[发明专利]一种高强钢非闭口件的高温气压胀形工艺

说明书

本发明提供一种高强钢非闭口件的高温气压胀形工艺，属于工业制造技术领域。该工艺涉及装置包括压紧固定装置、上模和下模，上模的上模型腔根据零件外形要求修改，压紧固定装置及下模，分别固定于压力机上、下砧板，由压力机提供压紧力。压紧固定装置、上模及下模对应布置，并设计导向限位装置；压紧固定装置、上模分别设置导向孔，导向柱固定于下模上。下模的下模块及下模座凹槽的侧面采用倾斜设计。下模块设置惰性气体进气管道及测温热电偶管道。该工艺在钢板气压胀形过程中，减小成形过程的成形力，适用于包括高强钢在内的金属钢板的成形过程，适用于复杂截面形状的非闭口件生产。

技术领域

本发明涉及工业制造技术领域，特别是指一种高强钢非闭口件的高温气压胀形工艺。

背景技术

随着社会经济的不断发展，对汽车节能、降耗、环保和安全的要求日益严格。世界钢协从20世纪开始就致力于发展先进的汽车材料和制造技术，提高对汽车轻量化、节能和减排的要求,新一代汽车的发展趋势是节能、降耗、环保和安全。需要在保证汽车安全的前提下，实现汽车的轻量化，降低油耗，减少排放。

高强度钢在汽车上的应用是汽车轻量化的有效途径之一，而高强度钢中空结构件（如，管件、方形件及异型截面构件）及非闭口件的开发是高强钢及超高强度钢在汽车上的应用途径之一。高强度钢的热金属气压胀形技术适用于汽车用高强度钢薄壁中空轻质构件及复杂截面的非闭口构件。

随着材料强度的不断提高，高强钢在常温条件下的成形性能普遍较差，且成形应力高，回弹变形大，同时模具的磨损较大，传统的模具及生产工艺已经不能满足高强度钢板的生产要求。根据高温下材料的变形抗力降低的特性，出现了高温条件下的零件成型工艺，如热金属气压成形和快速塑性成形等技术。

在成形复杂截面构件方面，液压成形技术是使用较多的一类技术。专利“保温杯用焊管的胀形模具及胀形方法（申请号CN201711427936.2）”公开了一种防止焊管胀形焊缝开裂的保温杯用焊管的胀形模具，解决焊管管胀形焊缝开裂的技术问题，提高胀形合格率。专利“一种高效密封的胀形封水结构及液压胀形模（申请号CN201721397210.4）”公开了一种高效密封的胀形封水结构及液压胀形模，胀形封水结构主要包括内套和外套，内套安装在外套内并在径向上有一段间隙，此间隙用于安装待加工零件；外套的内表面与待加工零件外表面为紧贴状态实现封水。所述的内套和外套在轴向上呈台阶式端面配合连接。这些液压成形技术使用较为广泛，但所需成形压力大，生产效率也受到一定的影响；无法实现成形后零件的组织、性能控制。

高温气压胀形与传统的热冲压成形技术相比，具有较低的模具成本与模具磨损，在复杂截面构件的成型方面具有明显优势。如“一种高温气胀成形生产线系统及方法（申请号CN201710440022.3）”，公开了一种高温气胀成形生产线系统及方法，可实现最高1100℃下的高温气胀成形，可自由成形几乎所有的金属材料，尤其适用于高强度金属构件。专利“一种金属管类零件热态金属气压成型模具（申请号CN201710006251.4）”，公开了一种金属管类零件热态金属气压成型模具，可以承受1000℃的工作温度，对耐高温的金属管类零件具有较强的普适性。此类技术主要针对中空构件或管状零件，无法实现非闭口件的高温气压胀形，尤其是对于以钢板为原料的情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强钢非闭口件的高温气压胀形工艺。

该装置包括压紧固定装置、上模和下模，压紧固定装置上设置导向孔和固定螺栓孔，导向孔位于压紧固定装置中部，固定螺栓孔位于压紧固定装置边缘；上模上设置上模型腔和导向孔，上模型腔位于上模中部，导向孔位于上模边缘；下模上设置导向柱、下模块、下模座、惰性气体进气管道、测温热电偶管道、固定螺栓孔和限位台，下模块位于下模中部，惰性气体进气管道和测温热电偶管道设置在下模块中，下模块旁边设置导向柱，下模块至于下模座上，下模块一边设置限位台，固定螺栓孔位于下模边缘；