压制成型品的制造方法和生产线技术

技术编号:20018624 阅读:27 留言:0更新日期:2019-01-06 00:50
压制成型品的制造方法包括钢板加热工序、热锻工序以及热冲压工序。在钢板加热工序中,将钢板加热到950℃以上。在热锻工序中,对加热后的钢板进行锻造,并成型差厚钢板。在热冲压工序中,利用模具对加热后的差厚钢板进行压制加工,成型压制成型品,在模具内对成型后的压制成型品进行冷却。由此,能够制造高强度而且可轻量化的压制成型品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压制成型品的制造方法和生产线
本专利技术涉及由钢板构成的压制成型品的制造方法和生产线。
技术介绍
近年来,出于保护地球环境的观点考虑,汽车要求改善燃料经济性,而且,还要求确保碰撞安全性。因此,汽车车身的高强度化和轻量化正在推进。由于这样的背景,存在由板厚较薄的高强度钢板构成的压制成型品被适用于构成车身的骨架零件、车身底部部件等(以下也称为“车身零件”)的倾向。用作压制成型品的原材料的钢板的强度正在越来越高。钢板的强度越高,钢板的变形能(压制成型性)越降低。因此,难以通过冷压制加工获得高品质且高强度的压制成型品。作为其应对之策,存在采用例如日本特开2004-353026号公报(专利文献1)所公开那样的热冲压(也称为热压、模压淬火)的倾向。在热冲压中,在将作为原材料的钢板加热到例如950℃左右之后向压制装置供给。与利用模具对该钢板进行压制加工的同时进行淬火。在车身零件中,为了确保零件性能、同时谋求进一步的轻量化,板厚的差厚化是有效的。在此所谓的差厚化是指使板厚在支配零件性能的部分与对零件性能的影响较少的部分变化。以往,为了实现车身零件的差厚化,使用拼焊板作为提供于压制加工的钢板。拼焊板是差厚钢板的一种,具有厚度较厚的部分(以下也称为“厚壁部分”)和厚度较薄的部分(以下也称为“薄壁部分”)。拼焊板被大致区分成例如日本特开2005-206061号公报(专利文献2)所公开那样的激光拼焊板(以下也称为“TWB”)和例如日本特开2002-316229号公报(专利文献3)所公开那样的轧制差厚板(以下也称为“TRB”)。TWB是利用焊接将板厚等不同的多个钢板接合而成的。另一方面,TRB是通过在制造钢板之际对成对的轧辊之间的间隙进行调整而使板厚变化所得到的。不过,在TWB和TRB中,厚壁部分与薄壁部分之间的板厚差并不那么大。也就是说,厚壁部分的板厚t1与薄壁部分的板厚t2之比“t1/t2”最大也不过1.8左右。而且,在TWB中,不可否认产生起因于焊接的局部的强度变化。在TRB中,厚壁部分和薄壁部分的各区域的大小不得不相应地变大。因此,车身零件的设计自由度较低。因而,使用了拼焊板的压制成型品的轻量化存在极限。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-353026号公报专利文献2:日本特开2005-206061号公报专利文献3:日本特开2002-316229号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述的实际情况而做成的。本专利技术的目的之一在于提供一种用于制造高强度而且可轻量化的压制成型品的制造方法和生产线。用于解决问题的方案本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法包括钢板加热工序、热锻工序以及热冲压工序。在钢板加热工序中,将钢板加热到950℃以上。在热锻工序中,使用压制装置,对钢板进行锻造,成型差厚钢板。在热冲压工序中,使用与上述的压制装置不同的压制装置,利用模具对差厚钢板进行压制加工而成型压制成型品,在模具内对成型后的压制成型品进行冷却。本专利技术的实施方式的压制成型品的生产线具备锻造用压制装置、热冲压用压制装置、至少一个加热炉以及至少一个操纵器。专利技术的效果根据本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法和生产线,能够制造高强度而且可轻量化的压制成型品。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法的流程图。图2是示意性地表示本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法的过程的图。图3是表示用于制造压制成型品的生产线的一个例子的示意图。图4A是表示第1具体例的热冲压中的初期的状态的剖视图。图4B是表示第1具体例的热冲压中的中期的状态的剖视图。图4C是表示第1具体例的热冲压中的终期的状态的剖视图。图5A是表示第2具体例的热冲压中的初期的状态的剖视图。图5B是表示第2具体例的热冲压中的中期的状态的剖视图。图5C是表示第2具体例的热冲压中的终期的状态的剖视图。图6A是示意性地表示在实施例的弯曲试验中所使用的比较例的分析模型的剖视图。图6B是示意性地表示在实施例的弯曲试验中所使用的本专利技术例的分析模型的剖视图。图7是汇总实施例的试验结果的图。具体实施方式本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法包括钢板加热工序、热锻工序、热冲压(以下也称为“HS”)工序。