热冲压工具组件和形成具有定制回火特性的零部件的方法技术

一种热冲压工具，包括退火模具和热成型模具。坯料通过第一传送臂被放置在热成型模具中，坯料在热成型模具中成型并被淬火为成形零部件。然后，通过第二传送臂将成形零部件从热成型模具移动至退火模具。在退火模具中，对成形零部件继续进行冷却。退火模具包括加热元件，该加热元件将成形零部件的一部分加热至退火点以形成退火零部件。退火零部件包括未退火部分和退火部分，其中，在退火部分与未退火部分之间具有过渡区。退火部分然后可以变形。退火部分然后可以变形。退火部分然后可以变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热冲压工具组件和形成具有定制回火特性的零部件的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本PCT国际专利申请要求于2019年11月26日提交的并且标题为“Hot Stamp Tooling Assembly And Method Of Forming A Part With Tailored Temper Properties(热冲压模具组件和形成具有定制回火特性的零部件的方法)”、序列号为62/940,809的美国临时专利申请的权益和优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容通过参引并入本文。


[0003]本专利技术涉及热冲压工具组件和形成具有定制回火特性的零部件的方法。更具体地，本专利技术涉及热冲压工具组件和用于形成在回火位置之间具有小过渡区的零部件的方法。

技术介绍

[0004]本部分提供了与本公开相关的背景信息，其并不一定是现有技术。
[0005]持续致力于减轻重量并提高燃料效率已经驱使汽车工业开发出强度和延展性提高的金属，从而允许使用更薄的厚度，而同时仍保持工业安全标准。在制造期间，这些金属通常起初呈金属坯料的形式，这些金属坯料后期被冲压成汽车零部件。根据最终用途，汽车零部件需要不同等级的强度和延展性。例如，被冲压以在汽车中使用的零部件可能经由粗糙的驱动表面、内部振动以及与暴露于腐蚀性环境而承受一种类型的应力，而相邻零部件可能只承受最小的应力。此外，各个零部件可能在局部区域承受不一致的应力。由于某些零部件经历不太恶劣的工况，因此这些零部件可以用较轻的金属和金属合金来制造，以满足特定的强度或刚度要求。然而，对于那些承受最大应力的零部件，其通常由进行过处理以实现优化的强度和延展性的钢或钢合金制成。这些处理方法通常涉及以某种方式将零部件加热至使下层金属的物理特性以及在有些情况下化学特性改变的温度。根据所用金属合金的成分，当将零部件加热至一定温度时，这些成分可以在冷却之前形成不间断的显微组织。尽管这些经处理的零部件可以以更薄的厚度规格制成以减轻重量，但经处理的零部件已经变得硬度较大，使得这些经处理的零部件难以成形并连接至其他相邻零部件。另外，开发具有延展性提高的较软的局部区域的零部件总是有益的，以在冲击事件期间改善吸收。
[0006]尝试制造可加工性改善的、具有包括不同等级的延展性和强度的局部区域的零部件已经导致开发出可以对零部件的局部区域进行处理的若干工艺。一种较普遍的方法涉及在金属零部件的冲压之间对模具加热。在该工艺期间，将模具加热至足够高的温度以改变正进行冲压的金属的物理特性。然而，很难对小的或复杂形状的局部区域进行精确的热处理，而不会有多余的热量渗入附近部分。此外，经过热处理的局部区域在回火位置与非回火位置之间具有较大的过渡区。
[0007]因此，一直期望进一步开发和改善回火工艺，以限制过渡区的尺寸。

