[发明专利]热冲压成型方法

说明书

本发明公开了一种基于热冲压成型而具有500Mpa级或者其以上超高硬度的车辆部件的制造方法。该方法包括：将加热的坯料于压力成型器内成型的步骤；以及将成型的坯料从压力成型器中取出后在冲模中进行切断的步骤；修边时坯料的温度可为150℃至330℃。

技术领域

本发明涉及一种车辆部件的制造方法，尤其涉及一种基于热冲压成型的具有1500Mpa级别或者其以上的超高硬度部件的制造方法。

背景技术

由于燃油经济性规定或者安全法规强化等，对车辆部件的轻量化及高强度化的要求变得更高。其结果使极限抗拉强度(ultimate tensile strength)为1GPa级别的超高强度钢部件实现了商用化，最近正在促进2GPa级别钢的开发。

通常如果增加钢板的强度则延伸率降低，从而可加工性降低。为了解决该问题而提出的方案之一是热冲压成型技术。热冲压成型技术在1970年代通过英国专利第1490535号得以公开。

热冲压技术的特点是将钢板加热至高温例如900℃以上之后，冲压成型的同时进行淬火以制造高强度钢部件。热冲压成型的材料采用含有约0.2重量百分比的碳元素，及用于改善热处理性能的锰、硼元素等的所谓的硬钢。

热冲压成型工艺在高温中进行，因此钢板表面的氧化可能会成问题。为了解决此问题而提出的方案是铝镀金钢板。有关铝镀金钢板可参考美国专利第6296805号，铝镀金钢板的典型例子是基于22MnB5硬钢的Usibor1500。

表1

(22MnB5的大致组成，单位是wt％)

热冲压形成部件的问题是修边。通常的车辆部件利用冲模(trimming die)进行切断，对于抗拉强度达到1500Mpa的热冲压成型部件而言，利用冲模进行切断或者冲孔等，其强度过高。

为了利用冲模切断热冲压成型部件，需要高价的超高强度的工具钢。但是，即使是这样由于修边工具经常出现破损，应用于量产存在局限性。目前热冲压成型部件的修边采用激光。

激光切断机不仅价格昂贵，而且由于每件部件的切断需要60秒左右的时间，生产效率低。

韩国公开专利第2014-0077005号提出了用于克服激光修边效率低的方案，将钢板在650℃至950℃中进行冲压成型的同时第一次在切割线上进行剪断变形后，第二次在常温下沿着切割线完成切断。

韩国公开专利第2014-0077005号的方法并非不可行，只是不适于大量生产。根据该专利方法，压力成型器的结构不仅十分复杂，而且修边后的切断线由于不光洁，由此可能需要后加工。

韩国专利第1575557号提出了将钢板在冲压成型的同时完成修边的方案。该专利中提出的优选修边温度为500℃至600℃。

所述韩国专利在高温中具有奥氏体相的钢板在变形为马氏体相之前，在钢板的强度还很低的时候，部分或者完全完成修边。然而，根据该专利，压力成型器的结构将变得复杂，而且切断品质也难以得到保证。

目前抗拉强度1500Mpa级别的热冲压部件可进行激光修边。压力成型器中完成成型的部件将在成型器附近进行承载，并冷却至常温后，一同移送至修边生产线进行激光裁剪。

发明内容

本发明基于对上述的现有技术的认识，希望提供一种可经济地修边1500Mpa级别或者其以上级别的超高强度的热冲压成型部件的方法。

此外，本发明提供一种可替代激光修边的生产效率优选且可降低费用的热冲压成型部件的修边方法。

本发明希望解决的技术问题不局限于上述事项，通过以下记载的事项应该能够理解未提及的其他技术问题。