部件成形的方法技術

一種部件成形的方法包括提供多個工件坯料。所述方法還包括在每個工件坯料中產生輪廓，使得每個輪廓與相應工件坯料的材料區域鄰接。所述方法還包括將所述工件坯料進行堆疊，使得一個工件坯料的所述輪廓與其他坯料的所述輪廓對齊。所述方法另外包括同時對鄰接每個堆疊工件坯料的相應輪廓的材料區域進行退火，從而增強所述材料區域的可成形性。另外，所述方法包括經由拉伸鄰接所述相應輪廓的所述經退火的材料區域在所述工件坯料中的至少一個中形成形狀，從而使至少一個部件成形。所述部件可為用于車輛的結構加強件。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及一種部件成形的方法。
技術介紹
沖壓是一種用于由工件坯料形成特殊成形部件的制造工藝。沖壓通常包括諸如沖孔、落料、壓花、彎曲、折邊和壓印的形成操作。沖壓工藝通常采用壓力機來通過利用沖模使工件坯料變形從而成形或切割工件坯料。沖壓工藝可為單階段操作，其中沖壓的每個沖程在工件上產生期望的形狀，或可通過一系列階段進行。雖然沖壓工藝通常在金屬片上進行，但是其也可用來由其他材料(諸如，聚苯乙烯)形成部件。將工件沖壓成期望的形狀經常受限于工件承受變形而不出現裂口和裂縫的能力。在這種情況下，可使用退火來提高工件的延性，從而形成為期望形狀。
技術實現思路
部件成形的方法包括首先提供多個工件坯料。該方法還包括在每個工件坯料中生成輪廓，使得每個輪廓與相應工件坯料的材料區域鄰接。根據該方法，一個工件坯料的輪廓可與其他工件坯料的輪廓基本相同。該方法還包括將工件坯料進行堆疊，使得一個工件坯料的輪廓與其他工件坯料的輪廓對齊。該方法另外包括同時對鄰接每個堆疊工件坯料的相應輪廓的材料區域進行退火，從而增強對象材料區域的可成形性。此外，該方法包括通過拉伸鄰接相應輪廓的經退火的材料區域而在至少一個工件坯料中形成形狀，從而使至少一個部件成形。將輪廓生成到多個工件坯料中的每一個中的動作可在不進行激光切割的情況下完成。此外，將輪廓生成到多個工件坯料中的每一個中的動作可通過模切來完成。將多個工件坯料進行堆疊的動作可通過將工件坯料布置成垂直列來完成。這種垂直列可包括350至450個工件坯料。在至少一個工件坯料中形成形狀的動作可在傳送壓力機中單獨地在每個工件坯料上完成。同時對每個堆疊工件坯料的材料區域進行退火的動作可經由感應線圈完成。經由感應線圈同時對每個堆疊工件坯料的材料區域進行退火的動作可在675-800攝氏度的溫度范圍下完成。每個相應工件坯料的材料可為先進高強度鋼(AHSS)。AHSS可為雙相鋼。每個工件可為用于機動車輛的結構增強部件。從以下結合附圖和所附權利要求對實施本公開的實施例和最佳方式進行的詳細描述中能夠很容易了解到本公開的上述特征和優點以及其他特征和優點。附圖說明圖1是在代表性工件坯料內輪廓被切割的示意圖。圖2是諸如圖1所示的工件坯料被堆疊以及鄰接輪廓的其材料被退火的示意圖。圖3是在圖2所示的退火之后由代表性工件坯料形成部件的示意圖。圖4是示出部件成形方法的流程圖。具體實施方式參照附圖，其中貫穿附圖同樣的元件用相同的附圖標記標識，圖1至圖3詳細示出了多個工件坯料10的加工，諸如成形。這種工件坯料10經常用于諸如金屬沖壓的制造工藝中，用來形成特殊成形部件。每個工件坯料10通常為一片預切割金屬片，諸如冷軋鋼。具體地，對象工件坯料10的材料12可為先進高強度鋼(AHSS)。AHSS是一種既堅硬又有韌性的特定種類的合金鋼。AHSS有幾種市售的等級。其中一種這樣等級的AHSS是雙相鋼，其經過熱處理以同時含有鐵素體和馬氏體微觀結構，以產生可成形的高強度鋼。AHSS的另一種類型是相變誘發塑性(TRIP)鋼，其涉及特殊合金化和熱處理，以穩定室溫下通常無奧氏體的低合金鐵素體鋼內奧氏體的量。通過向TRIP鋼施加應變，在不加熱的情況下使奧氏體經歷相變成為馬氏體。AHSS的又另一種變型是孿生誘發塑性(TWIP)鋼，其使用特定類型的應變，以增加合金硬化的工作有效性。AHSS特別有利于機動車輛中使用的結構件。AHSS允許機動車輛的結構件在使用較少量的材料的同時保持所需的強度。雙相鋼因其微觀結構提供了強度與可拉伸性或可成形性的有益組合，其中硬質的馬氏體或貝氏體相分散在軟鐵素體基體中。雙相鋼也具有高應變可硬化性。高應變可硬化性進而賦予雙相鋼良好的應變重分布能力和可拉伸性，以及優于初始工件(例如工件胚料10)的機械性能的成品零部件機械性能(包括屈服強度)。此外，雙相鋼的組成和處理經過了專門設計，以促進在諸如涂漆烘烤或烘烤硬化(BH)的低溫熱處理期間屈服強度的顯著增加。成品零部件的高機械強度給雙相鋼帶來優異的抗疲勞強度和良好的能量吸收能力，使其適用于結構件和加強件。雙相鋼的應變硬化能力與強效烘烤硬化效應相結合，賦予其減少結構件重量的優異潛力。