CN105002449B - 高强度材料的热辅助辊轧成形 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高强度材料的热辅助辊轧成形。热辅助方法通过使用高强度热源来塑性变形高强度材料。高强度材料可以是强度大于300兆帕斯卡的冷轧板材铝或者强度大于1000 兆帕斯卡的冷轧板材钢。冷轧板材金属临弯曲之前被加热到该材料的临界温度附近或之上的温度并且之后在弯曲后快速淬火。

Description

高强度材料的热辅助辊轧成形
技术领域
本技术大体涉及板材金属成形，并且更具体地，本技术涉及热辅助的金属成形工艺。
背景技术
在生产设施处辊轧成形通常使用一系列逐渐不同的辊在室温完成以便将板材弯曲和塑性变形成所需形状。这个工艺是连续的和高速的并且结果得到出于具体目的被弯曲成具体轮廓的板材。
但是，使用更高强度的材料设计的未来产品通常需要也具有高强度的尖角，而精密的计算机分析使得轮廓设计具有日益渐增的更大复杂性。这两个因素彼此对立，并且在弯曲高强度材料时承受大应力的区域会破裂。
本技术主要涉及一种系统和方法，其使得高强度材料能够进行高速塑料变形而不会对最终产品的性能具有负面影响，其中该高强度材料通常与低延展性相关，例如在标准拉伸测试中在测量时具有小于10%的总延长。
发明内容
由于上述缺陷，需要通过连续和高速工艺成形高强度材料的方法和系统。在一种实施例中，本技术是用于辊轧成形高强度冷轧板材金属的工艺。该工艺包括：在辊轧成形生产线上的辊之间连续馈送高强度冷轧板材金属；从热源提供密集的局部热，该热源针对随后一旦进入辊则会变得弯曲的部位定位；将冷轧板材金属加热到两相亚临界温度区域内或临界温度之上的温度以用于产生高温相；使得冷轧板材金属弯曲；以及在弯曲后快速淬火冷轧板材金属。快速淬火允许随后展示沉积硬化的合金（如铝或镁）在室温保持高温相结构；一旦被淬火到室温则高温相将转变到其他更高强度的相，例如在钢的情况下是残留奥氏体、马氏体和/或贝氏体。
在替代性实施例中，本公开公开了通过热辅助工艺成形的汽车摇杆。通过如下操作来成形摇杆：将冷轧金属板材加热到冷轧金属板材的两相亚临界温度区域内或临界温度之上的温度，弯曲冷轧金属板材以形成摇杆，以及在弯曲后快速淬火冷轧金属板材。
在另一替代性实施例中，本公开公开了通过热辅助工艺成形的汽车保险杠。通过如下操作来成形保险杠：将冷轧金属板材加热到冷轧金属板材的两相亚临界温度区域内或临界温度之上的温度，弯曲冷轧金属板材以形成保险杠，以及在弯曲后快速淬火冷轧金属板材。
本发明还可包括下列方案。
1. 一种用于辊轧成形高强度冷轧板材金属的工艺，包括：
在辊轧成形生产线上的辊之间连续馈送高强度冷轧板材金属；
在弯曲所述高强度冷轧板材金属之前局部地提供来自热源的密集的热；
使用所述密集的热将所述冷轧板材金属加热到在该高强度冷轧板材金属的两相亚临界温度区域内的温度或临界温度之上的温度；
弯曲所述高强度冷轧板材金属；以及
在所述冷轧板材金属弯曲之后快速淬火所述高强度冷轧板材金属，以在室温保留高温相结构。
2. 根据方案1所述的工艺，其中所述高强度冷轧板材金属是具有至少1000兆帕斯卡强度的钢。
3. 根据方案1所述的工艺，其中所述高强度冷轧板材金属是具有至少300兆帕斯卡强度的铝。
4. 根据方案1所述的工艺，其中通过使用空气射流实现所述淬火。
5. 根据方案1所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成马氏体。
6. 根据方案1所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成贝氏体。
7. 根据方案1所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成残留奥氏体。
8. 根据方案1所述的工艺，其中所述淬火保留单相的合金元素。
9. 根据方案1所述的工艺，其中弯曲所述冷轧板材金属进一步包括：将所述冷轧板材金属弯曲成小于所述冷轧板材金属的厚度三倍的半径。
10. 根据方案1所述的工艺，其中弯曲所述冷轧板材金属进一步包括：将所述冷轧板材金属弯曲成近似等于所述冷轧板材金属的厚度的半径。
11. 根据方案1所述的工艺，其中所述热源是高强度激光。
12. 根据方案1所述的工艺，其中所述热源是大电流源。
13. 根据方案1所述的工艺，其中所述热源是高强度红外光。
14. 一种通过热辅助工艺形成的汽车的摇杆，包括：
将冷轧金属板材加热到在该冷轧金属板材的两相亚临界温度区域内的温度或临界温度之上的温度；
弯曲该冷轧金属板材以便形成所述摇杆；以及
在弯曲之后快速淬火所述冷轧金属板材。
15. 根据方案14所述的摇杆，其中弯曲所述冷轧金属板材进一步包括：将所述冷轧金属板材弯曲成近似等于所述冷轧金属板材的厚度两倍的半径。
16. 根据方案14所述的摇杆，其中所述加热是通过高强度激光源来实现的。
17. 根据方案14所述的摇杆，其中所述加热是通过大电流源来实现的。
18. 一种通过热辅助工艺形成的汽车的保险杠，包括：
将冷轧金属板材加热到在该冷轧金属板材的两相亚临界温度区域内的温度或该临界温度之上的温度；
弯曲该冷轧金属板材以便形成所述保险杠；以及
