[發(fā)明專利]用于熱成形硼鋼材料分段強(qiáng)化的點(diǎn)加熱模具及工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710384678.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN108927454A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳揚(yáng);李向榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫朗賢輕量化科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B21D37/10
• 分類號(hào): B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 無錫市朗高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32262
• 代理人: 趙華

本發(fā)明提供用于熱成形硼鋼材料分段強(qiáng)化的點(diǎn)加熱模具及工藝，上模座的下表面固定有上模硬區(qū)成形鑲塊和上模軟區(qū)成形鑲塊；下模座的上表面固定有下模硬區(qū)成形鑲塊、下模軟區(qū)成形鑲塊，所述上模軟區(qū)成形鑲塊內(nèi)部設(shè)置有至少兩個(gè)獨(dú)立的、呈點(diǎn)陣狀分布的、沿工件型面的法向方向放置的上模軟區(qū)加熱元件，所述下模軟區(qū)成形鑲塊內(nèi)部也設(shè)置有至少兩個(gè)獨(dú)立的、呈點(diǎn)陣狀分布的、沿工件型面的法向方向放置的下模軟區(qū)加熱元件；采用上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行工件加熱，加熱元件點(diǎn)陣組合方式更加自由，不同點(diǎn)陣組合可以獨(dú)立控制各自區(qū)域的溫度，進(jìn)而控制工件熱處理速度，最終得到想要的工件機(jī)械性能，因而工件機(jī)械性能調(diào)節(jié)更加獨(dú)立、方便、精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱處理塑性成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硼鋼鋼板、鋼管高溫下成形及分段強(qiáng)化淬火工藝及模具。

背景技術(shù)

汽車硼鋼作為一種新興超高強(qiáng)度熱成形鋼，為分段強(qiáng)化技術(shù)提供了可能——同一個(gè)零件，可以根據(jù)汽車設(shè)計(jì)的需要，在該零件的不同區(qū)域采用不同的熱處理工藝，從而獲得不同強(qiáng)度和塑性。熱成形硼鋼材料的軟區(qū)技術(shù)的生產(chǎn)工藝分為4個(gè)階段：

1）加熱：將硼鋼鋼板加熱至熱處理所需要的溫度；

2）傳輸：將硼鋼鋼板傳送至待沖壓的模具中；

3）成形：在高溫下由模具沖壓成形；

4) 淬火冷卻：在不同區(qū)域控制不同的冷卻速度，可以發(fā)生：

a）硬區(qū)快速冷卻（>25°/秒）。從奧氏體微觀組織向馬氏體微觀組織的轉(zhuǎn)變，得到強(qiáng)度和硬度極高、塑性較低的零件。其強(qiáng)度可以達(dá)到1500～2000MPa，塑性大于5%；

b) 軟區(qū)慢速冷卻（<25°/秒）。通過控制不同的冷卻速度，在奧氏體組織轉(zhuǎn)化的過程中，可以緩慢冷卻，向鐵素體和珠光體微觀組織的轉(zhuǎn)變，得到強(qiáng)度和硬度較高、塑性良好的零件；也可以較快冷卻，向貝氏體微觀組織的轉(zhuǎn)變，得到強(qiáng)度和硬度很高、塑性適中的零件。

現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中，針對(duì)硼鋼的生產(chǎn)工藝多為HS1150單一強(qiáng)度的解決方案，該方案雖然可以得到強(qiáng)度極高的材料，但是在汽車設(shè)計(jì)中，特別是汽車碰撞保護(hù)的設(shè)計(jì)中，需要工件的機(jī)械性能在不同區(qū)域具有的強(qiáng)度和延伸率。例如，在工件要求強(qiáng)度高的區(qū)域，要求使用與HS1150性能相似的材料，但是在有些區(qū)域，需要工件具有更好的延伸率，更好的吸能效果，這種區(qū)域要求使用HS400性能相似的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種硼鋼鋼板的熱成形模具，對(duì)工件實(shí)行分區(qū)域、點(diǎn)陣式溫度控制，進(jìn)而控制工件冷卻速度，實(shí)現(xiàn)分段強(qiáng)化技術(shù)。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明用于熱成形硼鋼材料分段強(qiáng)化的點(diǎn)加熱模具及工藝，包括：上模座、下模座，上模座的下表面固定有上模硬區(qū)成形鑲塊和上模軟區(qū)成形鑲塊；下模座的上表面固定有與上模硬區(qū)成形鑲塊相配合的下模硬區(qū)成形鑲塊、與上模軟區(qū)成形鑲塊相配合的下模軟區(qū)成形鑲塊，所述上模軟區(qū)成形鑲塊內(nèi)部設(shè)置有至少兩個(gè)獨(dú)立的上模軟區(qū)加熱元件，所述下模軟區(qū)成形鑲塊內(nèi)部也設(shè)置有至少兩個(gè)獨(dú)立的下模軟區(qū)加熱元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的雙向加熱；所述上模軟區(qū)加熱元件、下模軟區(qū)加熱元件呈點(diǎn)陣狀分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的雙向點(diǎn)狀加熱；所述上模軟區(qū)加熱元件、下模軟區(qū)加熱元件沿工件型面的法向方向放置。

優(yōu)選的，還包括有溫控模塊，所述溫控模塊包括有：電氣控制單元、上模溫度探測(cè)器、上模溫度調(diào)節(jié)器、上模加熱源、下模溫度探測(cè)器、下模溫度調(diào)節(jié)器、下模加熱源；所述上模溫度探測(cè)器與電氣控制單元電連接，用于對(duì)溫度的檢測(cè)，所述電氣控制單元輸出端與上模溫度調(diào)節(jié)器電連接，所述上模溫度調(diào)節(jié)器與上模加熱源連接，用于控制上模加熱源對(duì)上模軟區(qū)加熱元件的輸出功率；所述下模溫度探測(cè)器與電氣控制單元電連接，用于對(duì)下模軟區(qū)成形鑲塊內(nèi)溫度的檢測(cè)，所述電氣控制單元輸出端與下模溫度調(diào)節(jié)器電連接，所述下模溫度調(diào)節(jié)器與下模加熱源連接，用于控制下模加熱源對(duì)下模軟區(qū)加熱元件的輸出功率。