[发明专利]局部热处理系统和使用其的冷成型方法

说明书

公开了局部热处理系统和使用其的冷成型方法。根据本发明的一个方面，可以提供局部热处理系统，所述系统包括：用于仅将坯料的塑性变形区局部加热至一定温度的加热装置；用于将加热装置移动至坯料的局部加热区域的位置的移动装置；以及用于控制加热装置和移动装置的控制装置。

技术领域

本公开涉及局部热处理系统和使用其的冷成型方法，更特别地，涉及能够改善超高强度钢板的可成形性并使回弹现象最小化的局部热处理系统和使用其的冷成型方法。

背景技术

通常，汽车减重对于提高汽车燃油经济性是有效的，因此，近年来，作为具有高比强度的材料的高强度钢板的使用日益增加。这样的高强度钢板的强度不断提高，并且近年来，已经开发了抗拉强度为1GPa或更大的超高强度钢板。

由于超高强度钢板具有高强度，因此不容易对超高强度钢板进行模压成型，使得由于增加的成型负荷和增加的模具磨损而容易引起卡住，并且成型的形状恢复时的回弹大，因此形状固定性劣化。此外，超高强度钢板具有低延性，并且在成型期间施加拉应力时趋于破裂。

因此，为了改善超高强度钢板(其为难以成型的材料)的可成形性并减少回弹现象，已经开发了通过加热整个成型材料来改善可成形性的方法。作为实例，已经应用了通过加热整个材料来改善可成形性的方法，例如温成型工艺。然而，这种加热整个难以成型的材料的方法通过加热甚至不进行成型的区域而可能导致不必要的能量损失。

由于上述问题，已经提出并使用了通过经由激光或近红外加热装置仅局部加热需要塑性变形的部分来成型的方法。然而，由于该方法是在温成型过程中加热材料之后使材料升温，所以因加热时间而导致的生产率降低，并且在材料处理期间，局部加热部分迅速冷却，使得难以保持恒定的品质。

因此，对于在成型过程中不加热材料并因此不降低生产率并且进行冷成型而不是温成型以确保一定品质的方法和设备的需求不断增加。

发明内容

技术问题

本公开涉及提供能够通过经由外部热源局部加热待塑性变形的部分然后冷却该部分以调节物理特性来改善可成形性的局部热处理系统和使用其的冷成型方法。

本公开涉及提供能够通过对调节了物理特性的材料进行冷成型来提高生产率以及减少回弹的局部热处理系统和使用其的冷成型方法。

技术方案

本公开的一个方面提供了局部热处理系统，其包括：加热装置，所述加热装置被配置成局部加热坯料的仅塑性变形发生部分至预定温度；移动装置，所述移动装置被配置成将加热装置移动至坯料的局部加热区域的位置；以及控制器，所述控制器被配置成控制加热装置和移动装置。

加热装置可以包括：壳体，所述壳体耦接至移动装置；热源，所述热源耦接至壳体以发射近红外线；和反射器，所述反射器设置在壳体中以通过反射由热源产生的近红外线来将光聚集到局部加热区域中。

移动装置可以包括：旋转接头，所述旋转接头耦接至加热装置；和复数个移动构件，所述复数个移动构件耦接至旋转接头以使加热装置沿三个轴(x、y和z)方向移动。

复数个移动构件可以包括：第一移动构件，所述第一移动构件耦接至旋转接头以使加热装置沿布置有坯料的方向移动；第二移动构件，所述第二移动构件耦接至第一移动构件以使第一移动构件沿垂直方向移动；和第三移动构件，所述第三移动构件耦接至第二移动构件以使第二移动构件沿水平方向移动。

移动装置和加热装置可以作为一个子组合件提供，可以提供复数个子组合件以分别在坯料的一侧和另一侧上局部加热坯料，并且子组合件可以独立地由控制器控制。

控制器可以考虑到取决于待在坯料的成型过程中成型的形状的应变和应力通过设定局部加热位置、加热温度和加热时间来控制移动装置和加热装置。