一种变强度分布高强钢板材零件的热冲压成形方法，它涉及一种高强钢板材零件热冲压成形方法，以解决高强钢板材热冲压成形过程中难以对不同部位的强度进行有效调节、无法获得合理强度分布的问题。方法：一、将待成形高强钢板坯放入加热器中，加热器对应的一区、二区和三区采用不同或相同的加热温度、不同或相同的加热时间进行分区控制；二、将加热后的高强钢板坯在3～5秒内迅速转移至成形模具中，快速闭合成形模具并在1～3秒内完成高强钢板坯成形；三、保持成形模具闭合，向成形模具上的冷却孔中通入冷却水降低其温度，使高强钢板材零件实现淬火；四、待淬火结束后，打开成形模具，取出所得高强钢板材零件。本发明专利技术用于高强钢板材的热成形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高强钢板材零件热冲压成形方法，具体涉及一种变强度分布高强 钢板材零件的热冲压成形方法。
技术介绍
高强钢被作为一种轻质材料在多个领域特别是汽车制造业得到了广泛应用。高强 钢分为两类，一类是材料本身具有较高的强度，在成形为零件后不需要或不可以进行后续 强化，如双相(DP)钢、相变诱导塑性(TRIP)钢、马氏体(M)钢、复相(CP)钢等；另一类是材 料本身强度并不高，在成形为零件后通过淬火等工序可以获得很高的强度，如热成形(HF) 钢。热成形钢是一种含硼的可淬火成马氏体的钢，又称硼钢。成形前通过加热使坯料完 全奥氏体化，然后在冷模内成形并在模具内淬火以获得全部的马氏体组织，抗拉强度可达 1500MPa甚至更高。国内硼钢以宝钢生产的BR1500HS为代表，国外的对应牌号为22MnB5。对于形状复杂、整体化的零件，其综合性能也有很高的要求，即在获得高强度的 同时，往往还需要零件整体或局部具有足够的塑性或韧性，以满足碰撞、连接等方面的要 求。此时，就需要适当降低零件上相应部位的强度。针对热成形钢板材，中国专利号为 201110126218. 8公开日为2011年05月16日的专利技术专利公开了一种强度柔性分布的热冲 压成形汽车零件及其控制方法，该专利的成形过程是通过控制零件上不同部位的冷却淬火 速度，实现强度分布的控制和调整。但是，由于热冲压成形过程通常在数秒内完成，很难在 很短的时间内实现冷却淬火速度的调节和控制，无法获得合理强度分布。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决高强钢板材热冲压成形过程中难以对不同部位的强度进 行有效调节、无法获得合理强度分布的问题，而提供一种变强度分布高强钢板材零件的热 冲压成形方法。本专利技术的方法是通过以下步骤实现的步骤一、将待成形高强钢板坯放入加热器中，对高强钢板坯沿长度方向分为数个 区域，数个区域分别为一区、二区和三区，加热器对应的一区、二区和三区采用不同或相同 的加热温度进行分区控制，加热器对应的一区、二区和三区采用不同或相同的加热时间进 行分区控制；步骤二、将加热后的高强钢板坯在3 5秒内迅速转移至成形模具中，快速闭合成 形模具并在I 3秒内完成高强钢板坯成形；步骤三、保持成形模具闭合，向成形模具上的冷却孔中通入冷却水降低其温度，使 高强钢板材零件快速降温实现淬火；步骤四、待淬火结束后，打开成形模具，取出所得高强钢板材零件。本专利技术与现有技术相比具有以下效果一、本专利技术通过对高强钢板坯上的不同区域进行分区控制加热，使不同区域板坯的奥氏体化程度不同，从而实现对最终成形后高强钢板材零件强度的控制和调节。本专利技术 可使高强钢板材零件获得合理强度分布。二、在加热时，控制高强钢板坯不同区域的加热温 度和加热时间，都可改变相应部位的奥氏体化程度，从而在成形后得到不同的微观组织和 强度，工艺简单易实现；三、加热时不同部位的奥氏体化程度不会突变，因此在淬火后零件 的强度分布也相对平缓，避免了传统拼焊板材零件的壁厚、强度突变的问题，零件的整体力 学性能更理想；四、成形时无需分区或精确控制各区域模具的冷却条件，本专利技术的模具结构 简单、成本低，成形时间短、效率高。