本發(fā)明涉及車用高強度鋼板熱沖壓領域，尤其涉及一種高強度鋼板熱沖壓及模內淬火工藝。

背景技術：

近幾年來，能源短缺危機和環(huán)境污染問題受到越來越多的關注，制造節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適的汽車是未來汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，全球各大汽車生產公司和高?？蒲腥藛T都在積極研究節(jié)約能源和提高安全性的汽車設計、制造新技術。汽車輕量化對于提高燃油經濟性、保護環(huán)境具有十分重要的意義。高強度鋼板熱沖壓成形技術能夠同時解決汽車輕量化和碰撞安全這對矛盾，對制造節(jié)能、環(huán)保和安全的汽車具有重要意義。使用高強度鋼板、超高強度鋼板制造車身安全零部件和加強件，能夠顯著提高車身構件的強度，增強汽車碰撞安全性能，同時還減少零部件材料的使用量，降低了車身重量，實現(xiàn)汽車輕量化。

傳統(tǒng)的熱沖壓技術大多采用直接熱成形工藝，首先把板料加熱并保溫至充分均勻奧氏體化，然后將高溫板料轉移至水冷模具一次完成沖壓成形并保壓淬火，獲得最終熱沖壓零件。這過程中奧氏體化加熱溫度、保溫時間以及冷卻速率等對熱沖壓成形后的材料微觀組織和機械性能有很大影響。同時成形溫度是熱沖壓技術的一個關鍵工藝參數，對板料的淬火速率、淬火均勻性、熱沖壓件材料微觀組織、機械性能、回彈、成形性能等有重要影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術的不足，而提供一種高強度鋼板熱沖壓及模內淬火工藝。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術方案：

一種高強度鋼板熱沖壓及模內淬火工藝，具體步驟為：

(1)板料的選擇：

選擇厚度為1.7-2mm的熱沖壓高強度鋼板22MnB5，使用落料壓機和落料模具沖裁出所需外形輪廓的熱沖壓板料；

(2)板料奧氏體化：

使用機械手將板料轉移至防氧化加熱爐中，板料在防氧化加熱爐中被加熱到奧氏體化溫度910-940℃，并在奧氏體區(qū)內保持5-6分鐘，使其充分均勻奧氏體化；

(3)快速急冷：

使用機械手將奧氏體化后的板料從加熱爐中取出轉移至快速急冷裝置中，將高溫板料快速急冷至620-680℃；

(4)沖壓成形和保壓淬火：

再由機械手轉移至熱沖壓成形水冷模具中，完成沖壓成形并保壓淬火，利用模具的冷卻系統(tǒng)對高溫板料進行淬火熱處理，使熱沖壓零件獲得均勻的馬氏體組織和良好的機械性能，保壓可以減小回彈，提高熱沖壓零件形狀精度；

(5)后續(xù)處理：

使用機械手將熱沖壓成形零件從模具中取出，利用酸洗或噴丸的方法去除零件表面的氧化皮，提高零件表面質量，使用激光切割機、激光鉆孔機對高強度熱沖壓零件進行切邊和鉆孔。

所述熱沖壓板料上設置有用于控制淬火時冷卻速率達到馬氏體轉換的臨界速率的通孔。

所述通孔成圓形，沿板料長寬方向均勻分布。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在傳統(tǒng)的熱沖壓技術中加入快速急冷裝置，將高溫板料快速急冷至合適溫度再熱沖壓成形，在改善淬火均勻性和成形性能的基礎上，提高了板料的冷卻速率和熱沖壓件材料的馬氏體含量、抗拉強度。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：

實施例1：

一種高強度鋼板熱沖壓及模內淬火工藝，具體步驟為：

(1)板料的選擇：

選擇厚度為1.7mm的熱沖壓高強度鋼板22MnB5，使用落料壓機和落料模具沖裁出所需外形輪廓的熱沖壓板料；

(2)板料奧氏體化：

使用機械手將板料轉移至防氧化加熱爐中，板料在防氧化加熱爐中被加熱到奧氏體化溫度910℃，并在奧氏體區(qū)內保持5分鐘，使其充分均勻奧氏體化；

(3)快速急冷：

使用機械手將奧氏體化后的板料從加熱爐中取出轉移至快速急冷裝置中，將高溫板料快速急冷至620℃；

(4)沖壓成形和保壓淬火：

再由機械手轉移至熱沖壓成形水冷模具中，完成沖壓成形并保壓淬火，利用模具的冷卻系統(tǒng)對高溫板料進行淬火熱處理，使熱沖壓零件獲得均勻的馬氏體組織和良好的機械性能，保壓可以減小回彈，提高熱沖壓零件形狀精度；