技术实现思路

[0008]前述已经大致概述了本专利技术的特征和技术优点以使本专利技术的以下详细描述能够更容易理解。形成本专利技术的权利要求的主题的本专利技术的另外的特征和优点将在下文中进行描述。本领域的技术人员应当理解的是，所公开的构思和具体实施方案可以容易地用作修改或设计用于实现本专利技术的相同的目的的其他实施方案的基础。本领域技术人员还应认识到，这样的等同实施方式没有脱离所附权利要求书中所阐述的本专利技术的精神和范围。该部分内容提供了本公开的的总体概述并不应被解释为与本公开相关联的所有目的、方面、特征和优点的完整且全面的列举。
[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种热冲压工具组件。热冲压工具组件包括至少一个热成型模具和至少一个退火模具。所述至少一个热成型模具包括用于将坯料成形为成形零部件的上成型模具和下成型模具。所述至少一个退火模具包括用于接纳成形零部件的上退火模具和下退火模具。所述至少一个退火模具还包括至少一个冷却元件和至少一个加热元件，冷却元件邻近加热元件定位。所述至少一个加热元件对成形坯料的一部分进行退火，并且所述至少一个冷却元件同时对成形坯料的邻近所述至少一个加热元件的部分进行冷却，以阻碍热从所述至少一个加热元件传递至经冷却的部分。
[0010]根据另一方面，提供了一种形成具有定制回火特性和小过渡区的零部件的方法。该方法包括以下步骤：在热成型模具中对坯料进行热成型，直到坯料成为成形零部件为止；将成形零部件放置在退火模具中，并且在相邻位置中对成形零部件同时进行部分冷却和部分加热，以形成至少一个退火部分和至少一个未退火部分，在所述至少一个退火部分与所述至少一个未退火部分之间具有小过渡区；以及使退火部分变形。
[0011]根据本文提供的描述，其他适用领域将变得明显。该
技术实现思路
中的描述和特定示例仅意在用于说明的目的而并不意在限制本公开的范围。
附图说明
[0012]本文中描述的附图仅出于对所选实施方式进行说明的目的，而非意在限制本公开的范围。通过参照以下描述并结合附图，将更容易理解与本公开相关联的专利技术构思，在附图中：
[0013]图1为热冲压工具组件的俯视图，该热冲压工具组件具有用于将零部件放置到热冲压工具中的第一传送臂和用于将零部件从热冲压工具移除的第二传送臂；
[0014]图2为位于热冲压工具组件内的热成型模具的横截面侧视图；
[0015]图3A为位于热冲压工具组件内的退火模具的横截面侧视图；
[0016]图3B为图3A所示的退火模具的放大横截面侧视图；
[0017]图4大致图示了热冲压工具组件的控制系统的框图；
[0018]图5为热冲压工具的一系列俯视图，其图示了形成具有定制回火特性和小过渡区的零部件的过程；
[0019]图6A为处于图4所示的过程的第一步骤中的热冲压工具组件的放大俯视图；
[0020]图6B为处于图4所示的过程的第二步骤中的热冲压工具组件的放大俯视图；
[0021]图6C为处于图4所示的过程的第三步骤中的热冲压工具组件的放大俯视图；
[0022]图6D为处于图4所示的过程的第四步骤中的热冲压工具组件的放大俯视图；
[0023]图6E为处于图4所示的过程的第五步骤中的热冲压工具组件的放大俯视图；
[0024]图6F为处于图4所示的过程的第六步骤中的热冲压工具组件的放大俯视图；
[0025]图7为经历形成定制回火特性、具有小过渡区的过程的零部件的一系列横截面图；
[0026]图8为具有定制回火特性和小过渡区的零部件的俯视图；以及
[0027]图9为用于形成具有定制回火特性的零部件的方法的流程图。
具体实施方式
[0028]现在将参照附图对示例性实施方式进行更充分的描述。总体而言，主题实施方式涉及热冲压工具组件和形成具有定制回火特性的零部件的方法。然而，仅提供示例实施方案使得本公开将是透彻的，并且将向本领域技术人员全面地传达范围。阐述了许多具体细节，比如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员来说将明显的是，不需要采用特定细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来实施，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热冲压工具组件，包括：至少一个热成型模具和至少一个退火模具；所述至少一个热成型模具包括用于将坯料成形为成形零部件的上成型模具和下成型模具；所述至少一个退火模具包括用于接纳所述成形零部件的上退火模具和下退火模具；所述至少一个退火模具包括至少一个冷却元件和至少一个加热元件，所述冷却元件邻近所述加热元件定位；并且其中，所述至少一个加热元件对成形坯料的一部分进行退火，并且同时所述至少一个冷却元件对成形坯料的邻近所述至少一个加热元件的部分进行冷却，以阻碍热从所述至少一个加热元件传递至经冷却的部分。2.根据权利要求1所述的热冲压工具组件，其中，所述至少一个加热元件包括位于所述上退火模具中的上感应线圈和位于所述下退火模具中的下感应线圈。3.根据权利要求2所述的热冲压工具组件，其中，所述至少一个冷却元件包括上模具通道和下模具通道，所述上模具通道邻近所述上感应线圈定位在所述上退火模具中，所述下模具通道邻近所述感应线圈定位在所述下退火模具中，其中，所述上模具通道和所述下模具通道邻近所述感应线圈传送冷却剂。4.根据权利要求1所述的热冲压工具组件，还包括第一传送臂和第二传送臂，所述第一传送臂用于将至少一个坯料放置到所述至少一个热成型模具中，所述第二传送臂用于在所述至少一个坯料已经成形为成形零部件时将所述至少一个坯料移除并且将所述成形零部件放置到所述至少一个退火模具中。5.根据权利要求4所述的热冲压工具组件，其中，所述至少一个热成型模具包括第一热成型模具和第二热成型模具，并且其中，所述至少一个退火模具包括第一退火模具和第二退火模具。6.根据权利要求5所述的热冲压工具组件，其中，所述第一传送臂包括第一坯料保持器和第二坯料保持器，以用于同时将第一坯料放入所述第一热成型模具中并将第二坯料放入所述第二热成型模具中。7.根据权利要求6所述的热冲压工具组件，其中，所述第二传送臂包括第一成形零部件保持器和第二成形零部件保持器，以用于将所述成形零部件从所述第一热成型模具和所述第二热成型模具移除并将所述成形零部件安置在所述第一退火模具和所述第二退火模具中，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：