[发明专利]具负角结构部件的热冲压成形方法及模具

说明书

一种具负角结构部件的热冲压成形方法及模具，用以解决以往无法以热冲压方式成形具负角结构部件的问题。可用以实施本发明具负角结构部件的热冲压成形方法的其中一种模具包括设于第一模的一个旋转组件及设于第二模的一个滑块，以于该第一模与该第二模相对靠近的过程中，先使该旋转组件转动，再使该滑块滑移，以对一个金属板件的一端成形出一个负角结构。

技术领域

本发明关于一种热成形方法及模具，尤其是一种具负角结构部件的热冲压成形方法及模具，以热冲压工艺一次性地成形出具负角结构的部件，并使该部件具有高强度、高精度等特性。

背景技术

热冲压（hot stamping）成形技术的应用常见于塑型钢板，其是将钢板加热至塑性及延展性佳的奥氏体状态，再以油压设备予以冲压塑型，并于冲压塑型的同时快速地进行模内淬火处理，以获得具有均匀马氏体组织的高强度钢构件（抗拉强度可达1500MPa等级）；因此，由热冲压工艺所制得的部件都能具有超高强度、尺寸精度及稳定度佳等优点。

然而，由于热冲压工艺已改变材料特性，使材料的延伸率在淬火后大幅降低，故热冲压工艺仅能一次性地将工件塑型至预期的形态，对于具有需二次加工塑型方可成形的结构的部件，例如具有负角（negative angle）结构的部件，即无法采用热冲压工艺来成形。

请参照图1，目前以冷冲压技术成形具负角结构的部件时，都是将一个已经过多道冷冲压程序塑型成预定形状的板材B置入一个模具9中，由该模具9的上模91及下模92再更进一步地塑型该板材B的弧度，再还由该模具9的压块93搭配侧向冲头94对该板材B的一端冲出负角结构N；然后再依序退掉该压块93、该侧向冲头94及该上模91，方可取下具有负角结构N的板材B。

但是，该板材B在多次塑型的过程中，有时会因加工硬化造成该板材B的延展性逐渐降低而产生裂缝，形成不合格产品，且该板材B成形后的残留应力释放还会造成回弹现象。因此，采冷冲压工艺所制得的板材B虽可具有负角结构，但工艺步骤繁多，不仅耗能又费时，且成形出的部件强度难以与热冲压成形的部件相比拟，尺寸的精度与稳定度通常也难以达到设计需求，故确实有加以改善的必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种具负角结构部件的热冲压成形方法及模具，可采用热冲压工艺，一次性地成形出具负角结构的部件。

本发明以下所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要是参考附加附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。

本发明具负角结构部件的热冲压成形方法，包括下列步骤：将一个加热后的金属板件置入一个热冲压成形模具中；驱动该热冲压成形模具的一个第一模与一个第二模相对靠近，且在相对靠近的过程中，该第一模的一个旋转组件由一端抵接该第二模的一个滑块而开始转动，直至位于该旋转组件另一端的一个成形面与该滑块的一个压抵面平行后停止转动，再由持续相对靠近的该旋转组件推抵该滑块产生滑移，以由该滑块将该金属板件的一端挤入该成形面与该压抵面之间，并于该第一模与该第二模相对靠近达死点位置时，使该金属板件的一端成形出一个负角结构；使该金属板件与该热冲压成形模具内的一个冷却水路系统热交换以快速降温，得到一个负角结构部件；及退模以取出该具负角结构部件。

因此，本发明的具负角结构部件的热冲压成形方法，可采用热冲压工艺，一次性地成形出具负角结构的部件，不仅工艺效率佳，还能使所制得的部件具有超高强度且尺寸精度及稳定度佳等特性。

其中，该旋转组件开始转动前，该第一模先由一个成形冲头与该第二模的一个可伸缩的顶料块共同夹持该金属板件，以提升热冲压过程中对该金属板件的定位稳定度。