附图说明图1是本专利技术的具体实施方式一中步骤一的实施过程示意图；图2是本专利技术的具 体实施方式一中步骤二的实施过程示意图；图3是本专利技术的具体实施方式一中步骤三的实 施过程示意图；图4是本专利技术的具体实施方式九中步骤一a的实施过程示意图；图5是本发 明的具体实施方式十中步骤一b的实施过程示意图。具体实施方式具体实施方式一结合图1 图3具体说明本实施方式的实现步骤步骤一、将待成形高强钢板坯I放入加热器2中，对高强钢板坯I沿长度方向分为 数个区域，数个区域分别为一区A、二区B和三区C，加热器2对应的一区A、二区B和三区C 采用不同或相同的加热温度进行分区控制，加热器2对应的一区A、二区B和三区C采用不 同或相同的加热时间进行分区控制；步骤二、将加热后的高强钢板坯I在3 5秒内迅速转移至成形模具3中，快速闭 合成形模具3并在I 3秒内完成高强钢板坯I成形；步骤三、保持成形模具3闭合，向成形模具3上的冷却孔4中通入冷却水降低其温 度，使高强钢板材零件7快速降温实现淬火；步骤四、待淬火结束后，打开成形模具3，取出所得高强钢板材零件7。高强钢板坯I采用硼钢，高强钢板坯I热成形后的强度主要由其马氏体含量决定， 马氏体含量越高，强度也越高。而要获得马氏体组织，需要材料在奥氏体状态从足够高的 温度(临界淬火温度)以足够高的冷却速度(临界淬火速度)进行冷却。换言之，材料的 初始奥氏体化程度、冷却淬火条件对零件的淬火效果及最终的强度有着直接影响。本专利技术 正是从改变材料的初始奥氏体化程度出发，通过控制板坯上不同部位的加热温度和加热时 间，以达到控制最终板材零件强度分布的目的。具体实施方式二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的加热器2对 应的一区A、二区B和三区C采用不同的加热温度、相同的加热时间进行分区控制，步骤一中 的高强钢板坯I强度要求高的区域加热温度为850°C 1000°C、强度要求低的区域加热温 度为700°C 850°C，强度要求高的区域和强度要求低的区域加热时间均为3min 6min。强 度要求高的区域和强度要求低的区域的划分是根据零件的需要来划分。在本实施方式中， 通过控制高强钢板坯I上不同区域的加热温度以获得不同的奥氏体化程度。实施时只需对 加热器2进行分区控温即可达到上述目的，方法简单易行。其它步骤与具体实施方式一相 同。具体实施方式三结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的高强钢板 坯I强度要求高的区域加热温度为900°c、强度要求低的区域加热温度为750°C，强度要求 高的区域和强度要求低的区域加热时间均为5min。在本实施方式中，通过控制高强钢板坯 I上不同区域的加热温度以获得不同的奥氏体化程度。实施时只需对加热器2进行分区控 温即可达到上述目的，方法简单易行。其它步骤与具体实施方式二相同。具体实施方式四结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的高强钢板 坯I强度要求高的区域加热温度为950°c、强度要求低的区域加热温度为800°C，强度要求 高的区域和强度要求低的区域加热时间均为4min。在本实施方式中，通过控制高强钢板坯 I上不同区域的加热温度以获得不同的奥氏体化程度。实施时只需对加热器2进行分区控 温即可达到上述目的，方法简单易行。其它步骤与具体实施方式二相同。具体实施方式五结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的加热器2对 应的一区A、二区B和三区C采用相同的加热温度、不同的加热时间进行分区控制，步骤一 中的高强钢板坯I强度要求高的区域加热时间为3min 6min、强度要求低的区域加热时 间为Imin 3min，强度要求高的区域和强度要求低的区域加热温度均为850°C 1000°C。 