由于其高能量吸收能力和抗疲勞強度，冷軋雙相鋼特別適用于諸如縱向梁、橫向構件和加強件的汽車結構和安全零部件。780冷軋雙相鋼，即具有780MPa拉伸強度的對象雙相鋼，推薦用于負責能源管理的高強度結構零部件，尤其是在可成形性要求高于相等級別常規高強度低合金(HSLA)鋼所提供的可成形性的情況下。在一些情況下，為了從每個工件胚料10產生所需的最終形狀，首先通過從每個工件胚料10去除材料段12A和/或材料段12B來產生輪廓14。每個工件胚料10的輪廓14旨在與每個其他對象工件胚料的相應輪廓基本相同。因此，在每個工件胚料10中，輪廓14與材料12的區域16鄰接。去除材料段12A產生特定的外部輪廓14A，而去除材料段12B產生孔或封閉切口14B。如圖1所示，外形輪廓14A和孔14B中的每一個與包括材料邊緣18的相應區域16鄰接。如所示，外部輪廓14A由相應工件胚料10中的區域16劃定，使得材料12通過材料邊緣18來限定相應外部輪廓。此外，在孔14B的情況下，每個工件胚料10的材料邊緣18圍繞著孔360度延伸，即，材料12包圍并限定孔?？梢詥为毺幚矶鄠€工件胚料10，以產生所需的輪廓14。在工件胚料10的后續成形期間，工件胚料10中鄰接各輪廓14的區域16可以通過拉伸材料邊緣18的已退火區域而經受拉伸載荷和顯著的環向應變。因此，在后續的成形期間，區域16可能出現邊緣破裂、斷裂或撕裂，這些可能導致工件胚料10的廢品率增加，并降低成品部件的穩健性。此類問題的可能性在工件胚料10的材料12是AHSS的情況下尤其高。使用激光來切割工件坯料10中的輪廓14可減少區域16的材料邊緣18中破裂的可能性。然而，對工件坯料10中的輪廓14進行激光切割消耗大量時間和能量，并且不利于生產率。對工件坯料10中的輪廓14進行模切是更加經濟的。對鄰接工件坯料10中的相應輪廓14的材料12進行局部退火可用來減少區域16的材料邊緣18中破裂的可能性。然而，對單獨的工件坯料10進行退火消耗大量時間和能量，并且也不利于生產率。為了克服以上困難，最初，通過在不進行(即，缺少)激光切割的情況下將材料段12A從每個工件坯料10中切割出來而產生輪廓14。具體地說，可以經由具有上模20A和下模20B(如圖1中所示)的沖模20(諸如通過在壓機22中將材料段12A沖割或沖壓出)而產生輪廓14。繼產生輪廓14之后，可將多個工件坯料10堆疊成垂直列(即，布置在數百個坯料(諸如350至450個坯料范圍中的多個坯料)的堆疊24中)，使得一個工件坯料的輪廓14與對象堆疊中的其他工件坯料的輪廓對齊。繼將多個工件坯料10布置在堆疊24中之后，鄰接每個工件坯料的相應輪廓14的材料12的區域16可使用連接到適當電源27(如圖2中所示)的一個或多個感應線圈26同時局部退火。經由感應線圈26對每個堆疊工件坯料10的區域16進行這種同時退火旨在增強區域的可成形性，并且可在675-800攝氏度的溫度范圍下完成。繼對每個工件坯料10中的區域16進行這種同時退火之后，預定形狀28可通過諸如經由具有上模21本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種部件成形的方法，該方法包括以下步驟：提供多個工件坯料；在所述多個工件坯料中的每一個中產生輪廓，使得每個輪廓與所述相應工件坯料的材料區域鄰接；將所述多個工件坯料進行堆疊，使得一個工件坯料的所述輪廓與所述其他工件坯料的所述輪廓對齊；同時對鄰接每個所述堆疊工件坯料的所述相應輪廓的所述材料區域進行退火；以及經由拉伸鄰接所述相應輪廓的所述經退火的材料區域在所述工件坯料中的至少一個中形成形狀，從而使所述部件成形。

【技術特征摘要】
2015.07.06 US 14/7916011.一種部件成形的方法，該方法包括以下步驟：提供多個工件坯料；在所述多個工件坯料中的每一個中產生輪廓，使得每個輪廓與所述相應工件坯料的材料區域鄰接；將所述多個工件坯料進行堆疊，使得一個工件坯料的所述輪廓與所述其他工件坯料的所述輪廓對齊；同時對鄰接每個所述堆疊工件坯料的所述相應輪廓的所述材料區域進行退火；以及經由拉伸鄰接所述相應輪廓的所述經退火的材料區域在所述工件坯料中的至少一個中形成形狀，從而使所述部件成形。2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述多個工件坯料中的每一個中產生所述輪廓的所述操作在不進行激光切割的情況下完成。3.根據權利要求2所述的方法，其中，在所述多個工件坯料中的每一個中產生所述輪廓的所述操作經由模切完成。4....

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·R·馬克斯，T·M·福爾曼，T·舍伍德，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US