热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺及压机液压顶杆装置制造方法
【专利摘要】一种热成形冲压【技术领域】的热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺及压机液压顶杆装置，通过各自独立的压机液压顶杆组装置的开、关，调整工件所受平均加载力的大小，控制工件各分区域的冷却速度，从而得到工件各分区域的不同材料机械性能。本发明可以根据设计的需要在任一区域实现所需要的材料特性，不需要额外布置模具加热装置，大幅度降低了生产成本及工序复杂度。
【专利说明】热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺及压机液压顶杆装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种高强度钢冲压【技术领域】的方法，具体是一种强度达到1500MP左右的热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺及压机液压顶杆装置。
【背景技术】
[0002]汽车硼钢钢板作为一种新兴超高强度热成形钢板，为分段强化技术提供了可能一同一个零件，可以根据汽车设计的需要，在该零件的不同区域采用不同的热处理工艺，从而获得不同强度和塑性。热成形硼钢材料的软区技术的生产工艺分为4个阶段:
[0003]I)加热:将硼钢钢板加热至热处理所需要的温度；
[0004]2)传输:将硼钢钢板传送至待冲压的模具中；
[0005]3)成形:在高温下由模具冲压成形；
[0006]4)淬火冷却:在不同区域控制不同的冷却速度，可以发生:
[0007]a)硬区快速冷却(>25°C /s)。从奥氏体微观组织向马氏体微观组织的转变，得到强度和硬度极高、塑性较低的零件。其强度可以达到1500-2000MPa，塑性大于5%;
[0008]b)软区慢速冷却(<25°C /S)。通过控制不同的冷却速度，在奥氏体组织转化的过程中，可以缓慢冷却，向铁素体和`珠光体微观组织的转变，得到强度和硬度较高、塑性良好的零件；也可以较快冷却，向贝氏体微观组织的转变，得到强度和硬度很高、塑性适中的零件。
[0009]其对应CCT相图如图1所示。
[0010]可获得不同强度及塑性的硼钢材料典型分为:
【权利要求】
1.一种热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，模具准备:在压机上滑块和/或压机下工作台内设置工作压力有无、工作时间长短的液压顶杆及其液压控制系统； 步骤2，预热:将硼钢板材加热至850°C以上，使板材均匀奥氏体化； 步骤3，传输:将加热好的硼钢由加热装置传送至热成型压机内，实现对工件的传输和过程性冷却处理； 步骤4，成形:工件在450-850°C温度下置于热成型模具中由压力机驱动，由上死点向下运动至完全闭合，将工件成形为指定产品形状； 步骤5，保压冷却:热成形模具在压机的驱动下保持模具完全闭合的下死点位置不变，压机提供的保压力也保持不变，分段强化各区域压力由压机内应位置的液压顶杆动态调节，实现对不同区域的淬火冷却速度差异化控制。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的液压顶杆固化在压力机设备上，根据工件大小、形状、厚度的不同，在液压顶杆最大最小压力范围内，预先设置一恒定值，并在冷却保压过程中，可以实时根据预先设置的程序，动态调节顶杆压力的开、关状态，从而调节保压阶段顶杆保压力的有/无曲线。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤3中所述的过程性冷却处理是指:从加热装置传输至热成形压机的过程中，将工件置于温控环境中，工件到达热成形压机时的温度都低于在加热装置中的温度，且冷却速度为5-25°C /s。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤3中所述的传输的时间控制，通过加热装置与压机之间的距离设计以及传输装置的速度调节来实现，其中:加热装置与压机之间的传输时间为0.l_20s,其总传输距离为0.5-8m ;传输装置为输送带和/或机械手，速度调节为 0-5m/s。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤5中所述的淬火冷却速度差异化控制是指:模具根据工件各区域需要得到的材料机械性能的不同，划分为若干区域，即分段强化，每个系列的软区和/或硬区对应的模具，各自为独立运动的区域。
6.根据权利要求1或5所述的工艺，其特征是，步骤5中所述的淬火冷却速度是指:通过模具内部液压液压顶杆压力变化实现5-100°C /s的冷却速度。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的保压阶段顶杆保压力的有/无曲线，即时间一保压力参数曲线，是指:压机液压顶杆的加载、卸载随保压时间变化的曲线。
8.一种实现上述任一权利要求所述的工艺的压机液压顶杆装置，其特征在于，包括:上、下模、压机上滑块、压机下工作台以及置于上模和/或下模内的液压顶杆及其液压控制系统； 所述的液压顶杆及其液压控制系统包括:多组压机上滑块液压顶杆和/或压机下工作台液压顶杆。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征是，所述的液压顶杆的布置间隔距离为50mm-300mm，行程为0-300mm，顶杆的单根压力为0_30t。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征是，所述的压机的压力范围为50-1500t，压力机的速度调节范围为10-900mm/s。
【文档编号】B21D37/16GK103817193SQ201410041786
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】陈扬 申请人:无锡红弦汽车轻量化科技有限公司, 陈扬