在钢板加热工序中,将钢板加热到950℃以上。在热锻工序中,使用压制装置,对钢板进行锻造,成型成差厚钢板。在HS工序中,使用与上述的压制装置不同的压制装置,利用模具对差厚钢板进行压制加工而成型压制成型品,在该模具内对该压制成型品进行冷却。在典型的例子中,本实施方式的制造方法还包括准备工序。在准备工序中,准备厚度恒定的钢板。另外,在典型的例子中,本实施方式的制造方法还包括差厚钢板加热工序。在差厚钢板加热工序中,在热锻工序之后且HS工序之前将差厚钢板加热到Ac3相变点以上且“Ac3相变点+150℃”以下的温度。另外,在典型的例子中,本实施方式的制造方法还包括冷却工序。在冷却工序中,在热锻工序之后且差厚钢板加热工序之前对差厚钢板进行冷却。此处的差厚钢板具有厚度较厚的部分和厚度较薄的部分。根据这样的制造方法,能够利用热锻成型厚度较厚的部分(厚壁部分)与厚度较薄的部分(薄壁部分)之间的板厚差较大的差厚钢板。并且,利用HS对该差厚钢板实施压制加工和淬火,由此,能够获得各部的强度较高、重量较轻的压制成型品。因而,根据本实施方式的制造方法,能够制造高强度而且可较大程度地轻量化的压制成型品。压制成型品可适用于例如汽车的车身零件。车身零件是骨架零件(例:支柱、纵梁、侧梁、横梁等)、车身底部部件(例:支臂控制连杆、悬架臂等)、其他加强零件(例:缓冲梁、车门防撞梁等)等。在通过上述的制造方法制造的差厚钢板中,厚度较厚的部分的板厚t1与厚度较薄的部分的板厚t2之比“t1/t2”(以下也称为“板厚比”)可超过1.8。在该情况下,可更加减轻压制成型品的重量。板厚比“t1/t2”的上限没有特别限制。若考虑HS工序中的压制成型性和淬火的均匀性,板厚比“t1/t2”的上限是3.5。根据上述的制造方法,可将压制成型品的抗拉强度设为1300MPa以上。在该情况下,在压制成型品的强度、重量(轻量化)这样的方面,零件性能提高。在上述的制造方法中,优选钢板以质量%计含有C:0.15%~0.60%、Si:0.001%~2.0%、Mn:0.5%~3.0%、P:0.05%以下、S:0.01%以下、sol.Al:0.001%~1.0%、N:0.01%以下以及B:0.01%以下,剩余部分由Fe和杂质构成。该钢板也可以以合计含有0.03%~1.0%的从由Ti、Nb、V、Cr、Mo、Cu以及Ni构成的组选择的1种或两种以上来替代Fe的一部分。在该情况下,能够将压制成型品的抗拉强度设为1300MPa以上。本专利技术的实施方式的压制成型品的生产线具备锻造用压制装置、HS用压制装置、至少一个加热炉以及至少一个操纵器。根据本实施方式的生产线,能够制造上述的压制成型品。以下,详细论述本专利技术的压制成型品的制造方法和生产线的实施方式。[制造方法]图1是表示本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法的流程图。图2是表示本专利技术的实施方式的压制成型品的制造方法的过程的示意图。如图1所示,本实施方式的制造方法包括准备工序(步骤#5)、第1加热工序(步骤#10)、本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种压制成型品的制造方法,其中,该压制成型品的制造方法包括:钢板加热工序,在该钢板加热工序中,将钢板加热到950℃以上;热锻工序,在该热锻工序中,使用压制装置,对所述钢板进行锻造,成型差厚钢板;以及热冲压工序,在该热冲压工序中,使用与所述压制装置不同的压制装置,利用模具对所述差厚钢板进行压制加工而成型成压制成型品,在所述模具内对所述压制成型品进行冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 JP 2016-0998621.一种压制成型品的制造方法,其中,该压制成型品的制造方法包括:钢板加热工序,在该钢板加热工序中,将钢板加热到950℃以上;热锻工序,在该热锻工序中,使用压制装置,对所述钢板进行锻造,成型差厚钢板;以及热冲压工序,在该热冲压工序中,使用与所述压制装置不同的压制装置,利用模具对所述差厚钢板进行压制加工而成型成压制成型品,在所述模具内对所述压制成型品进行冷却。2.根据权利要求1所述的压制成型品的制造方法,其中,在所述热锻工序之后且所述热冲压工序之前包括差厚钢板加热工序,在该差厚钢板加热工序中,将所述差厚钢板加热到Ac3相变点以上且“Ac3相变点+150℃”以下的温度。3.根据权利要求2所述的压制成型品的制造方法,其中,在所述热锻工序之后且所述差厚钢板加热工序之前包括对所述差厚钢板进行冷却的冷却工序。4.根据权利要求1~3中任一项所述的压制成型品的制造方法,其中,所述差厚钢板具有厚度较厚的部分和厚度较薄的部分,所述厚度较厚的部分的板厚...

【专利技术属性】
技术研发人员:中泽嘉明野村成彦铃木利哉久保雅宽伊藤泰弘
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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