(5)后續(xù)處理：

使用機械手將熱沖壓成形零件從模具中取出，利用酸洗的方法去除零件表面的氧化皮，提高零件表面質量，使用激光切割機、激光鉆孔機對高強度熱沖壓零件進行切邊和鉆孔。

所述熱沖壓板料上設置有用于控制淬火時冷卻速率達到馬氏體轉換的臨界速率的通孔。

所述通孔成圓形，沿板料長寬方向均勻分布。

實施例2：

一種高強度鋼板熱沖壓及模內淬火工藝，具體步驟為：

(1)板料的選擇：

選擇厚度為2mm的熱沖壓高強度鋼板22MnB5，使用落料壓機和落料模具沖裁出所需外形輪廓的熱沖壓板料；

(2)板料奧氏體化：

使用機械手將板料轉移至防氧化加熱爐中，板料在防氧化加熱爐中被加熱到奧氏體化溫度940℃，并在奧氏體區(qū)內保持6分鐘，使其充分均勻奧氏體化；

(3)快速急冷：

使用機械手將奧氏體化后的板料從加熱爐中取出轉移至快速急冷裝置中，將高溫板料快速急冷至680℃；

(4)沖壓成形和保壓淬火：

再由機械手轉移至熱沖壓成形水冷模具中，完成沖壓成形并保壓淬火，利用模具的冷卻系統(tǒng)對高溫板料進行淬火熱處理，使熱沖壓零件獲得均勻的馬氏體組織和良好的機械性能，保壓可以減小回彈，提高熱沖壓零件形狀精度；

(5)后續(xù)處理：

使用機械手將熱沖壓成形零件從模具中取出，利用噴丸的方法去除零件表面的氧化皮，提高零件表面質量，使用激光切割機、激光鉆孔機對高強度熱沖壓零件進行切邊和鉆孔。

所述熱沖壓板料上設置有用于控制淬火時冷卻速率達到馬氏體轉換的臨界速率的通孔。

所述通孔成圓形，沿板料長寬方向均勻分布。

實施例3：

一種高強度鋼板熱沖壓及模內淬火工藝，具體步驟為：

(1)板料的選擇：

選擇厚度為1.8mm的熱沖壓高強度鋼板22MnB5，使用落料壓機和落料模具沖裁出所需外形輪廓的熱沖壓板料；

(2)板料奧氏體化：

使用機械手將板料轉移至防氧化加熱爐中，板料在防氧化加熱爐中被加熱到奧氏體化溫度920℃，并在奧氏體區(qū)內保持5分鐘，使其充分均勻奧氏體化；

(3)快速急冷：

使用機械手將奧氏體化后的板料從加熱爐中取出轉移至快速急冷裝置中，將高溫板料快速急冷至650℃；

(4)沖壓成形和保壓淬火：

再由機械手轉移至熱沖壓成形水冷模具中，完成沖壓成形并保壓淬火，利用模具的冷卻系統(tǒng)對高溫板料進行淬火熱處理，使熱沖壓零件獲得均勻的馬氏體組織和良好的機械性能，保壓可以減小回彈，提高熱沖壓零件形狀精度；

(5)后續(xù)處理：

使用機械手將熱沖壓成形零件從模具中取出，利用酸洗的方法去除零件表面的氧化皮，提高零件表面質量，使用激光切割機、激光鉆孔機對高強度熱沖壓零件進行切邊和鉆孔。

所述熱沖壓板料上設置有用于控制淬火時冷卻速率達到馬氏體轉換的臨界速率的通孔。

所述通孔成圓形，沿板料長寬方向均勻分布。

本發(fā)明在傳統(tǒng)的熱沖壓技術中加入快速急冷裝置，將高溫板料快速急冷至合適溫度再熱沖壓成形，在改善淬火均勻性和成形性能的基礎上，提高了板料的冷卻速率和熱沖壓件材料的馬氏體含量、抗拉強度。

上面結合具體實施例對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。