[發明專利]熱成形應用中的溫模修邊

在審

• 申請號: 201811235099.8
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109702078A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 黃良;伊萬格洛斯·利亞西
• 申請（專利權）人: 福特汽車公司
• 主分類號: B21D35/00
• 分類號: B21D35/00;B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張騰

本公開提供了一種形成零件的方法。所述方法包括由材料形成坯料、加熱所述坯料、將所述坯料沖壓成面板、以及在修邊模中修邊面板。修邊所述面板包括在低于所述材料的奧氏體化(相變)溫度的溫度下局部加熱鄰近所述面板的修邊區域的所述修邊模的一部分，并用切割構件修邊所述面板。

技術領域

本公開涉及鋼的，且更具體地，涉及硼鋼的熱沖壓、壓制和修邊領域。

背景技術

本節中的說明僅提供與本公開相關的背景信息，并且可以不構成現有技術。

硼鋼板通常在汽車零件的制造中被熱沖壓。超高強度熱沖壓零件可降低車輛重量，從而提高燃油經濟性。由于零件也具有高強度，因此可實現車輛安全性的顯著增加。通常，鋼板被加熱然后被熱沖壓，減少了成形載荷和回彈量，從而增加了硼鋼的可成形性特性。隨后剪切熱沖壓零件以從零件上除去不必要的材料。剪切通常通過修邊、沖裁或沖壓工藝來執行。由于熱沖壓零件在剪切之前經常被冷卻或淬火，因此硼鋼板的硬度、屈服強度和極限抗拉強度通常很高，導致嚴重的剪切工具磨損、維護和/或頻繁更換。

目前的熱成形應用通常使用激光修邊單元來提供符合設計意圖的修邊零件。激光修邊是一種相對昂貴且耗時的工藝。然而，由于熱成形硼鋼零件的高硬度和強度(屈服和極限拉伸)，激光修邊的費用和效率與剪切工具磨損、維護和/或更換(使用壽命和費用)的費用相平衡。

有時，在熱成形工藝中在熱成形模具中進行部分修邊(例如，沖孔)。部分修邊是有限的并且高度依賴于幾個因素，諸如可用的模具不動產、修邊的位置、修邊的數量和修邊的尺寸。部分修邊不太準確并且需要更大的公差，往往會增加浪費。

本公開解決了與修邊較硬鋼(諸如硼鋼)相關的問題，以及制造這種高強度輕質材料的其他問題。

發明內容

在本公開的一種形式中，提供了一種形成零件的方法。該方法包括由材料形成坯料、加熱坯料、將坯料沖壓成面板、在修邊模中修邊面板、以及用切割構件修邊面板。修邊模中的面板的修邊包括在低于材料的奧氏體化溫度的溫度下局部加熱鄰近面板的修邊區域的修邊模的一部分。

在本公開的一種形式中，切割構件是修邊鋼。在另一種形式中，切割構件不是激光。在另一種形式中，沖壓和修邊步驟在分開的工位中進行。使用一種形式的感應加熱來加熱修邊模的一部分，并且在其他形式中，通過熱管、筒式加熱器、熱噴涂加熱器、管式加熱器及其組合來進行加熱。該加熱可以包括同時加熱面板的多個修邊區域，并且還在多個修邊墊處同時加熱面板的多個修邊區域。

在本公開的另一個變化中，局部加熱修邊模的部分包括陶瓷材料。在另一種形式中，聚氨酯材料位于陶瓷材料和修邊模之間。

在一種形式中，坯料的材料是硼鋼，并且用于加熱修邊模的一部分的溫度在500℃和600℃之間。在這種形式中，在沖壓之前將坯料加熱至約930℃，以及在用切割構件修邊之前將面板冷卻至200℃以下。

在又一個變化中，冷卻零件在修邊模內進行。此外，在一定溫度下進行局部加熱修邊模的一部分，以實現零件的預定機械性能。

在根據本公開的另一種方法中，提供了一種修邊零件的方法。該方法包括修邊修邊模中的面板，其包括在低于面板材料的奧氏體化溫度的溫度下局部加熱鄰近面板的修邊區域的修邊模的一部分，并用修邊鋼修邊面板。在該方法的變化中，修邊模的一部分使用一種形式的感應加熱來加熱，并且在其他形式中，加熱通過熱管、筒式加熱器、熱噴涂加熱器、管式加熱器及其組合來進行。在該方法的另一個變化中，材料是硼鋼，并且用于加熱修邊模的一部分的溫度在500℃和600℃之間。類似地，可以在一定溫度下進行局部加熱修邊模的一部分，以實現零件的預定機械性能。

在本公開的又一方法中，提供了一種修邊硼鋼零件的方法。該方法包括修邊修邊模中的硼鋼板，其中修邊包括在500℃和600℃之間的溫度局部加熱鄰近硼面板的修邊區域的修邊模的一部分，然后用修邊鋼修邊硼鋼板。