[實用新型]一種變強度熱沖壓件的成形模具

有效

• 申請號: 201120393429.3
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN202555724U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 單忠德;姜超;莊百亮;戎文娟;葉永盛
• 申請（專利權）人: 機械科學研究總院先進制造技術研究中心
• 主分類號: B21D53/88
• 分類號: B21D53/88;B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱沖壓領域，具體涉及的熱沖壓模具可制造一種既能保證汽車安全性，又能提高結構強度并可以有效吸能的零件。?

背景技術

汽車輕量化和安全性成為21世紀汽車技術的前沿和熱點。研究顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%。1973年石油危機以來，汽車輕量化逐步受到重視，但是安全、舒適、智能的需要，導致汽車尤其是乘用車自重上下波動，隨著材料和制造技術的進步，汽車減重才得以不斷實現。汽車輕量化對于節約能源、減少廢氣排放、實現我國汽車工業可持續發展十分重要。?

汽車結構件需要具有高強度以保證碰撞安全，同時在特定的部位需要相對較低的強度與相對高的韌性實現高的綜合性能以達到吸能作用，實現較好的綜合防護功能。對于復雜結構件，如汽車B柱、A柱等，其力學性能尤其是強度是影響其作用的根本，由于汽車側面無安全氣囊，側碰發生時，B柱需要兼具防撞和吸能的雙重功效，即B柱加強板的各部分的強度應當有所差別，而傳統制造的B柱加強板是由同一塊厚度均勻的鋼板沖制而成的整體結構，這種結構制作簡單，可以較好地保證零件的整體平整性和尺寸精度，但是鋼板厚度是按強度所需的厚度最大值設計，因此不利于車身的輕量化，且B柱的吸能效果較差。?

現有汽車變強度B柱加強板，主要包括以下三種形式：?

一是B柱加強板前后段采用不同厚度的鋼板分別成形，然后通過焊接連接而成的分塊式結構，這種結構在車身輕量化方面有所改善，但增加了零件的數量和加工量，而且零件表面的平整度無法保證，零件尺寸精度也會降低。?

二是B柱加強板坯料由不同厚度的鋼板采用對接焊接和激光點焊的方式連接一起，然后沖壓成形B柱，能實現輕量化，可以保證結構整體平整性，但工藝復雜，加工性能差，制造成本高，焊接部位組織性能較差。?

三是專利ZL201020574844.4提及的一種變截面B柱加強板，此結構需要事先將板料扎制成需要厚度，經過熱沖壓成形，制成變截面零件。這種方法需要一種專用軋機，增加了成形件制作成本。?

以上三種B柱無法同時具備較高防撞性能、吸能效果、輕量化及低成本的特性，本文提出一種變強度熱沖壓件的成形方法及模具，用于制作局部熱成形B柱，此B柱各部分強度有所差別，可以起到良好的防撞性能和吸能效果，保證輕量化的同時比變截面B柱減少了制造成本。?

發明內容

現有的結構件要么整體性能一致，無法達到實際使用要求，要么以拼接方式實現性能差異，工序復雜，結合處存在性能隱憂。本發明提供了一種變強度熱沖壓件的成形模具，可以制造高性能熱沖壓零件，解決了現有零件制造成本高，工藝復雜等問題，實現了零件應用的輕量化、安全性、經濟性及較高吸能效果的一體化。?

本發明涉及的一種變強度熱沖壓件的成形模具只有特定的模具分塊含有冷卻管道，或者各分塊冷卻管道位置、尺寸、排布根據性能要求區分設計，生產出的熱成形結構件如B柱加強板減輕了原零件的整體重量，提升了汽車抵御側碰變形的能力，同時可以較好吸收碰撞能量。?

本發明的上述目的實現方法以車門B柱為例，結合附圖說明如下，附圖中模具以凹模為例。?

考慮到汽車B柱的主要作用——有效的抗彎性能及吸能效果，根據數值模擬結果及實際經驗，本發明提出的一種局部冷卻的汽車B柱，原材料使用超高強鋼板，采用熱沖壓成形技術，成形件各部分力學性能有所差別，分為四個級別，B柱上端力學性能最佳，如圖中的1部分，抗拉強度在1500MPa以上，下端力學性能最差，如圖中的3、4部分，抗拉強度約600~800MPa以上，兩者之間的力學性能次之，如圖中的2部分，抗拉強度在1000~1200MPa之間，不同部位之間的抗拉強度屬于漸變形式，有利于B柱整體使用性能。?