使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月18日提交的韩国专利申请第10-2016-0032440号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

本发明涉及对超高强度热冲压(hotstamping)钢板进行切边(trimming)的方法，更具体地涉及使用模压(coining)对超高强度热冲压钢板进行切边的方法，所述方法由压力机通过进行模压同时成型超高强度热冲压钢板从而能够进行硬切边(hardtrimming)。

背景技术：

目前，环境问题已经受到全球关注，所有产业都寻求找到一种减少燃料从而应对环境问题的方法。作为汽车产业中用于实现减少燃料使用的方案，提出了改进汽车发动机效率的方法和减少汽车重量的方法。减少汽车重量的方法对于改善汽车燃料经济性来说是一种好解决方案。然而，汽车重量的减少所造成的问题是不能满足汽车所需的强度和耐久性。因此，解决所述问题的方法成为汽车产业中的最大目的。

因此，在汽车产业中，开发了各种环保车辆，目的是基于欧洲法规在2021年之前将二氧化碳排放降低至95g/km，约为目前排放的27％。此外，汽车生产商努力开发缩减(downsizing)技术和改进燃料经济性的技术从而满足在2025年实施的公司平均油耗(cafe，54.5mpg(23.2km/l))标准。

为此目的，目前的汽车产业努力减少汽车重量，目的是保证乘客在汽车碰撞之时的安全性，防止环境污染，并且改进车辆的燃料经济性。作为实现所述目的的方案，热冲压钢板已被应用于主要承受车辆碰撞的部件，并且预计热冲压钢板的应用今后将增加。

在相关技术中通过将卷料形式的钢板进行下料然后加热、挤压和冷却毛坯材料从而制备热冲压钢板。通过在高温下加热毛坯材料将毛坯材料完全转化成奥氏体结构，然后通过使用模具挤压毛坯材料同时迅速冷却毛坯材料而产生马氏体结构，从而制备超高强度热冲压钢板。然而，由于在成型和冷却热冲压钢板之后获得的高强度，存在的问题是不可能通过使用相关技术中的压力机来切割超高强度热冲压钢板。因此，通过使用激光切边技术切割相关技术中制备的超高强度热冲压钢板。然而，激光切边(lasertrimming)造成低生产率，使用高价激光切边设备，和大量维修所需的成本。由于该原因，所存在的问题是相比于相关技术中的钢板，热冲压钢板在成本和生产率方面效率较低。而且，存在的问题是由于激光性质在部件切边的工艺之后产生焊接碎片、溅出物等，部件可能被腐蚀，并且钢板由于激光造成的热而退火(soften)。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面提供使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法，所述方法降低超高强度热冲压钢板的生产成本，增加生产效率，防止腐蚀，并且防止钢板退火。

本发明要解决的技术问题不限于上述技术问题，本发明所属领域的技术人员通过如下说明可以清楚理解上文未提到的其它技术问题。

为了解决相关技术中的上述问题，本发明提供使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法，所述方法包括成型步骤和模压步骤，所述成型步骤和模压步骤在热冲压钢板上同时进行。

在本发明中，用于模压步骤的模压衬套可以安装在凸缘的端部。

在本发明中，模压衬套可以安装在用于成型步骤的上模具和下模具上。

在本发明中，模压衬套可以由与用于成型步骤的上模具和下模具使用的材料相同的材料制成。

在本发明中，模压衬套可以是可附接的和可拆卸的。

在本发明中，在热冲压钢板的厚度大于0mm并且等于或小于1.5mm的情况下，模压衬套可以分别以0.5mm的高度突出至模具的外侧。

在本发明中，在热冲压钢板的厚度大于1.5mm的情况下，模压衬套可以以热冲压钢板的厚度的30％的高度突出至模具的外侧。

在本发明中，在同时进行成型步骤和模压步骤之后，可以通过使用压力机在热冲压钢板上进行硬切边(hardtrimming)。

在本发明中，所述方法可以在热冲压钢板上同时进行成型步骤和模压步骤之前，进一步包括将卷料形式的钢板进行下料的材料下料步骤，和加热毛坯材料的加热步骤。

根据本发明的使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法，有可能降低超高强度热冲压钢板的生产成本，改进生产效率，防止腐蚀，并且防止钢板退火。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为相关技术(现有技术)中的激光切边装置的示意图。

