本發(fā)明涉及板料沖壓熱成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼板間接熱沖壓變速成形方法。

　　背景技術(shù)：

　　鋼板熱沖壓成形工藝近年來被廣泛應(yīng)用于汽車零部件的生產(chǎn)制造中，與傳統(tǒng)鋼材相比，可以得到更高的強(qiáng)度，并且能大幅度降低材料加工時(shí)的變形抗力，特別是一些形狀復(fù)雜的零部件，采用熱沖壓工藝可以有效的解決成形困難的問題。另外，采用熱沖壓工藝生產(chǎn)的零部件，其回彈情況幾乎可以忽略，與傳統(tǒng)成形工藝相比具有很大的優(yōu)勢。

　　間接熱沖壓工藝通常采用硼鋼為原材料，首先對(duì)鋼板冷成形，得到帶有回彈的預(yù)成形件，隨后進(jìn)行加熱奧氏體化，保溫一段時(shí)間后將預(yù)成形件轉(zhuǎn)移至模具上，進(jìn)行淬火整形，此過程中，淬火的效果是由零件與模具之間的溫差來決定的，后經(jīng)適當(dāng)時(shí)間的模具保壓，可獲得高強(qiáng)度的成形零件。此工藝過程中，通常轉(zhuǎn)移和成形過程的時(shí)間盡可能縮短，從而保證零件能達(dá)到最優(yōu)的淬火效果，以保證其達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度值。

　　而在實(shí)際生產(chǎn)中，熱沖壓工藝通常采用液壓機(jī)操作實(shí)施，上模在下行閉合過程中，其速度基本保持不變，對(duì)零件的后續(xù)工藝要求，例如焊接性能、可變形性等也會(huì)造成影響，因而，追求零件綜合性能最優(yōu)化比起單純追求高強(qiáng)度更值得關(guān)注，目前，類似的研究結(jié)果則較少。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種鋼板間接熱沖壓變速成形方法，以伺服壓機(jī)為操作平臺(tái)，通過合理設(shè)置板料成形過程中模具的閉合速度，使成形件，特別是復(fù)雜形狀零部件具有更優(yōu)化的綜合力學(xué)性能，兼顧后續(xù)的工藝要求。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：它的熱沖壓成形方法包含如下步驟：

　　一、下料：根據(jù)成形零件確定板料的尺寸；

　　二、冷成形：室溫狀態(tài)下完成板料的冷成形過程，得到帶有回彈的預(yù)成形件；

　　三、奧氏體化：根據(jù)預(yù)成形件尺寸和厚度，設(shè)置加熱溫度為900℃～950℃，加熱時(shí)間為3～5分鐘；

　　四、預(yù)成形件轉(zhuǎn)移及放置：將預(yù)成形件從加熱爐中取出后，快速轉(zhuǎn)移至模具上，根據(jù)模具的定位點(diǎn)正確放置預(yù)成形件，此過程通常耗時(shí)5～10秒；

　　五、整形及保壓淬火：模具閉合整形過程中設(shè)置合理的速度曲線，完成預(yù)成形件的整形及淬火過程，并保壓6～12秒后打開模具；

　　六、零件冷卻：自模具中取出零件，待自然冷卻。

　　所述模具閉合整形過程的速度曲線，可分為兩個(gè)過程考慮：

　　第一過程為上模開始下降，直至與預(yù)成形件接觸瞬間，根據(jù)壓機(jī)能力，可設(shè)置495mm/s以上的較快速度；

　　第二過程為上模接觸預(yù)成形件開始，至模具完全閉合，此過程可根據(jù)零件復(fù)雜程度，可再細(xì)分為兩階段以上的速度變化，根據(jù)壓機(jī)能力，速度可設(shè)為99～495mm/s。

　　現(xiàn)有工藝條件下，普通液壓機(jī)的最快空程速度也只有300mm/s，工作速度更低，有些則是速度不可控，無法滿足熱沖壓工藝快速成形的要求。

　　采用上述方案后，本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明所述的一種鋼板間接熱沖壓變速成形方法，采用伺服壓機(jī)的快速成形功能，并設(shè)置整形過程中的不同速度，可保證熱沖壓工藝獲得的零件具有優(yōu)秀的綜合力學(xué)性能和后續(xù)工藝處理性能，以及幾乎無回彈的優(yōu)良外形尺寸和精度。

　　具體實(shí)施方式

　　下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

　　實(shí)施例1

　　本實(shí)施例選用的零件為簡單U形件，材料是帶Si-Al涂層USIBOR1500，它的熱沖壓成形方法包含如下步驟：

　　一、下料：根據(jù)成形零件確定板料的尺寸，為130mm*240mm，厚度1.5mm；

　　二、冷成形：室溫狀態(tài)下完成板料的冷成形過程，得到帶有回彈的預(yù)成形件；

　　三、奧氏體化：根據(jù)預(yù)成形件的尺寸和厚度，設(shè)置加熱溫度為900℃，加熱時(shí)間5分鐘；

　　四、預(yù)成形件轉(zhuǎn)移及放置：將預(yù)成形件從加熱爐中取出后，快速轉(zhuǎn)移至模具上，根據(jù)模具的定位點(diǎn)正確放置預(yù)成形件，此過程耗時(shí)8s；

