[发明专利]一种可调式加热冷却一体化热成形模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调式加热冷却一体化热成形模具，属于高强度钢板料冲压热成形技术领域。

背景技术

安全、环保、节能成为当前汽车技术发展的主题，采用高强度钢板冲压件制造车身不但减轻车体重量，而且可以提高汽车的安全性。但由于高强度钢板具有高的屈服强度、抗拉强度以及较低的延伸率，所以常规的冷冲压成形比较困难。热成形技术是一项专门用于成形高强度冲压件的先进制造技术，可以解决高强度钢板成形性能的局限性。

热成形技术原理是先把下料后的高强度钢板送入加热装置加热到880～950⁰C，使之奥氏体化，再将其送入内部有冷却系统的模具内冲压成形，同时在模具内冷却淬火，钢板组织由奥氏体转变成马氏体，从而得到形状复杂且具有超高强度的冲压件。

经文献检索发现，目前该领域的热成形模具的冲压深度都是固定的，不可调整，不能满足用同一模具制造不同深度冲压件的要求。并且该领域的热成形模具一般采用加热和冷却分开，即先将板料在加热装置中加热，然后利用机械手把加热后的板料送入具有冷却系统的模具内冲压成形，并进行冷却。这种方法由于板料加热和冷却分开，在传送的过程中板料表面易发生氧化且发生温度降低，影响冲压件热成形质量。

因此，一种可调式加热冷却一体化热成形模具的研制就显得非常必要。

发明内容

本发明的目的是要克服上述现有技术中存在的不足，提供一种可调式加热冷却一体化热成形模具，它可以使得板料在加热、冲压成形和冷却在同一模具中完成，而且由于凹模活动底板可调节，所以可热成形出不同深度的冲压件。

本发明的的热成形模具采用倒装式结构，且由上模部分和下模部分组成，高强度钢板料位于上模部分和下模部分之间，所述的上模部分包括上模座、上模固定板、凹模和凹模活动底板；所述的下模部分包括下模座、外凸模、内凸模、压边圈、高强度钢板料加热装置；上模座与下模座通过导柱连接，上模固定板位于上模座上方并通过垫板A与上模座用螺栓连接，凹模、垫板A与上模座也用螺栓联接；由凹模和凹模活动底板组成的凹模部件、由外凸模和内凸模组成的凸模部件、压边圈、高强度钢板料加热装置由上至下位于上模座与下模座之间，压边圈位于凸模部件外侧并与凸模部件上端齐平，高强度钢板料加热装置位于压边圈两侧，所述高强度钢板料加热装置由加热电极、电板固定板、绝热层和托板组成，高强度钢板料位于加热电极上，加热电极固定在电极固定板上，电极固定板与托板之间设有绝热层，托板下端与支撑杆A顶部采用过盈配合联接，弹簧A套在支撑杆A上，支撑杆A安装在下模座上并能沿下模座孔上下滑动导向，其特征在于：凹模活动底板能在凹模里上下移动，凹模活动底板通过导杆进行导向，支撑杆B上的弹簧B对凹模活动底板起缓冲作用，凸模部件进入凹模的深度由冲床上滑块下行的行程来调节；分别在凹模和凹模活动底板里开设冷却水道，通入冷却水分别对其进行冷却，并且还在凹模里开设气道，在加热前通入惰性气体可对板料的上表面进行防氧化保护；在外凸模和内凸模开设相通的冷却水道，通入冷却水分别对其进行冷却，在外凸模中还开设气道，在加热前通入惰性气体可对板料的下表面进行防氧化保护；在压边圈里开设冷却水道，通入冷却水可实现对其进行冷却。

所述的一种可调式加热冷却一体化热成形模具，其特征在于：分别在凹模和凹模活动底板里开设冷却水道指：在凹模里开设若干层冷却水道，每层打通四个通孔，将几个口用密封塞堵住，形成冷却水道，且分别只留一个进水口c和一个出水口d，通入冷却水对其进行冷却；在凹模活动底板的四个侧面分别开设四个通孔，且用密封塞将所有口堵住，形成冷却水道，再在凹模活动底板的上表面分别开设一个进水口e和一个出水口f，通入冷却水对其进行冷却。

所述的一种可调式加热冷却一体化热成形模具，其特征在于：在凹模里开设气道指分别从凹模的四个侧面和下底面开进气口i和出气体口o，在加热板料之前通入惰性气体，对板料的上表面实施防氧化保护。

所述的一种可调式加热冷却一体化热成形模具，其特征在于：在外凸模和内凸模开设相通的冷却水道，通入冷却水分别对其进行冷却指：在内凸模顶部加工出若干凸台，使内凸模和外凸模之间形成冷却水道以便通入冷却水对凸模部件进行冷却，内凸模和外凸模用螺栓联接且用密封圈密封，在外凸模开设进水口a，在内凸模开设出水口b，并通入冷却水对其进行冷却。

所述的一种可调式加热冷却一体化热成形模具，其特征在于：在外凸模中还开设气道指：在外凸模的侧面开设进气口i，在外凸模的上表面开设若干出气口o，在加热板料之前通入惰性气体，对板料的下表面实施防氧化保护。