[发明专利]一种获得多种强度热冲压零件的方法及冷却系统

说明书

本发明涉及一种获得多种强度热冲压零件的方法及冷却系统，属于热冲压成型技术领域。本发明通过控制热冲压模具冷却系统中凸模、凹模的多条冷却水道对应热冲压零件变强度位置的第一组进水口、第一组出水口、第三组进水口、第三组出水口，凸模、凹模的多条冷却水道连通至两侧端面处的第二组进水口、第二组出水口、第四组进水口、第四组出水口的开闭，控制冷却水的流向。本发明实现均匀强度及多种变强度方案样件的加工，简单实用，易于实现，在汽车零部件的热冲压成形中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及热冲压成型技术领域，具体涉及一种获得多种强度热冲压零件的方法及冷却系统。

背景技术

汽车结构件需要具有高强度以保证碰撞安全，同时在特定的部位需要相对较低的强度与相对高的韧性实现高的综合性能以达到吸能作用，实现较好的综合防护功能。对于复杂结构件，如汽车B柱、A柱等，其力学性能尤其是强度是影响其作用的根本，侧碰发生时，B柱需要兼具防撞和吸能的双重功效，即B柱加强板的各部分的强度应当有所差别，传统的热冲压成形工艺只能得到全部为马氏体组织的超高强度钢零件，无法满足B柱等零件不同区域具有不同力学性能的要求。为解决这一难题，研究人员提供了采用普通钢板与高强度钢板拼焊的方法，该方法工序上较为复杂，且焊缝位置易开裂。也有采用差厚板冲压成型的方式，同样差厚板材需要特殊工艺加工，且不同零件需定制不同规格的差厚板，实现困难。

由于要求零件具备不同的性能要求，需要设计多套热冲压模具及冷却系统来生产不同强度分布要求的热冲压零件，这就对生产带来了困难。

为保证热冲压样件快速冷却，形成高强度马氏体组织，需要在模具内部布置冷却水道，通过冷却水加速模具及样件的冷却，现有的热冲压模具的冷却水道大都是采用深孔对钻方式加工的直水道，当冲压件形状复杂时，其冷却均匀性差，零件的强度均匀性无法保证。也有采用预埋折弯钢管或3D打印砂芯铸造的方式加工随形水道模具，但该方式加工时间长，加工成本高，所以仍未得到广泛应用。

如现有的如专利号为2011103133618公开的一种变强度热冲压件的成形方法及模具，又如专利号为2015103528767公开的一种获得变强度热冲压零件的方法及模具，其中的模具冷却水通道均分别为凹模、凸模上的整个圆形通道，加工不便，且冷却水通道无法精确控制，无法实现均匀强度及多种变强度方案样件的加工。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种获得多种强度热冲压零件的方法及冷却系统。目的在于解决同种零件因需求不同要求具有不同强度分布的技术难题。

本发明采用的技术方案是：一种获得多种强度热冲压零件的方法，包括以下步骤：

步骤(1)、模具准备；

步骤(2)、通过控制热冲压模具冷却系统中凸模、凹模的多条冷却水道对应热冲压零件变强度位置的第一组进水口、第一组出水口、第三组进水口、第三组出水口，凸模、凹模的多条冷却水道连通至两侧端面处的第二组进水口、第二组出水口、第四组进水口、第四组出水口的开闭，控制冷却水的流向；

步骤(3)、冲压阶段：将充分零件坯料迅速从加热炉中转移至模具，模具合模完成热冲压成形；

步骤(4)、保压淬火阶段：对零件进行淬火；

步骤(5)、取样：模具开启，将零件取出。

进一步地，所述步骤(2)中，关闭第二组进水口、第二组出水口，第四组进水口、第四组出水口，打开第一组进水口、第一组出水口、第三组进水口、第三组出水口，冷却水从变强度进水口流入，从变强度出水口流出。

进一步地，所述步骤(2)中，关闭第二组进水口、第四组进水口、第一组出水口、第三组出水口，打开第二组出水口、第四组出水口、第一组进水口、第三组进水口，冷却水从变强度进水口流入，从端头出水口流出。