　　五、整形及保壓淬火：模具閉合整形過程中，按兩階段速度設(shè)置，上模接觸預(yù)成形件前速度設(shè)為495mm/s，接觸后至完全閉合的整形過程設(shè)為198mm/s，并保壓6秒后打開模具；

　　六、零件冷卻：自模具中取出零件，待自然冷卻。

　　本實(shí)施例得到的零件擁有較高的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)，幾乎無回彈現(xiàn)象。

　　實(shí)施例2

　　本實(shí)施例選用的零件為車身加強(qiáng)筋分段樣件，材料是B1500HS，它的熱沖壓成形方法包含如下步驟：

　　一、下料：根據(jù)成形零件確定板料的尺寸，為180mm*300mm，厚度1.5mm；

　　二、冷成形：室溫狀態(tài)下完成板料的冷成形過程，得到帶有回彈的預(yù)成形件；

　　三、奧氏體化：根據(jù)預(yù)成形件的尺寸和厚度，設(shè)置加熱溫度為930℃，加熱時(shí)間3分鐘；

　　四、預(yù)成形件轉(zhuǎn)移及放置：將預(yù)成形件從加熱爐中取出后，快速轉(zhuǎn)移至模具上，根據(jù)模具的定位點(diǎn)正確放置預(yù)成形件，此過程耗時(shí)8s；

　　五、整形及保壓淬火：模具閉合整形過程中，按三階段速度設(shè)置，上模接觸預(yù)成形件前速度設(shè)為495mm/s，接觸后至完全閉合的整形過程分為兩段，分別設(shè)為247mm/s和148mm/s，并保壓9秒后打開模具；

　　六、零件冷卻：自模具中取出零件，待自然冷卻。

　　本實(shí)施例得到的零件擁有較高的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)，幾乎無回彈現(xiàn)象。

　　以上所述，僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

　　技術(shù)特征：

　　1.鋼板間接熱沖壓變速成形方法，其特征在于它包含如下步驟：

　　一、下料：根據(jù)成形零件確定板料的尺寸；

　　二、冷成形：室溫狀態(tài)下完成板料的冷成形過程，得到帶有回彈的預(yù)成形件；

　　三、奧氏體化：根據(jù)預(yù)成形件尺寸和厚度，設(shè)置加熱溫度為900℃～950℃，加熱時(shí)間為3～5分鐘；

　　四、預(yù)成形件轉(zhuǎn)移及放置：將預(yù)成形件從加熱爐中取出后，快速轉(zhuǎn)移至模具上，根據(jù)模具的定位點(diǎn)正確放置預(yù)成形件，此過程通常耗時(shí)5～10秒；

　　五、整形及保壓淬火：模具閉合整形過程中設(shè)置合理的速度曲線，完成預(yù)成形件的整形及淬火過程，并保壓6～12秒后打開模具；

　　六、零件冷卻：自模具中取出零件，待自然冷卻。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板間接熱沖壓變速成形方法，其特征在于所述模具閉合整形過程的速度曲線，可分為兩個(gè)過程考慮：

　　第一過程為上模開始下降，直至與預(yù)成形件接觸瞬間，根據(jù)壓機(jī)能力，可設(shè)置495mm/s以上的較快速度；

　　第二過程為上模接觸預(yù)成形件開始，至模具完全閉合，此過程可根據(jù)零件復(fù)雜程度，可再細(xì)分為兩階段以上的速度變化，根據(jù)壓機(jī)能力，速度可設(shè)為99～495mm/s。

　　技術(shù)總結(jié)

　　鋼板間接熱沖壓變速成形方法，它涉及板料沖壓熱成形技術(shù)領(lǐng)域；它的成形步驟為：下料；室溫狀態(tài)下冷成形；將預(yù)成形件奧氏體化，設(shè)置加熱溫度為900℃～950℃，加熱時(shí)間為3～5分鐘；將預(yù)成形件從加熱爐中取出后，快速轉(zhuǎn)移至模具上，根據(jù)模具的定位點(diǎn)正確放置；模具閉合整形過程中設(shè)置合理的速度曲線，完成預(yù)成形件的整形及淬火過程，并保壓6～12秒后打開模具；自模具中取出零件，待自然冷卻。本發(fā)明針對(duì)上模下行及整形保壓階段，對(duì)上模的下行速度進(jìn)行分階段設(shè)置，使材料擁有更優(yōu)的綜合性能及后續(xù)工藝處理性能，以及幾乎無回彈的優(yōu)良外形尺寸和精度。

　　技術(shù)研發(fā)人員：吳海江;洪艷飛;島建光;安光耀;陳偉華;劉娟;崔振山;薛文琦

　　受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海翼銳汽車科技有限公司;上海交通大學(xué)

　　文檔號(hào)碼：201610886279

　　技術(shù)研發(fā)日：2016.10.11

　　技術(shù)公布日：2017.02.15