图2为通过相关技术(现有技术)中的激光切边产生的溅出焊接碎片的示意图。

图3为显示由于相关技术(现有技术)中的激光切边工艺中产生的焊接碎片或溅出物造成的超高强度热冲压钢板的腐蚀的示意图。

图4为相关技术(现有技术)中的激光切边方法的分步的步骤结构图。

图5为根据本发明的示例性实施方案的使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法的分步的步骤结构图。

图6为通过相关技术(现有技术)中的硬切边而形成的典型钢板的剪切面的构造图。

图7为通过根据本发明的示例性实施方案的硬切边而形成的超高强度热冲压钢板的剪切面的构造图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。基于发明人可以合适地限定术语的概念从而通过最佳方法描述他/她自身发明的原则，说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为通常含义和词典含义，而应被解释为符合本发明的技术精神的含义和概念。因此，本说明书中公开的示例性实施方案和图中显示的构造仅为本发明的最佳示例性实施方案，不代表本发明的所有技术精神。因此，应理解在本发明的申请之时可以做出能够取代示例性实施方案的各种等价形式和改变实施例。

本发明涉及使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法。近年来，超高强度热冲压钢板越来越多地应用于车辆以保证重量减少和车辆稳定性。通常地，通过对卷料形式的钢板进行下料、加热毛坯材料，然后挤压和冷却热冲压钢板20从而制备超高强度热冲压钢板。通过在高温下加热形成钢板从而使得钢板容易地成型，并且热冲压钢板20在模具中迅速冷却，使得热冲压钢板20具有超高强度，并且由相变造成的剩余应力消除，从而改进超高强度热冲压钢板的尺寸精度。

然而，由于120k水平或更高的高强度，超高强度热冲压钢板不可能使用常用的压力机进行切边(硬切边)。图1为相关技术中的激光切边装置17的示意图。由于超高强度热冲压钢板不可能进行相关技术中的硬切边，因此使用如图1中所示的激光切边工艺等。激光切边的问题在于生产率较低，并且需要大量的工艺成本，即需要用于购买设备和维修的大量成本。

图2为通过相关技术中的激光切边产生的溅出焊接碎片的示意图。图3为显示由于相关技术中的激光切边工艺中产生的焊接碎片或溅出物造成的超高强度热冲压钢板的腐蚀的示意图。激光切边的问题在于，如图2中所示，由于激光性质在切边部件的工艺之后产生焊接碎片、溅出物等，并且如图3中所示，部件可能由于焊接碎片、溅出物等而腐蚀，并且可能由于激光造成的热而退火。

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法，所述方法包括成型步骤和模压步骤，所述成型步骤和模压步骤在热冲压钢板200上同时进行。用于模压步骤的模压衬套107可以安装在凸缘的端部，并且模压衬套107可以安装在用于成型步骤的上模具101和下模具103上。此外，模压衬套107可以由与用于成型步骤的上模具101和下模具103使用的材料相同的材料制成，并且模压衬套107可以附接于上模具101和下模具103和从其上拆卸。而且，在热冲压钢板200的厚度大于0mm并且等于或小于1.5mm的情况下，模压衬套107可以分别以0.5mm的高度突出至模具的外侧，并且在热冲压钢板200的厚度大于1.5mm的情况下，模压衬套107可以以热冲压钢板200的厚度的30％的高度突出至模具的外侧。而且，在热冲压钢板200上同时进行成型步骤和模压步骤之后，可以通过压力机对热冲压钢板200进行硬切边，并且在热冲压钢板200上同时进行成型步骤和模压步骤之前，可以进一步包括对卷料形式钢板的进行下料的材料下料步骤，和加热毛坯材料的加热步骤。

