加热热冲压强化工艺.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010664762.7 (22)申请日 2020.07.10 (71)申请人 首钢集团有限公司 地址 100041 北京市石景山区石景山路68 号 (72)发明人 马闻宇杨建炜章军郑学斌 姚野黄旭张永强 (74)专利代理机构 北京华沛德权律师事务所 11302 代理人 修雪静 (51)Int.Cl. B21D 22/02(2006.01) B21D 37/16(2006.01) C22F 1/04(2006.01) C21D 9/00(2006.01) (54)发明名称 一。

2、种加热热冲压强化工艺 (57)摘要 本发明公开了一种加热热冲压强化工艺， 属 于材料轻量化制造技术领域。 所述加热热冲压强 化工艺包括以下步骤： 根据实际零件的碰撞特 性， 确定零件的软区和硬区； 根据零件的软区和 硬区， 确定板料的高温区和低温区； 根据板料的 高温区和低温区， 对板料进行加热和保温； 对板 料进行热冲压和保压淬火， 获取零件。 本发明加 热热冲压强化工艺可以提高汽车零件的轻量化 水平和抗碰撞能力。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 111822570 A 2020.10.27 CN 111822570 A 1.一种加热热冲压强化工艺， 其特征在于， 包括以下步骤：。

3、 根据实际零件的碰撞特性， 确定零件的软区和硬区； 根据零件的软区和硬区， 确定板料的高温区和低温区； 根据板料的高温区和低温区， 对板料进行加热和保温； 对板料进行热冲压和保压淬火， 获取零件。 2.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于： 所述零件的软区对应板料上的位置为低温区； 所述零件的硬区对应板料上的位置为高温区。 3.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于， 所述对板料进行加热和保 温包括： 当板料进行加热时， 采用上下两个热模具压实板料， 通过热传导加热。 4.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于： 固溶温度所述板料的高温区的加热温度过。

4、烧温度； 成形温度所述板料的高温区的加热温度固溶温度。 5.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于： 所述板料的保温时间3分钟。 6.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于， 所述对板料进行热冲压和 保压淬火包括： 将加热好的板料转移到冷冲压模具上， 然后进行冲压， 冲压后进行保压。 7.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于， 所述加热热冲压强化工艺 还包括： 对零件进行成形性检测。 8.根据权利要求7所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于， 所述对零件进行成形性检 测包括： 对零件的减薄率进行检测。 9.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其。

5、特征在于， 所述加热热冲压强化工艺 还包括： 对零件进行时效处理。 10.根据权利要求1所述的加热热冲压强化工艺， 其特征在于， 所述加热热冲压强化工 艺还包括： 对零件的抗碰撞性能进行检测。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111822570 A 2 一种加热热冲压强化工艺 技术领域 0001 本发明涉及材料轻量化制造技术领域， 特别涉及一种加热热冲压强化工艺。 背景技术 0002 为减缓能源危机和降低环境污染， 汽车材料轻量化成为汽车制造工业发展的主要 方向之一。 铝合金相对钢材密度较低， 是代替钢材进行汽车零部件制造的主要材料之一。 在 国内外的多家车企， 铝合金都已经得到了广泛的应用。

6、。 但是铝合金常温下成形性较差。 传统 的冷冲压成形工艺难以实现复杂零件精确成形， 同时冷冲压成形后回弹较大， 很难成形复 杂形状的零件， 所以铝合金热冲压成形得以提出。 0003 常规的铝合金热冲压工艺是将板料整体加热到一个温度， 使得冲压成形后铝合金 零件不同位置的性能差异不大。 但是， 随着碰撞安全要求的提高， 零件的抗碰撞性能也得到 越来越多的关注， 而现有技术中的铝合金热冲压工艺不能实现零件不同位置具有不同强 度。 发明内容 0004 本发明提供一种加热热冲压强化工艺， 解决了或部分解决了现有技术中铝合金热 冲压工艺不能实现零件不同位置具有不同强度的技术问题。 0005 为解决上述技。

7、术问题， 本发明提供了一种加热热冲压强化工艺包括以下步骤： 根 据实际零件的碰撞特性， 确定零件的软区和硬区； 根据零件的软区和硬区， 确定板料的高温 区和低温区； 根据板料的高温区和低温区， 对板料进行加热和保温； 对板料进行热冲压和保 压淬火， 获取零件。 0006 进一步地， 所述零件的软区对应板料上的位置为低温区； 所述零件的硬区对应板 料上的位置为高温区。 0007 进一步地， 所述对板料进行加热和保温包括： 当板料进行加热时， 采用上下两个热 模具压实板料， 通过热传导加热。 0008 进一步地， 固溶温度所述板料的高温区的加热温度过烧温度； 成形温度所 述板料的高温区的加热温度固。

8、溶温度。 0009 进一步地， 所述板料的保温时间3分钟。 0010 进一步地， 所述对板料进行热冲压和保压淬火包括： 将加热好的板料转移到冷冲 压模具上， 然后进行冲压， 冲压后进行保压。 0011 进一步地， 所述加热热冲压强化工艺还包括： 对零件进行成形性检测。 0012 进一步地， 所述对零件进行成形性检测包括： 对零件的减薄率进行检测。 0013 进一步地， 所述加热热冲压强化工艺还包括： 对零件进行时效处理。 0014 进一步地， 所述加热热冲压强化工艺还包括： 对零件的抗碰撞性能进行检测。 0015 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案， 至少具有如下技术效果或优点： 0016。

