[发明专利]具有减少的热成形循环时间的冲压部件

说明书

本申请涉及具有减少的热成形循环时间的冲压部件。一种使部件成形的方法包括从可成形材料提供工件坯件。所述工件坯件包括表面粗糙度大于1μm的至少一个区段，所述表面粗糙度被配置为在加热所述工件坯件时促进热能从其高效辐射。所述方法还包括通过在预定温度加热所述工件坯件预定时间量来奥氏体化所述工件坯件，以在所述至少一个区段中实现奥氏体微观结构并预防所述工件坯件的氧化。所述方法还包括将所述奥氏体化的工件坯件转移到成形压力机中。所述方法还包括通过所述成形压力机从所述奥氏体化的工件坯件来成形部件。所述方法还包括将从所述奥氏体化的工件坯件成形的部件淬火并冷却成形的部件。

技术领域

本公开涉及具有减少的热成形(hot-forming)循环时间的冲压部件(stampedcomponents)。

背景技术

冲压是用于从工件坯件成形特定形状的部件的制造工艺。冲压通常包括诸如冲片、落料、压花、弯曲、卷边和精压的成形操作。冲压工艺通常使用机械压力机通过用模具使工件坯件变形来成型或切割工件坯件。将工件冲压成所需形状经常受到工件经受变形而不产生裂缝和撕裂的能力的限制。使用热成形工艺，当工件坯件由较低延展性的材料例如高强度钢或压制硬化钢制成时，这样的担忧进一步加剧。

冲压钢或其他铁合金部件的所期望的形状、强度和刚度通常通过适当的材料微观结构而得以促进。可通过奥氏体化热处理工艺实现相关工件的必要的材料微观结构和相伴随的强度和刚度。在奥氏体化过程中，将材料加热到高于其临界温度足够长的时间以发生向奥氏体的转变。通过改变奥氏体化温度，所述工艺可以产生不同的和所期望的微观结构。

通常，较高的奥氏体化温度在奥氏体中产生较高的碳含量，而较低的温度产生更均匀的结构。奥氏体中的碳含量也是奥氏体化时间的函数。当奥氏体化的材料随后淬火时，材料变得被硬化。淬火通常以足够快以将奥氏体转变为马氏体的速度进行。因此，钢工件坯件在奥氏体化温度进行均热的时间量是热处理工艺循环时间中的主要因素并且也与工件坯件的氧化直接相关。

发明内容

一种使部件成形的方法包括从可成形材料提供工件坯件(work-piece blank)。所述工件坯件包括表面粗糙度大于1μm的至少一个区段(section)，所述表面粗糙度被配置为在加热所述工件坯件时促进热能从其高效辐射。所述方法还包括通过在预定温度加热所述工件坯件预定时间量来奥氏体化所述工件坯件，以在所述至少一个区段中实现奥氏体微观结构并预防(forestall)所述工件坯件的氧化。所述方法还包括将所述奥氏体化的工件坯件转移到成形压力机中。所述方法还包括通过所述成形压力机从所述奥氏体化的工件坯件来成形部件。所述方法还包括将从所述奥氏体化的工件坯件成形的部件淬火并冷却成形的部件。

所述可成形材料可以是压制硬化钢(press-hardening steel, PHS)，所述压制硬化钢(PHS)具有的材料化学被配置为促进奥氏体化过程中的有效抗氧化性并且按重量计包含0.05-0.45%的碳(C)含量、0-4.5%的锰(Mn)含量、0.5-6%的铬(Cr)含量和0.5-2.5%的硅(Si)含量。

所述工件坯件的特征可以在于不存在抗氧化涂层。

对于厚度在1.0-2.0mm范围的所述至少一个区段，在题述区段中实现奥氏体微观结构的预定时间量可以在2-8分钟范围。对于厚度在2.0-3.5mm范围的所述至少一个区段，实现奥氏体微观结构的预定时间量可以在4-12分钟范围。

所述预定温度可以在880-950℃的范围。

表面粗糙度大于1μm的所述工件坯件的所述题述区段的特征可以在于环保除鳞的表面(eco-pickled surface)，例如通过钢砂(steel grit)或碳化硅(SiC)。

表面粗糙度大于1μm的所述工件坯件的所述题述区段的特征也可以在于喷砂表面或喷丸表面。