图4为相关技术中的激光切边方法的分步的步骤结构图。在相关技术中，在制造毛坯之后，将毛坯运送至液压机同时从室温加热至950℃。然后，由液压力机挤压经加热毛坯，并且通过提前安装的冷却装置的冷却剂15冷却液压力机的上模具11和下模具13。然后，排出完全成型的超高强度热冲压钢板，然后由激光切边装置17进行切割。然而，如上所述的相关技术中制备的超高强度热冲压钢板的问题在于，超高强度热冲压钢板由于其高强度而不能通过常用的压力机切割，出于该原因，超高强度热冲压钢板由如图4中所示的激光切边装置17切割。因此，为了解决上述问题，本发明提供使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法，其中成型步骤和模压步骤同时进行。图5为根据本发明的示例性实施方案的使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法的分步的步骤结构图。在本发明的一个示例性实施方案中，通过将卷料形式的钢板进行下料从而制备毛坯。然后，将毛坯加热至950℃同时运送至液压力机。然后，如图4中所示，由冲压模具冲压毛坯，所述冲压模具的模压衬套107安装在上模具101和下模具103的凸缘的端部处。模压在凸缘的端部上与成型步骤同时进行。如果在成型步骤之后进行模压，则有由于热冲压钢板200的强度变高而不可能进行模压的问题。本发明通过同时进行成型步骤和模压步骤从而解决上述问题。在成型步骤中，经加热的热冲压钢板200由模具上的模压衬套进行压缩。然后，液压力机的上模具101和下模具103由提前安装的冷却装置的冷却剂105而冷却。之后，通过使用压力机在经压缩和经冷却的热冲压钢板200上进行硬切边。

在根据本发明的示例性实施方案的使用模压对超高强度热冲压钢板进行切边的方法中，用于成型步骤的模具的材料可以是skd11，或者通常使用并且经受真空热处理的其它材料可以用作模具的材料。而且，根据本发明的示例性实施方案，本发明使用的模压衬套107可以由与模具的材料相同的材料制成，并且模压衬套107可以附接于上模具101和下模具103和从其上拆卸。如果热冲压钢板200的厚度为0mm至1.5mm，则应用于上模具101的模压衬套107和应用于下模具103的模压衬套107可以分别以0.5mm的高度突出至模具的外侧。此外，在热冲压钢板200的厚度大于1.5mm的情况下，模压衬套可以以热冲压钢板200的厚度的30％的高度突出。

图6为通过相关技术中的硬切边形成的典型钢板的剪切面的构造图。可见在相关技术中通过常用的压力机剪切钢板的情况下，如图6中所示，在剪切面的下侧形成毛边。图7为通过根据本发明的示例性实施方案的硬切边形成的超高强度热冲压钢板的剪切面的构造图。在本发明的示例性实施方案中，成型步骤和模压步骤同时进行，因此在超高强度热冲压钢板的凸缘的端部处形成缺口。可见在通过使用压力机进行硬切边的情况下，如图7中所示，不形成毛边。

在本发明的示例性实施方案中，使用压力机的成型步骤和模压步骤在热冲压钢板200上同时进行，从而通过使用压力机的硬切边而非激光切边切割热冲压钢板200，因此在生产热冲压钢板和使用热冲压钢板制成的部件时产生重大作用，由于取代了高价激光切边设施，相比于相关技术成本降低50％，并且在本发明的示例性实施方案中，相比于相关技术的激光切边，循环时间增加500％，从而通过硬切边改进生产率，所述硬切边使得生产效率和生产速度极佳。而且，有可能防止部件由于在进行激光切边时散出的焊接碎片和溅出物而腐蚀，相比于相关技术，剪切面的品质出色，并且有可能阻止形成毛边。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“高”、“低”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。