技术领域：
本发明属于金属热加工技术领域，涉及淬火控制的热冲压方法，尤其涉及一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法。该方法利用液压成形装置实现热冲压与淬火一体化，保证了最终成形件的强度均匀性。
技术背景：
近些年以来，采用先进高强钢板成形车身部件可以显著提高乘用车安全性能，实现车身轻量化，降低油耗。传统的冷冲压对于高强钢成形来说，车身零件在不仅在成形过程中容易破裂，而且容易产生回弹，影响后续车身装配。对于强度超过1000mpa的高强钢，传统冷冲压工艺往往力不从心，因此热冲压技术因运而生，其可以解决超高强度钢板在常温下成形困难的局限性。
热冲压技术是一种获得超高强度冲压零件的有效途径，该技术的原理是将高强度板加热到奥氏体温度范围，快速移动到模具，快速冲压，在保压一段时间后对零件进行淬火冷却(并要保证一定的冷却速度)，最后成形件的微观组织由奥氏体转变为马氏体，从而获得强度在1500mpa以上的成形件。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，在淬火的过程中，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度，不仅要保证冷却速率达到淬火要求以保证奥氏体向马氏体的转变，还要使高温成形件冷却过程中各部分的温度不能相差太大，如果相差太大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马实体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。但是如果冷却速度过大，成形件的内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，内应力大到一定程度时可能使成形件件发生扭曲变形或开裂，因而必须选择合适的冷却方法。
目前所开发的超高强度的热冲压工艺，大部分是在传统的冲压机或液压机上完成冲压，其后续的淬火工艺主要是利用热钢板与模具接触的固体传导淬火方式，为了防止模具温度升高，采用模具通冷却水来保证模温的方式来实现。采用这种固体接触的淬火方式，可能使得某些高强度钢达不到临界冷却速度，使得淬火后得不到完全的马氏体组织，造成最终成形件存在强度不均匀等缺陷。
技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种基于液压成形装置的热冲压与淬火一体化处理方法。本发明中液压成形的液池兼凹模和带有活塞的气缸通过管道相通，内设淬火用的液体，活塞下移到底时，液池内的液体充满，活塞上移，液池和气缸内的液体恢复到初始状态。本发明能够在模具内实现高强度板的热冲压及淬火一体化功能，在保持最终成形件的高强度的同时使强度更加均匀化。
本发明提供一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法，该方法包括以下具体步骤：
(1)将坯料置于加热炉中，在一定的保温温度下经过一定的保温时间使所述坯料奥氏体化。坯料奥氏体化后的温度为比ar3温度高20～50℃,坯料快速移动到模具上的时间为3-8s，约降温10～20℃；保证坯料开始冲压的温度不低于ar3 10℃。
(2)将步骤(1)得到的所述坯料快速移动到液压成形装置的模具上，所述模具的液池内液体量保证在模具压合后不接触所述坯料；所述液压成形装置包括伺服压力机、压力机控制系统、凸模、液池兼凹模、压边圈和带有活塞的冲压模具，液压成形的所述液池兼凹模和带有活塞的气缸通过管道相通，内设淬火用的液体。
(3)所述模具快速闭合，同时，启动连接所述液池的液压机，活塞下移，使所述液池内的液体接触所述坯料，所述液池内的液体快速充满液池并形成一定压力，对所述坯料进行淬火和定型。
(4)保压一段时间后，活塞上移，所述模具打开，获得最终成形件。
优选地，步骤(1)中所述保温温度在850～980℃，所述保温时间为3～7min；更优选地，所述的保温温度为950℃。所述保温时间为3～7min，更优选地，所述保温时间为5min。
优选地，步骤(2)中所述坯料快速移动到液压成形装置的模具上的时间为3～8s，更优选地，所述坯料的转移时间为5s。
优选地，步骤(4)中，所述坯料在保压的过程中同时进行冷却至室温20～25℃。
所述坯料的温度采用红外温度测温仪进行测定。
本发明方法基于液压成形的装置，实现了高温成形件在模具内淬火，有效解决了高强度钢热冲压件的强度不均匀问题，提高了热冲压件的质量。
附图说明：
图1为本发明方法中的液压成形装置示意图；
图2为本发明方法的流程示意图；
其中：图2(a)为坯料移动到模具上的示意图；图2(b)为模具闭合后的示意图；图2(c)为坯料进行淬火和定型的示意图。
图中：1：凸模；2：压边圈；3：坯料；4：液池兼凹模；5：活塞；6：液压缸。
具体实施方式：
本发明提供一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法，该方法的具体步骤如下：
(1)将坯料置于加热炉中，在950℃的保温温度下经过5min的保温时间使所述坯料奥氏体化。
(2)将步骤(1)得到的所述坯料在5s内快速移动到液压成形装置的模具上，所述模具的液池内液体量保证在模具压合后不接触所述坯料；所述坯料的温度采用红外温度测温仪进行测定。
(3)所述模具快速闭合，同时，启动连接所述液池的液压机，活塞下移，使所述液池内的液体接触所述坯料，所述液池内的液体充满液池并形成一定压力，对所述坯料进行淬火和定型；坯料的温度采用红外温度测温仪进行测定。
(4)坯料在保压的过程中同时进行冷却至室温20～25℃后，活塞上移，所述模具打开，获得最终成形件。
1.一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：
(1)将坯料置于加热炉中，在一定的保温温度下经过一定的保温时间使所述坯料奥氏体化；
(2)将步骤(1)得到的所述坯料快速移动到液压成形装置的模具上，所述模具的液池内液体量保证在模具压合后不接触所述坯料；所述液压成形装置包括伺服压力机、压力机控制系统、凸模、液池兼凹模、压边圈和带有活塞的冲压模具，液压成形的所述液池兼凹模和带有活塞的气缸通过管道相通，内设淬火用的液体；
(3)所述模具快速闭合，同时，启动连接所述液池的液压机，活塞下移，使所述液池内的液体接触所述高温待成形件，所述液池内的液体快速充满液池并形成一定压力，对所述坯料进行淬火；
(4)保压一段时间后，活塞上移，所述模具打开，获得最终成形件。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法，其特征在于步骤(1)中所述保温温度在850～980℃，所述保温时间为3～7min。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法，其特征在于步骤(2)中所述坯料快速移动到液压成形装置的模具上的时间为3～8s。
4.根据权利要求1所述的一种基于液压成形装置的热冲压及淬火一体化处理方法，其特征在于步骤(4)中，所述坯料在保压的过程中同时进行冷却至室温20～25℃。
技术总结