[發(fā)明專利]預切割高強度鋼材的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310519454.5
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103861934A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉威良
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心
• 主分類號: B21D28/00
• 分類號: B21D28/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預切割高強度鋼材的方法，特別涉及一種加熱后預切割高強度鋼材的方法。

背景技術(shù)

以汽車產(chǎn)業(yè)來說，德國無疑是掌握最多核心技術(shù)的國家，而日本的汽車零配件在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位也非常重要。此外，到2009年中國已取代美國成為世界上最大的汽車銷售市場。而在汽車零組件中，鋼材的組件亦占重要的一部分，而對于高強度與輕薄的鋼材的需求下，如何在不使用昂貴的切割設(shè)備下，利用切割技術(shù)來切割高強度鋼材則成為降低成本的重要課題。

熱沖壓技術(shù)具有易成形、零件成形后機械性能佳、回彈少等優(yōu)點。在此項制程中材料被加熱至900℃以上，成形后急速冷卻使制品強度大幅提升。針對熱沖壓模具來說，尤其是在汽車工業(yè)對于輕薄且高強度的鋼材的需求逐漸提升，在冷卻后的制品強度增加的情形下，一般用來切割鋼材的設(shè)備并不適合用來切割此類制品，而需使用昂貴的雷射切割設(shè)備來切割。

在中國臺灣公開號TW?201102444?Al的專利文件中提到一種具有抗拉強度大于或等于980MPa的高拉伸強度，且加工性、熔接性及疲勞特性均優(yōu)異的高強度熔融鍍鋅銅板，及其有利的制造方法。該方法藉由調(diào)配在鋼材中不同成分的比例以達到提升加工性與熔接性、良好的撓曲特性、抗疲勞特性、且仍具有高強度的特性，然而并未提到切割該鋼材的方法。

在申請公開號20100018277的美國專利文件中提供一種熱沖壓與切割高強度鋼材的裝置與方法，其方法為將一工作件加熱使其具有奧氏體鐵相，使用一沖壓工具對該工作件第一次沖壓成形，且在淬火前直接切割。該專利若是沒有預留切割用的模具的行程，則無法對加工件直接切割，或者該模具必須另行設(shè)計以讓開切割用的行程，使其第二次沖壓的直接切割不會造成模具的損壞。在此美國專利文件中，工作件在加熱至奧氏體鐵相后被沖壓成形，而在淬火之前進行直接切割。

在中國臺灣專利號I251806的專利文件中提到一種音樂鈴的音片制法，其制法包括有滾壓加工步驟、沖壓步驟、熱處理步驟、切斷步驟、倒角形成步驟及閥針形成步驟，該沖壓步驟系以沖壓機于金屬片體的凹槽上預先沖切出復數(shù)道割槽，該割槽系用作閥針形成步驟時，研磨切割機進行切割的引導線，藉由沖壓步驟預先于金屬片體的凹槽上割槽出作為引導線的割切槽，因此研磨切割機在切割金屬片體時只要依循割槽進行切割即可，然而其沖壓步驟之前并未加熱使金屬片體達到奧氏體鐵相，因此其方法不適合于高強度鋼板。

有鑒于上述美國專利的加工方法具有必須保留切割模具的剪切行程(stroke)的限制，且上述臺灣專利I251806所提的方法不適合用于高強度鋼材的切割，因此期望有一種預切割高強度鋼材的方法提出，其不需要昂貴的切割設(shè)備就能夠?qū)Ω邚姸蠕摬那懈睢?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種預切割高強度鋼材的方法，該方法可在該加工件加熱至奧氏體鐵相后且在其淬火前進行預切割以形成預切刻痕，而在淬火后該預切刻痕處的厚度減小可直接用一般切割鋼板的設(shè)備來切割，解決切割高強度鋼板必須使用成本昂貴的雷射切割的問題。

本發(fā)明的主要概念在于，高強度鋼在高溫(約930℃)下具有較低抗拉強度(300~400MPa)的狀態(tài)中，藉由熱沖壓模具對被加熱鋼材的工作件第一次沖壓成需要的形狀，然后對被加熱鋼材的工作件在其淬火硬化之前，進行第二次沖壓而在其表面形成一預割痕跡，工作件在第二次沖壓后立刻淬火而硬化形成成品，此時高強度鋼的成品的表面在該預切痕跡的厚度比未預切割的厚度薄，根據(jù)剪切鋼板所需的強度=?鋼板的機械性質(zhì)*鋼板的截面積的原理可知，高強度鋼材成品在該預切痕跡的厚度減小，也就是高強度鋼材在該預切痕跡的截面積減小，故在剪切該預切痕跡的鋼板所需的強度亦減小。故可使用一般的切割裝置即可切割，不需要昂貴的雷射切割設(shè)備，進而降低成本并增加切割裝置的耐用度與壽命。

依據(jù)上述構(gòu)想，一種預切割一高強度鋼材的方法被提出，該方法包含：將具有奧氏體鐵相的一工作件導入一第一沖壓工具、一第二沖壓工具、一壓料板與一模具之間。將該工作件以該壓料板壓于該模具上。將該第一沖壓工具對該工作件沖壓，以使該工作件形成一預定形狀。在淬火之前將該第二沖壓工具對該工作件的一預切痕跡處沖壓而形成一預割痕跡。

依據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明提出一種預切割一高強度鋼材的裝置，其包括使一工作件形成一預定形狀的一第一沖壓工具、用以在該工作件的表面形成一環(huán)形預割痕跡的一第二沖壓工具、一壓料板、以及一模具。