9、 由于根据实际零件的碰撞特性， 确定零件的软区和硬区， 根据零件的软区和硬区， 说明书 1/3 页 3 CN 111822570 A 3 确定板料的高温区和低温区， 根据板料的高温区和低温区， 对板料进行加热和保温， 对板料 进行热冲压和保压淬火， 获取零件。 可以提高汽车零件的轻量化水平和抗碰撞能力， 所以， 为提高实际零件的抗撞性能和乘客保护原则， 将零件设计成不同位置具有不同强度， 实现 零件的微观组织和软硬分区， 提高了零件的轻量化水平， 又提高了零件的抗碰撞能力。 附图说明 0017 图1为本发明实施例提供的加热热冲压强化工艺的流程示意图。 具体实施方式 0018 参见图1， 本发明。

10、实施例提供的一种加热热冲压强化工艺包括以下步骤： 0019 步骤1， 根据实际零件的碰撞特性， 确定零件的软区和硬区。 0020 步骤2， 根据零件的软区和硬区， 确定板料的高温区和低温区。 0021 步骤3， 根据板料的高温区和低温区， 对板料进行加热和保温。 0022 步骤4， 对板料进行热冲压和保压淬火， 获取零件。 0023 本申请具体实施方式由于根据实际零件的碰撞特性， 确定零件的软区和硬区， 根 据零件的软区和硬区， 确定板料的高温区和低温区， 根据板料的高温区和低温区， 对板料进 行加热和保温， 对板料进行热冲压和保压淬火， 获取零件。 可以提高汽车零件的轻量化水平 和抗碰撞能力。

11、， 所以， 为提高实际零件的抗撞性能和乘客保护原则， 将零件设计成不同位置 具有不同强度， 实现零件的微观组织和软硬分区， 提高了零件的轻量化水平， 又提高了零件 的抗碰撞能力。 0024 详细介绍步骤1。 0025 零件在发生碰撞过程中， 设计者希望零件的吸能量最大， 侵入量最低， 从而对乘客 进行保护。 除了吸能量和侵入量之外， 还应考虑侵入位置。 零件的侵入位置应该避开要害部 位， 侵入到原理乘客要害部位的位置。 比如汽车的B柱， 可以将B柱下端靠近座椅位置设计成 软区， 其余部分设计为硬区。 从而在汽车发生碰撞时软区部分主要发生塑性变形侵入量较 大， 吸收较多碰撞能， 乘客头部位置侵入。

12、量较少， 从而保证了乘客的安全。 0026 详细介绍步骤2。 0027 零件的软区对应板料上的位置为低温区； 零件的硬区对应板料上的位置为高温 区。 0028 对板料进行加热和保温包括： 0029 当板料进行加热时， 采用上下两个热模具压实板料， 通过热传导加热。 0030 固溶温度板料的高温区的加热温度过烧温度， 从而使得材料达到固溶状态。 0031 成形温度板料的高温区的加热温度固溶温度， 低温区的板料未达到固溶温 度， 板料温度升高可以提高成形性。 0032 板料的保温时间3分钟， 保证高温区的固溶效果。 0033 详细介绍步骤3。 0034 对板料进行热冲压和保压淬火包括： 0035 。

13、将加热好的板料转移到冷冲压模具上， 然后进行冲压， 冲压后进行保压。 0036 设定好冲压参数， 即： 压边力、 冲压速度和保压压力， 然后将加热好的板料迅速转 说明书 2/3 页 4 CN 111822570 A 4 移到冷冲压模具上， 然后迅速进行冲压， 冲压后进行保压。 冷模具保压可以实现模具淬火作 用， 模具淬火后， 使得零件温度降低到与冷模具一致的温度， 从而达到冷模具淬火的作用， 从而在后续的时效过程中可以实现析出相析出强化作用。 0037 板料的高温区在进行淬火后， 可以实现板料的高温区的零件的析出强化， 从而提 高板料的高温区的强度。 0038 加热热冲压强化工艺还包括： 00。

14、39 对零件进行成形性检测。 0040 对零件进行成形性检测包括： 对零件的减薄率进行检测。 0041 对零件的减薄率， 查看减薄率过大的位置， 零件的最大减薄率要小于 20。 同时， 如果回弹尺寸过大超过了零件要求值， 则需要检测零件的最大回弹值。 0042 对零件的成形性进行检测后， 如果零件的成形性满足要求， 则进行后续的工作。 如 果， 零件的成形性不满足要求， 那么则需要调整相关参数， 这些参数包括板料的高温区和低 温区初始加热温度、 加热时间、 冲压速度、 压边力、 保压压力和保压时间参数， 从而提高零件 的成形性， 获得合格的冲压件。 0043 加热热冲压强化工艺还包括： 对零件。

15、进行时效处理。 0044 将零件进行时效处理， 固溶处理后的零件在时效处理过程中， 强化相会析出从而 到达析出强化的作用。 零件的固溶处理的区域会变成零件的硬区， 其余位置为零件的软区。 0045 板料的高温区在进行时效处理后， 可以实现板料的高温区的零件的析出强化， 从 而提高板料的高温区的强度。 而低温区的材料未达到固溶温度， 板料温度升高可以提高成 形性， 但是在时效处理时， 并没有明显的析出强化效应， 因此低温区的强度相对较低。 0046 加热热冲压强化工艺还包括： 对零件的抗碰撞性能进行检测 0047 对冲压好的零件进行实际的碰撞检测。 通过碰撞检测可以获得零件在实际碰撞工 况下的最。

16、大侵入量和侵入位置以及零件的吸能情况。 如果符合碰撞要求， 该零件可以投入 到实际生产装配中， 如果不符合碰撞工况， 需要对零件的材料， 厚度和分区情况进行优化。 进而进行新一轮的工艺制造流程。 0048 最后所应说明的是， 以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照实例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明 的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的精神和范围， 其均应涵盖 在本发明的权利要求范围当中。 说明书 3/3 页 5 CN 111822570 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 111822570 A 6 。