在本实施方式中，通过控制高强钢板坯I上不同区域的加热时间以获得不同的奥氏体化程 度。实施时只需对加热器2进行分区控制加热时间即可达到上述目的，方法简单易行。其 它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式六结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤一中的高强钢板 坯I强度要求高的区域加热时间为5min、强度要求低的区本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变强度分布高强钢板材零件的热冲压成形方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、将待成形高强钢板坯(1)放入加热器(2)中，对高强钢板坯(1)沿长度方向分为数个区域，数个区域分别为一区(A)、二区(B)和三区(C)，加热器(2)对应的一区(A)、二区(B)和三区(C)采用不同或相同的加热温度进行分区控制，加热器(2)对应的一区(A)、二区(B)和三区(C)采用不同或相同的加热时间进行分区控制；步骤二、将加热后的高强钢板坯(1)在3～5秒内迅速转移至成形模具(3)中，快速闭合成形模具(3)并在1～3秒内完成高强钢板坯(1)成形；步骤三、保持成形模具(3)闭合，向成形模具(3)上的冷却孔(4)中通入冷却水降低其温度，使高强钢板材零件(7)快速降温实现淬火；步骤四、待淬火结束后，打开成形模具(3)，取出所得高强钢板材零件(7)。
【技术特征摘要】
1.一种变强度分布高强钢板材零件的热冲压成形方法，其特征在于所述方法是通过以下步骤实现的步骤一、将待成形高强钢板坯(I)放入加热器(2)中，对高强钢板坯(I)沿长度方向分为数个区域，数个区域分别为一区(A)、二区(B)和三区(C)，加热器(2)对应的一区(A)、二区(B)和三区(C)采用不同或相同的加热温度进行分区控制，加热器(2)对应的一区(A)、 二区⑶和三区(C)采用不同或相同的加热时间进行分区控制；步骤二、将加热后的高强钢板坯(I)在3 5秒内迅速转移至成形模具(3)中，快速闭合成形模具(3)并在I 3秒内完成高强钢板坯(I)成形；步骤三、保持成形模具(3)闭合，向成形模具(3)上的冷却孔(4)中通入冷却水降低其温度，使高强钢板材零件(7)快速降温实现淬火；步骤四、待淬火结束后，打开成形模具(3)，取出所得高强钢板材零件(7)。2.根据权利要求1所述一种变强度分布高强钢板材零件的热冲压成形方法，其特征在于所述步骤一中的加热器(2)对应的一区(A)、二区(B)和三区(C)采用不同的加热温度、 相同的加热时间进行分区控制，步骤一中的高强钢板坯(I)强度要求高的区域加热温度为 850°C 1000°C、强度要求低的区域加热温度为700°C 850°C，强度要求高的区域和强度要求低的区域加热时间均为3min 6min。3.根据权利要求2所述一种变强度分布高强钢板材零件的热冲压成形方法，其特征在于所述步骤一中的高强钢板坯(I)强度要求高的区域加热温度为900°C、强度要求低的区域加热温度为750°C，强度要求高的区域和强度要求低的区域加热时间均为5min。4.根据权利要求2所述一种变强度分布高强钢板材零件的热冲压成形方法，其特征在于所述步骤一中的高强钢板坯(I)强度要求高的区域加热温度为950°C、强度要求低的区域加热温度为800°C，强度要求高的区域和强度要求低的区域加热时间均为4min。5.根据权利要求1所述一种变强度分布高强钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：何祝斌，王志彪，彭博，苑世剑，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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