[发明专利]基于多层普通金属复合板热冲压成形制作汽车B柱的方法

说明书

基于多层普通金属复合板热冲压成形制作汽车B柱的方法，包括获取复合金属板作为原料板材；制作冲压模具，凸模与凹模的所有拐角处均用圆角过渡；将原料板材经剪板机裁剪成所需的轮廓形状；使裁切后的板料实现奥氏体化组织转变；用定位销将裁切后的板料定位；压边圈比凸模先接触板料，压边圈对板料完成压边之后、凸模将压边区域内的板料压向凹模内；凸模与凹模合模、冷却淬火并保压，获得冲压淬火件；采用加热保温退火工艺对冲压淬火件进行时效处理；然后用喷丸方式去除氧化皮并利用激光修边设备对冲压淬火件进行修边操作。本发明具有能够提高汽车板的防腐蚀、轻量化、耐冲击和缓冲吸能性能的优点。

技术领域

本发明涉及一种新型的汽车B柱结构和其板料热冲压成形技术，尤其是能够实现强度大大提高和抗冲击安全性能优良的多层普通金属复合板热冲压成形技术。

背景技术

随着我国汽车销量的不断增加，汽车工业已经成为推动我国经济增长的重要力量，汽车轻量化的发展趋势使得高强度材料应用日益广泛。轧制技术是高强钢汽车板生产的重要环节，直接影响产品的质量和综合力学性能。热轧镀锌板一般强度高、硬度好、塑性好、冷加工比较困难，同时，若不采取措施，力学性能变化偏大，给后续工序带来相应的困难。另外，汽车耐腐蚀镀锌板再冶炼时，产生的锌层绝大部分排入大气，锌资源的过度使用以成为汽车工业面临的巨大考验。目前高强钢汽车板热轧工艺是经原料->加热炉->控轧（粗轧、精轧）->层流冷却工艺后，由卷取机将带有余热的高强度钢卷成带卷，运动到冲压淬火加工企业进行加工。

现有冲压淬火成型工艺是由高强钢生产企业提供高强钢汽车板，经过加热->保温->冲压淬火等工艺过程，将原始强度440MPa左右的高强钢经冲压淬火成形后形成抗拉强度达到1600MPa左右的超高强钢成形件，成形的超高强钢零件运输到各品牌汽车生产企业。

现有技术通过对单层钢板进行多重加工来使原始强度440MPa左右的钢板达到1600MPa抗拉强度，从原料到成品的制备需要耗费大量能源，且单层金属经过热处理后形成外硬内软的结构，其抗冲击和缓冲吸收的性能不佳。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型的B柱结构，提供一种能够提高汽车板的耐冲击和缓冲吸能性能的基于多层普通金属复合板热冲压成形制作汽车B柱的方法。

基于多层普通金属复合板热冲压成形制作汽车B柱的方法，包括以下步骤：

1、获取具有2-5层的复合金属板作为原料板材，复合金属板中具有良好的抗冲击性能的韧性层和具有良好抗拉强度的强度层间隔分布；

2、制作冲压模具，冲压模具主要包括凸模、凹模和压边圈，凸模位于压边圈之内，凸模与凹模配合；凸模与凹模中分别设置冷却管道；凸模与凹模的所有拐角处均用圆角过渡；

3、将原料板材经剪板机裁剪成所需的轮廓形状，形成裁切后的板料；

4、将裁切后的板料运送到加热炉中，在加热炉中对裁切后的板料进行均匀加热到450℃-950℃，使裁切后的板料实现微观组织转变；

5、将经步骤4处理的板料从加热炉中转移到凹模上，用定位销将裁切后的板料定位；

6、压边圈比凸模先接触板料，压边圈对板料完成压边之后、凸模将压边区域内的板料压向凹模内；

7、凸模与凹模合模，凸模和凹模中的冷却管道在凸模与凹模合模的同时以小于25℃/s的冷却速度冷却淬火，保压20s±5s、获得冲压淬火件；板料的层数越多，板料的层数越多、冷却速度越慢且保压时间越长，板料的层数越少、冷却速度越快且保压的时间越短；

8、采用加热保温退火工艺对冲压淬火件进行时效处理；然后用喷丸方式去除氧化皮并利用激光修边设备对冲压淬火件进行修边操作。