[發(fā)明專利]一種熱成型零件制備軟區(qū)的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110302803.2
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113122701B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永強;付參;王鵬博;伊日貴;鞠建斌
• 申請（專利權(quán)）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 修雪靜

1.一種熱成型零件制備軟區(qū)的方法，其特征在于，包括：

步驟一：在熱成型零件上確定第一加工區(qū)域，所述第一加工區(qū)域包括第一激光處理區(qū)至第N激光處理區(qū)共N個激光處理區(qū)，N為大于等于2的正整數(shù)；

步驟二：采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的起始位置至第N激光處理區(qū)的起始位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，并確定一個掃描周期；其中，在每個激光處理區(qū)均對應(yīng)有各自的掃描功率Pm、掃描速度Vm以及掃描時間Tm，m取1~N；

步驟三：在完成第一個所述掃描周期的掃描后，將所述激光掃描器的掃描位置確定至每個激光處理區(qū)的第一個中間位置；第m個激光處理區(qū)的所述第一個中間位置為沿所述第m個激光處理區(qū)的預(yù)設(shè)掃描方向，并距離所述第m個激光處理區(qū)的起始位置為第一距離S1的位置，S1=Vm*T，T為掃描周期；

步驟四：采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的第一個中間位置至第N激光處理區(qū)的第一個中間位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，并完成第二個所述掃描周期的掃描；

步驟五：將所述激光掃描器的掃描位置確定至每個激光處理區(qū)的第p個中間位置；第m個激光處理區(qū)的所述第p個中間位置為沿所述第m個激光處理區(qū)的預(yù)設(shè)掃描方向，并距離所述第m個激光處理區(qū)的起始位置為一間隔距離Smp的位置，Smp=Vm*T*p，Smp為第m個激光處理區(qū)的第p個中間位置對應(yīng)的間隔距離，p為中間位置的個數(shù)；

步驟六：采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的第p個中間位置至第N激光處理區(qū)的第p個中間位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，并完成第p+1個所述掃描周期的掃描；

步驟七：循環(huán)執(zhí)行步驟五至步驟六，直至完成對所述N個激光處理區(qū)的所有激光處理，獲得具有軟區(qū)的熱成型零件；

所述采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的起始位置至第N激光處理區(qū)的起始位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，包括：采用激光掃描器在所述第一激光處理區(qū)的起始位置沿預(yù)設(shè)掃描方向均速掃描T1時間長后，關(guān)閉所述激光掃描器；在預(yù)設(shè)時段內(nèi)將所述激光掃描器定位至第二激光處理區(qū)的起始位置，并在所述第二激光處理區(qū)的起始位置沿預(yù)設(shè)掃描方向均速掃描T2時間長后，關(guān)閉所述激光掃描器；在預(yù)設(shè)時段內(nèi)將所述激光掃描器定位至第三激光處理區(qū)的起始位置，并在所述第三激光處理區(qū)的起始位置沿預(yù)設(shè)掃描方向均速掃描T3時間長后，關(guān)閉所述激光掃描器并定位至下一個激光處理區(qū)的起始位置，直至完成第N激光處理區(qū)從起始位置開始的掃描。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光處理區(qū)被所述激光掃描器掃描時，所述激光處理區(qū)的下表面溫度大于（AC1-100）℃，其中，AC1為加熱時珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的臨界溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光處理區(qū)被所述激光掃描器掃描時，所述激光處理區(qū)的上表面溫度小于0.5*（AC1+AC3）℃，其中，AC1為加熱時珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的臨界溫度，AC3為加熱時先共析鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光掃描器掃描時的光斑沿所述掃描方向的直徑大于等于10mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)時段小于等于0.3s，Tm小于等于0.3s，T小于等于1s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述循環(huán)執(zhí)行步驟五至步驟六，直至完成對所述N個激光處理區(qū)的所有激光處理，包括：

循環(huán)執(zhí)行步驟五至步驟六，當(dāng)所述N個激光處理區(qū)中出現(xiàn)掃描完成的第一目標(biāo)激光處理區(qū)時，在所述熱成型零件上新增一個第二目標(biāo)激光處理區(qū)以替換所述第一目標(biāo)激光處理區(qū)；

直至完成對替換后的N個激光處理區(qū)的所有激光處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱成型零件的強度大于等于1300MPa。

8.一種熱成型零件制備軟區(qū)的裝置，其特征在于，用于執(zhí)行權(quán)利要求1-7任一所述方法的步驟，所述熱成型零件制備軟區(qū)的裝置包括：

確定模塊，用于在熱成型零件上確定第一加工區(qū)域，所述第一加工區(qū)域包括第一激光處理區(qū)至第N激光處理區(qū)共N個激光處理區(qū)，N為大于等于2的正整數(shù)；

第一加工模塊，用于采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的起始位置至第N激光處理區(qū)的起始位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，并確定一個掃描周期；其中，在每個激光處理區(qū)均對應(yīng)有各自的掃描功率Pm、掃描速度Vm以及掃描時間Tm，m取1~N；

第一位置獲取模塊，用于在完成第一個所述掃描周期的掃描后，將所述激光掃描器的掃描位置確定至每個激光處理區(qū)的第一個中間位置；第m個激光處理區(qū)的所述第一個中間位置為沿所述第m個激光處理區(qū)的預(yù)設(shè)掃描方向，并距離所述第m個激光處理區(qū)的起始位置為第一距離S1的位置，S1=Vm*T，T為掃描周期；

第二加工模塊，用于采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的第一個中間位置至第N激光處理區(qū)的第一個中間位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，并完成第二個所述掃描周期的掃描；

第二位置獲取模塊，用于將所述激光掃描器的掃描位置確定至每個激光處理區(qū)的第p個中間位置；第m個激光處理區(qū)的所述第p個中間位置為沿所述第m個激光處理區(qū)的預(yù)設(shè)掃描方向，并距離所述第m個激光處理區(qū)的起始位置為一間隔距離Smp的位置，Smp=Vm*T*p，Smp為第m個激光處理區(qū)的第p個中間位置對應(yīng)的間隔距離，p為中間位置的個數(shù)；

第三加工模塊，用于采用激光掃描器依次在所述第一激光處理區(qū)的第p個中間位置至第N激光處理區(qū)的第p個中間位置沿各自的預(yù)設(shè)掃描方向進行勻速掃描，并完成第p+1個所述掃描周期的掃描；

循環(huán)加工模塊，用于循環(huán)執(zhí)行步驟五至步驟六，直至完成對所述N個激光處理區(qū)的所有激光處理，獲得具有軟區(qū)的熱成型零件。