在弯曲之后快速淬火所述冷轧金属板材。
19. 根据方案18所述的保险杠，其中弯曲所述冷轧金属板材进一步包括：将所述冷轧金属板材弯曲成近似等于所述冷轧金属板材的厚度两倍的半径。
20. 根据方案18所述的摇杆，其中所述加热是通过高强度激光源来实现的。
参考附图在下文中具体描述该技术的进一步特征和优点以及该技术的各种实施例的结构和操作。注意到该技术不限于这里公开的特定实施例。在此仅为了说明性目的展示这样的实施例。基于这里包含的教导，相关领域技术人员将显而易见到附加实施例。
附图说明
被包括在本文中并形成说明书一部分的附图图示了本技术并且结合说明书进一步用于解释技术原理并且使得相关领域的技术人员能够实现和使用该技术。
图1是根据本技术的一种实施例的用于弯曲板材的示意图100。
图2是根据本技术的替代性实施例的用于弯曲板材的另一示意图200。
图3是弯曲角度的示意图300。
图4是根据本技术的用于弯曲板材的工艺的流程图400。
图5是示出临弯曲之前角隅能够被加热到的温度的铝-铜相图。
图6是示出临弯曲之前角隅能够被加热到的温度的铁-碳相图。
具体实施方式
虽然在此结合具体应用的示意性实施例描述了本技术，但是应该理解的是该技术不限于此。获得这里提供的教导的本领域技术人员将意识到其范围内的附加改型、应用和实施例以及该技术具有显著实用性的附加领域。
本公开公开了用于塑性变形高强度材料的热辅助方法。高强度材料可以是冷轧板材金属，例如强度大于300兆帕斯卡（MPa）、优选地大于500 MPa的铝或者强度大于1000MPa、优选地大于1500 MPa的钢。冷轧板材金属临弯曲之前被局部加热到两相亚临界温度区域内的温度或该临界温度之上的温度（但是优选地是在临界温度之上的温度），并且随后在弯曲后快速淬火。
图1是根据本技术的一种实施例的用于辊轧成形板材的示意图100。高强度冷轧板材金属102被连续馈送通过辊轧成形生产线上的两个平行辊104、106。这个冷轧板材金属102通过多个弯曲步骤被塑性弯曲成所需形状，其中每个弯曲步骤均使用多个辊模被实现。冷轧板材金属102首先穿过两个辊模108、110，辊模108、110具有不同形状。冷轧板材102继续穿过另一组辊模112、114，其将进一步弯曲冷轧板材102的边缘。
随着弯曲继续，高强度冷轧板材金属102试图对抗，因此使得更加难以进一步弯曲冷轧板材金属102。一个或更多个高强度激光源130能够被置于下一组辊模116、118、120和122附近和/或恰在其之前。来自激光源130的激光束局部地向经历弯曲的区域提供密集的热量并且将该区域加热到在两相亚临界温度区域内的温度或优选地在临界温度之上的温度。
由于密集的加热，冷轧板材金属102能够以一定半径被弯曲，该半径是冷轧板材金属102的厚度的1至2倍。加热之后在辊模后快速淬火。快速淬火能够通过多个冷空气射流132以及还通过接触淬火来实现。快速淬火避免了冷轧板材金属102内的沉积或者任意变形。在加热和淬火之后，可以使用另一组辊模124、126和128继续辊轧成形。快速淬火允许随后展示沉积硬化的合金（如铝或镁）在室温保持高温相结构；一旦到达室温则高温相将转变到其他更高强度的相，例如在钢的情况下是残留奥氏体、马氏体和/或贝氏体。
上述激光源130是加热源的一种示例。在加热和弯曲之后应用快速淬火。加热的另一些示例可以是感应、火焰、聚焦卤素或者高强度红外源。另一可能加热方法是电阻加热，其中电流将从接触板材一侧的一个辊工具通过板材厚度流到接触板材另一侧的第二辊。材料对电流流动的阻力一定程度上导致加热效应。之后，加热被用于辅助板材的弯曲。辊轧成形金属材料的又一可能的局部加热方法是传导加热。例如，一组辊116、118、120和122可以被外部源（未示出）加热，以致随着材料穿过这些辊模，材料通过接触被加热并且弯曲。在所有情况下在加热和弯曲之后均应用快速淬火。
图2是根据本技术的替代性实施例的用于辊轧成形板材的另一示意图200。在图2中示出的辊轧成形是根据需要由于工艺或几何构型的便利性而从内部加热。例如冷轧板材金属202可以具有通过某种冲压工艺形成的一些开口204。热源（优选地，激光）被用于临在通过多个辊206弯曲之前局部加热冷轧板材金属202。
由于根据本技术的高强度加热，冷轧板材金属能够以小半径被弯曲，该半径是材料厚度的一至三倍。图3是弯曲角度的示意图300。临在弯曲开始之前，冷轧板材金属304由指向弯曲区域302的热源（优选地，激光）加热。由于在弯曲期间冷轧板材金属的弹性，所以冷轧板材金属304试图在弯曲之后弹性回复。因此，最终半径Rf 308大于通过加工提供的弯曲半径Ri 306。本技术使用密集的激光加热能够基本消除冷轧板材的弹性回弹动作，因为弹性回弹与强度有关而在温度下弯曲期间的强度显著降低了。结果是最终半径Rf 308实际上类似于工具所提供的半径而不需要任何后处理。使用本技术的最终半径Rf 308能够是在冷轧板材金属304的厚度h 310的一倍至三倍之间。
图4是根据本技术的金属成形工艺的流程图400。在步骤402，冷轧板材金属被馈送到生产线，并且，步骤404，随着冷轧板材金属接近弯曲点，热源（优选地，激光）加热板材金属到固溶化或奥氏体化温度。在步骤406，冷轧板材金属被弯曲，并且之后，在步骤408，其经历快速淬火。淬火可以通过与辊工具接触、由于冷轧板材金属块的自冷淬火、空气射流、气体射流或者这些淬火方法的组合而实现。步骤410，可以增加附加的烤漆循环以便在工艺结束（步骤412）之前通过淬火材料的沉积而硬化。
