[发明专利]一种调节热成形模具型面流速均匀性的方法

说明书

本发明涉及模具技术领域，具体地说是一种热成形模具型面流速均匀性的计算方法。同现有技术相比，根据确定模具冷却系统进口的工作压力，建立在这条压力下，各条冷却水路上的流速、流量以及出口的流速和流量关系。按照一种热成形模具型面流速均匀性方法，建立各条冷却水道的流量比例关系。通过在模具出口增加节流阀，控制上下模流量，达成一定比例关系，实现模具型面上流速的均匀性。

技术领域

本发明涉及模具技术领域，具体地说是一种调节热成形模具型面流速均匀性的方法。

背景技术

汽车车身采用热冲压成形钢板，可提高零件强度提高，提升车身刚度，实现车身轻量化。热冲压成型工艺，是把特殊钢板，如硼钢，加热到950℃左右，这个温度下强度只有150MPa左右，在热成型模具中冲压成型，保压冷却，得到所需要的马氏体组织，成型零件抗拉强度可以达到1500MPa左右。在热成型过程中，保证冷却速度的均匀性是非常关键的。冷却均匀性影响到零件的性能，冷却不均会导致材料达不到需要的强度和延伸率等，导致零件局部开裂、回弹、翘曲等问题。而冷却速度的均匀性与流速的均匀性息息相关，流速均匀性不但包括各型面的流速均匀性，还应包括上下型面的流速一致性。

热成形工艺，需要热成形压机、热成形炉、冷却系统等。其中，包括冷却水泵、散热器、制冰机、热交换器等，冷却系统为模具提供一定压力的冷却水，一般水温只有8℃到10℃。这套冷却系统的进出口都安装在压机上，一般是压机上方四进四出，下方四进四出。热成形模具内有大量冷却水道，但一般只有1到2个总进口和出口，和压机匹配。为了提供效率，热成形上一般采用一模多腔，加工左右对称件，或者好几个零件一次冲压。但上、下模总共只有4个进水口和4个出水口。

现在热成形零件使用越来越广，但对于大多数热成型模具，一般只保证了各型面的流速均匀性，没有保证上下型面流速的一致性，这会导致板料在上下模面冷却速度不一致，在厚度方向材质不均匀。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，按照一种调节热成形模具型面流速均匀性方法，建立各条冷却水道的流量比例关系。通过在模具出口增加节流阀，控制上下模流量，达成一定比例关系，实现模具型面上流速的均匀性。

为实现上述目的，设计一种调节热成形模具型面流速均匀性的方法，模具包括上模、下模及压边模，上模、下模及压边模内设有若干冷却水道，并且上模、下模及压边模的冷却水道上分别设有流量表及阀门，其特征在于：具体方法如下：

（1） 确定模具入口的工作压力，计算出在该压力情况下，上模、下模及压边模的特征流速；

（2）特征流速为总单位时间的流量除以总型面水管的截面积，计算特征流速，r为冷却水道的半径，n为水管数量，Q为单位时间的出口流量，上模的特征流速，下模的特征流速，压边模的特征流速；

（3）根据特征流速相等来处理阀门的开度，假设v₁ > v₂ > v₃，为了让系统的流速接近均匀，即v₁= v₂= v₃，这个时候，Q₁，Q₂都要有所减少，Q₃不变，流量1：，流量2：，为流量1时阀门的开度，为流量2时阀门的开度；

（4）基于流量比例关系进行微调，得出调整数值，所述的比例为，、、分别为上模、下模及压边模实际流量表的显示数据；

（5）根据上述比例关系，调整上模、下模、冷却水道上流量表的数值。

本发明同现有技术相比，根据确定模具冷却系统进口的工作压力，建立在这条压力下，各条冷却水路上的流速、流量以及出口的流速和流量关系。按照一种热成形模具型面流速均匀性方法，建立各条冷却水道的流量比例关系。通过在模具出口增加节流阀，控制上下模流量，达成一定比例关系，实现模具型面上流速的均匀性。

附图说明