[发明专利]一种热成型零件制备软区的方法及装置

说明书

本发明公开了公开的一种热成型零件制备软区的方法及装置，通过对热成形零件上的N个激光处理区进行激光分时照射，并进行循环处理完成N个激光处理区区域的扫描处理，得到具有软区的热成型零件。本发明方法及装置在软区产生的整个过程中无需激光拼接以及具有软区的热成型模具，激光光源控制灵活，可适用于具有复杂形状、复杂软区分布的零件；同时具有硬度分布均匀、生产效率高的特点。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种热成型零件制备软区的方法及装置。

背景技术

为了满足车身轻量化的需要，汽车制造业中越来越多的使用热成型钢。热成型钢是在加热炉中将板料加热至再结晶温度以上保持一段时间，然后将完全奥氏体化的板料快速转移至热成型设备中进行冲压，成形后继续保压一段时间使零件尺寸稳定。热成型工艺具有成形压力小、可成形复杂零部件、成形精度高、零件强度高等优点。

然而，由于淬火后的热成型钢零件强度高，后续自冲铆等机械连接困难，难于实现热成型钢与铝合金的连接。若采用高硬度铆钉，由于韧性较差，在铆钉对热成型钢进行冲孔过程中，铆钉脚时常会发生开裂，造成铆点失效。即使采用高硬度铆钉，也很难实现厚规格、高强度热成型钢的铆接。因为淬火后的热成型钢零件强度高，能量吸收能力差；因此在吸能处零件需要设计局部软区。目前常用的热成型钢局部软区方法包括：热成型钢与软区材料激光拼焊后整体热成型；用特殊设计的热成型模具，利用不同区域热处理制度不同得到不同强度的热成型零件。由于现有技术方案中采用了激光拼接、模具分段等手段，无法适用于具有复杂形状、复杂软区分布的零件。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种热成型零件制备软区的方法及装置，在软区产生的整个过程中无需激光拼接以及具有软区的热成型模具，激光光源控制灵活，可适用于具有复杂形状、复杂软区分布的零件；同时具有硬度分布均匀、生产效率高的特点。

第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种热成型零件制备软区的方法，包括：

步骤一：在热成型零件上确定第一加工区域，所述第一加工区域包括第一激光处理区至第N激光处理区共N个激光处理区，N为大于等于2的正整数；

步骤二：采用激光扫描器依次在所述第一激光处理区的起始位置至第N激光处理区的起始位置沿各自的预设扫描方向进行匀速扫描，并确定一个扫描周期；其中，在每个激光处理区均对应有各自的扫描功率Pm、扫描速度Vm以及扫描时间Tm，m取1～N；

步骤三：在完成第一个所述扫描周期的扫描后，将所述激光扫描器的扫描位置确定至每个激光处理区的第一个中间位置；第m个激光处理区的所述第一个中间位置为沿所述第m个激光处理区的预设扫描方向，并距离所述第m个激光处理区的起始位置为第一距离S1的位置，S1＝Vm*T，T为扫描周期；

步骤四：采用激光扫描器依次在所述第一激光处理区的第一个中间位置至第N激光处理区的第一个中间位置沿各自的预设扫描方向进行匀速扫描，并完成第二个所述扫描周期的扫描；

步骤五：将所述激光扫描器的扫描位置确定至每个激光处理区的第p个中间位置；第m个激光处理区的所述第p个中间位置为沿所述第m个激光处理区的预设扫描方向，并距离所述第m个激光处理区的起始位置为一间隔距离Smp的位置，Smp＝Vm*T*p，Smp为第m个激光处理区的第p个中间位置对应的间隔距离，p为中间位置的个数；

步骤六：采用激光扫描器依次在所述第一激光处理区的第p个中间位置至第N激光处理区的第p个中间位置沿各自的预设扫描方向进行匀速扫描，并完成第p+1个所述扫描周期的扫描；

步骤七：循环执行步骤五至步骤六，直至完成对所述N个激光处理区的所有激光处理，获得具有软区的热成型零件。