图5是铝铜相图500，其示出了作为铜百分比的函数的临界温度线502和两相亚临界温度区域504。图6是铁碳相图600，其示出了作为碳百分比的函数的临界温度线602和两相亚临界温度区域604。
本技术的热辅助成形工艺特别适用于汽车领域。例如，能够通过在弯曲之前预加热合金来改进汽车摇杆的生产。摇杆的强度能够从1.5 Gpa提高到2 GPa。也能够使用本技术改进保险杠设计。保险杠角隅的半径是近似4倍厚度，并且热辅助成形工艺能够将该半径减少到近似2倍厚度而不会损失任何强度。由于从冷轧材料获得的增加强度，并且由于弯曲区域的快速冷却能够被硬化，所以可以将保险杠材料从钢变成铝，这会使得保险杠更轻并且也降低了成本。
上述工艺使得能够生产具有恒定横截面的汽车保险杠或其他结构零件。弯曲角隅的小半径减小了最终产品的封装空间。这种方法允许在生产这些零件时使用便宜的低合金冷轧板材。这种方法还能够减少所需辊的数量并且因此减小制造设施的总直线长度。
虽然本说明书使用激光作为热源，但是应该理解的是，也可以使用其他类型的热源，例如感应、红外线、电阻加热。本说明书中描述的不同实施例中所述的特征可以组合。
应该意识到，具体实施例部分而不是发明内容和摘要部分试图被用于解释权利要求。发明内容和摘要部分会列出发明人想到的本技术的一个或更多个但不是所有的示例性实施例，并且因此不试图以任意方式限制本技术和所附权利要求。

Claims (11)

1.一种在具有加热辊和冷却辊的辊轧成形生产线中用于辊轧成形高强度冷轧板材金属的工艺，包括：
在辊轧成形生产线上的辊之间连续馈送具有至少1500兆帕斯卡的屈服强度的高强度冷轧板材金属；
通过传导加热，将密集的热指向所述高强度冷轧板材金属的在辊轧成形生产线上经历当前弯曲的集中弯曲区域，以便将集中弯曲区域温度升高到对于所述高强度冷轧板材金属的固溶化温度，其中所述传导加热包括加热辊轧成形生产线的至少两对相邻的加热辊，并将高强度冷轧板材金属与所述至少两对相邻的加热辊接触，以致将集中弯曲区域温度升高到对于所述高强度冷轧板材金属的固溶化温度；
在所述集中弯曲区域的传导加热期间，在被加热的集中弯曲区域，弯曲被固溶化的所述高强度冷轧板材金属；以及
在所述高强度冷轧板材金属弯曲之后立即快速淬火所述高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域，以在室温在所述高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域中保留高温相结构，其中淬火包括（i）冷却在生产线中紧挨着加热辊的下游的至少两对相邻的冷却辊，以及（ii）将所述高强度冷轧板材金属与所述至少两对相邻的冷却辊接触，以便在弯曲后迅速地淬火冷却高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域温度。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成贝氏体。
3.根据权利要求1所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成残留奥氏体。
4.根据权利要求1所述的工艺，其中弯曲所述冷轧板材金属进一步包括：将所述冷轧板材金属弯曲成小于所述冷轧板材金属的厚度三倍的半径。
5.根据权利要求1所述的工艺，其中弯曲所述冷轧板材金属进一步包括：将所述冷轧板材金属弯曲成近似等于所述冷轧板材金属的厚度的半径。
6.根据权利要求1所述的工艺，还包括将所述高强度冷轧板材金属形成为汽车的保险杠或摇杆。
7.一种在具有电加热辊和冷却辊的辊轧成形生产线中用于辊轧成形高强度冷轧板材金属的工艺，包括：
在辊轧成形生产线上的辊之间连续馈送具有高于1500兆帕斯卡的屈服强度的高强度冷轧板材金属；
使用电加热辊，在所述高强度冷轧板材金属的经历当前弯曲的集中弯曲区域促进密集的热，以便将集中弯曲区域温度升高到对于所述高强度冷轧板材金属的固溶化温度，产生电阻加热，其中所述电阻加热包括引导电流从所述电加热辊中的第一电加热辊传到第二电加热辊，从而使电流通过在所述第一电加热辊和第二电加热辊之间移动的所述高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域，从而加热集中弯曲区域以便将集中弯曲区域温度升高到对于所述高强度冷轧板材金属的固溶化温度；
在所述集中弯曲区域的电阻加热期间，在被加热的集中弯曲区域，弯曲被固溶化的高强度冷轧板材金属；以及
在所述高强度冷轧板材金属弯曲之后立即快速淬火所述高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域，以在室温在所述高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域中保留高温相结构，其中淬火包括（i）冷却在生产线中紧挨着加热辊的下游的至少两对相邻的冷却辊，以及（ii）将所述高强度冷轧板材金属与所述至少两对相邻的冷却辊接触，以便在弯曲后迅速地淬火冷却高强度冷轧板材金属的集中弯曲区域温度。
