[發(fā)明專利]一種超高強度鋼板的冷-熱復合沖壓成形法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210245925.3
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102728708A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬麗;朱麗娟;馬東升
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林省瑞恒機械有限公司
• 主分類號: B21D35/00
• 分類號: B21D35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超高強度鋼板的冷-熱復合沖壓成形法，屬于熱沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

熱成形技術(shù)也稱為“沖壓硬化”技術(shù)，專門用于制造高強度鋼板的沖壓件，與冷成形法相比，其最大優(yōu)點就是成形后的工件具有高強度，廣泛應用于汽車制造領(lǐng)域，在提高汽車安全性能的同時，達到減輕車身重量的目的，真正實現(xiàn)節(jié)能減排，作為一種先進的汽車輕量化技術(shù)，具有良好的發(fā)展前景。

經(jīng)過熱成形的沖壓件具有很高的強度和硬度，為后續(xù)的切邊及沖孔等帶來很大難度，阻礙了熱成形技術(shù)的推廣應用。在傳統(tǒng)熱成形工藝中，板材被加熱到奧氏體化溫度以上，經(jīng)過熱成形模具沖壓成形，在成形過程中通過熱成形模具內(nèi)的冷卻管道完成淬火，獲得馬氏體組織，使沖壓件具備高強度和高硬度，難以用模具對沖壓件進行切邊、沖孔，目前生產(chǎn)中廣泛采用激光切割工藝，但是這種工藝普遍存在定位精度低、成本高等問題，影響沖壓件的加工精度，增加生產(chǎn)成本。

針對目前熱成形沖壓件激光切割精度低、成本高等問題，本發(fā)明創(chuàng)造性地提出了冷-熱復合沖壓成形法，即首先對鋼板進行冷沖壓成形，在成形的過程中完成切邊和沖孔，這主要由冷成形模具上專門設(shè)計的切邊、沖孔結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，冷成形后的沖壓件完全具備了圖紙要求的形狀、結(jié)構(gòu)和精度，但還不具備使用強度，將冷成形沖壓件加熱到奧氏體化溫度以上并保溫一定時間，達到奧氏體均勻化以后放入熱成形模具中保壓，通過熱成形模具內(nèi)冷卻管道完成淬火，實現(xiàn)冷沖壓件的強化，同時保持原有的尺寸精度。

本發(fā)明巧妙地解決了傳統(tǒng)熱成形沖壓件激光切割精度低、成本高的問題，具有廣闊的市場和良好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高強度鋼板沖壓件的冷-熱復合沖壓成形法，主要解決傳統(tǒng)熱成形沖壓件激光切割加工精度低、成本高的問題。

本發(fā)明的上述目的是通過如下手段實現(xiàn)的，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下：

具體工藝過程包括a落料、b冷沖壓成形（包括切邊、沖孔等）、c加熱、d熱成形、淬火等工序。首先使板材在冷成形模具上沖壓成形，冷成形模具上設(shè)計有切邊、沖孔結(jié)構(gòu)，以保證冷成形后的沖壓件已經(jīng)完成了切邊、沖孔工序，使其完全具備圖紙要求的形狀、結(jié)構(gòu)和精度；然后，將冷成形后的沖壓件放到加熱爐中進行加熱，沖壓件加熱到奧氏體化溫度以上，保溫一定時間，使奧氏體均勻化，然后將奧氏體化的沖壓件快速放入熱成形模具中，這一過程要在5~8秒內(nèi)完成，以保證初始熱成形溫度在奧氏體化溫度以上，通過熱成形模具的保壓及冷卻，達到淬火的目的，獲得馬氏體組織，實現(xiàn)鋼板的強化并保證冷成形的尺寸精度。

對比傳統(tǒng)的熱成形法，本發(fā)明具有諸多優(yōu)點。

本發(fā)明通過冷沖壓完成工件的精確成形及切邊、沖孔等操作，通過熱成形達到淬火和保持原有尺寸的目的，這樣既可以使沖壓件達到預期的使用強度，又能保證沖壓件的尺寸精度，使后續(xù)裝配能夠順利進行；本發(fā)明避免了采取激光切割工藝，節(jié)省了大量編程、定位等工藝時間，即提高了生產(chǎn)效率又降低了生產(chǎn)成本。

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附圖說明：

圖中：1.高強度鋼板?2.?落料切刀3.?落料壓機?4.?機械手5.冷成形凸模?6.?冷成形凹模7.加熱爐?8.?熱成形凸模9.?熱成形凹模10.?冷卻系統(tǒng)11.?熱沖壓件

a.落料??b.冷成形（包括切邊、沖孔等）?c.加熱（奧氏體化）?d.?熱成形、淬火。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容及其具體實施方式。

圖中所示為冷-熱復合沖壓成形法，鋼板1首先在落料壓機3上落料，然后通過機械手4轉(zhuǎn)移到冷成形壓機上，由于熱成形前的鋼板硬度較低、塑性好，經(jīng)過冷成形模具的沖壓成形，即可完成鋼板的精確成形及切邊、沖孔等操作，通過機械手將冷成形沖壓件轉(zhuǎn)移到加熱爐中進行加熱，保溫一段時間，使板材完全奧氏體化，加熱溫度和保溫時間受到鋼板厚度及熱物理性能、加熱爐加熱效率等諸多因素的影響，一般對于2mm以下厚度的板材，加熱溫度選取880-950℃，保溫時間為5-10min，目的是使奧氏體轉(zhuǎn)變完全，碳化物完全溶解于奧氏體中并且分布均勻，以及完成合金元素的均勻分布。加熱爐可同時對多個工件進行加熱，附圖中僅畫出一個沖壓件進行示意性說明。