8.根据权利要求7所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成贝氏体。
9.根据权利要求7所述的工艺，其中所述淬火导致在所述冷轧板材金属内形成残留奥氏体。
10.根据权利要求7所述的工艺，其中弯曲所述冷轧金属板材进一步包括：将所述冷轧金属板材弯曲成小于所述冷轧金属板材的厚度三倍的半径。
11.根据权利要求7所述的工艺，其中弯曲所述冷轧金属板材进一步包括：将所述冷轧金属板材弯曲成近似等于所述冷轧金属板材的厚度的半径。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013217969A1 (de) * 2013-09-09 2015-03-12 Sitech Sitztechnik Gmbh Verfahren zum Stabilisieren und/oder zur Reduzierung von innerhalb der wandartigen Struktur auftretenden Verspannungen mittels Laserschweißen
CA3040622A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 Shape Corp. Multi-stage aluminum alloy forming and thermal processing method for the production of vehicle components
DE102017124724B4 (de) 2016-10-25 2022-01-05 Koki Technik Transmission Systems Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Schaltgabel
KR20180070935A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 현대자동차주식회사 고강도 알루미늄 합금의 롤포밍 방법 및 그에 따른 롤포밍 성형물
US11028470B2 (en) * 2017-01-27 2021-06-08 Battelle Memorial Institute Method for heat-treating metal materials
CN106925638A (zh) * 2017-05-02 2017-07-07 内蒙古包钢钢联股份有限公司 超高强度钢带热滚压成形方法
CN109746266B (zh) * 2019-01-14 2020-03-27 中南大学 一种汽车u形零部件局部深冷辊轧制备方法
TWI672382B (zh) * 2019-04-18 2019-09-21 大陸商南京吉茂汽車零件有限公司 水箱側帶自動化連續輥軋成型法
CN110935725B (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 江阴康瑞成型技术科技有限公司 钛合金手机sim卡托专用异形材的加工工艺
CA3186979A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Novelis Inc. Method and apparatus for heating and roll forming a product
CN114570812A (zh) * 2022-04-20 2022-06-03 安徽奔腾五金制造有限公司 一种金属制品自动辊轧成型的生产线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672085A (zh) * 2012-05-31 2012-09-19 安徽大为汽车配件有限公司 一种汽车窗框辊轧成型装置
CN102699245A (zh) * 2012-05-31 2012-10-03 安徽大为汽车配件有限公司 一种汽车轨道辊轧成型装置
CN102939221A (zh) * 2010-02-22 2013-02-20 现代Hysco株式会社 利用超高强度钢管的保险杠下部增强材料及其制造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503116A (en) * 1981-02-23 1985-03-05 Combe Incorporated Dental adhesive device and method of producing same
DE4228528A1 (de) * 1991-08-29 1993-03-04 Okuma Machinery Works Ltd Verfahren und vorrichtung zur metallblechverarbeitung
US5542995A (en) * 1992-02-19 1996-08-06 Reilly; Robert Method of making steel strapping and strip and strapping and strip
JP3039862B1 (ja) * 1998-11-10 2000-05-08 川崎製鉄株式会社 超微細粒を有する加工用熱延鋼板
FI110153B (fi) * 2000-05-12 2002-11-29 Nokia Corp Menetelmä langattoman verkon radiokanavien jakamiseksi
DE60137689D1 (de) * 2000-07-06 2009-04-02 Trico Products Co Verfahren und vorrichtung zur flexiblen fertigung von gekrümmten einzelartikeln
DE10042197B4 (de) * 2000-08-28 2005-04-07 Schuler Held Lasertechnik Gmbh & Co. Kg Laser-Streckzieh-Bearbeitungseinrichtung für Blechteile und Verfahren
EP1570924B1 (en) * 2002-09-30 2009-08-12 Rinascimetalli Ltd. Method of working metal
US7254977B2 (en) * 2004-01-20 2007-08-14 Pullman Industries, Inc. Coolant delivery system and continuous fabrication apparatus which includes the system
US7503116B2 (en) * 2004-01-20 2009-03-17 Noble Advanced Technologies, Inc. Continuous process for producing a shaped steel member
US7290423B2 (en) * 2004-06-28 2007-11-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Roller hemming apparatus and method
US7231798B2 (en) * 2004-09-29 2007-06-19 General Electric Company System and method for tube bending
WO2008123505A1 (ja) * 2007-04-04 2008-10-16 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 曲げ加工製品の製造方法、製造装置及び連続製造装置
DE102007024797A1 (de) 2007-05-26 2008-11-27 Linde + Wiemann Gmbh Kg Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils, Profilbauteil und Verwendung eines Profilbauteils
DE102008044523B4 (de) * 2008-09-15 2011-06-16 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Warmumformprofile
CN101664873A (zh) 2009-09-18 2010-03-10 北方工业大学 激光辅助辊弯成型装置及其方法
BR112013022359A2 (pt) 2011-03-03 2016-12-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp método para dobrar chapa metálica e produto da chapa metálica
DE102012101474A1 (de) 2012-02-23 2013-08-29 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung von Metallbauteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102939221A (zh) * 2010-02-22 2013-02-20 现代Hysco株式会社 利用超高强度钢管的保险杠下部增强材料及其制造方法
CN102672085A (zh) * 2012-05-31 2012-09-19 安徽大为汽车配件有限公司 一种汽车窗框辊轧成型装置
CN102699245A (zh) * 2012-05-31 2012-10-03 安徽大为汽车配件有限公司 一种汽车轨道辊轧成型装置

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