[发明专利]一种新能源汽车钢板冲压模具及冲压方法

说明书

本申请涉及一种汽车钢板冲压模具即方法，主要提高模具的使用寿命，以及快速冲压，快速淬火，精确控制成形温度，从而改善了汽车零部件的质量，提高了安全系数。

背景技术

当前汽车车身的结构件，尤其是新能源汽车，追求车身减重，提高强度，虽然铝合金、钛合金等轻合金能满足性能要求，但是成本较大，生产工艺复杂，综合来看，普遍采用钢材为当前汽车的主流手段，而出于安全性的考虑，一般多采用高强度钢板，高强度钢板的室温拉伸强度大多超过了1.2Gpa，为了成型时变形容易，热冲压是成型车身部件的主要方式，因为加热可以软化钢板，而现有的热冲压问题较多，比如坯料的加热方式，如果采用炉子加热，转移的过程中丧失热量，温度不好控制，又如对模具直接加热，但是结构复杂，因此采用自阻加热是常见的手段。

目前自阻加热技术，功能单一，一是无法精确控制温度，二是需要配合其他工艺进行淬火处理，生产效率不高。

发明内容

基于上述技术问题，本发明改进了现有的模具结构与加热方式，提高了产品质量及生产效率。

本发明的模具主要包括上模座、下模座、导柱、导套、凸模、凹模、弹簧导杆、测温压边圈、绝缘压块、绝缘套、绝缘垫块、补料垫块（其中也为绝缘材料），电极块；

进一步，凸模的内部开设了流体通道，供淬火时低温流体通过，喷洒在零件表面；其中低温流体优选为液氮；

进一步，所述流体通道的出口主要开设在凸模的侧面与底面；也可以根据需要，开设在不同位置，实现局部淬火，制备梯度性能的冲压件；

进一步，所述流体通道的横截面积沿着出口方向，不断增大，尽量使出口处聚集很多的低温流体，增大冷却面积，提高冷却效率；其中所述流体通道优选为锥形通道或喇叭口形状等；

其中，本申请的模具具体连接方式如下，但不局限于以下连接方式：

上模座通过模柄连接冲压机或油压机等动力源，上模座下部连接有凸模与弹簧导柱，弹簧导柱下部连接有测温压边圈，测温压边圈包括压紧块与温度敏感元件，其中温度敏感元件冲压时与坯料接触测温；测温压边圈通过弹簧导柱压紧坯料；

下模座上安装凸模、绝缘垫块，绝缘套，绝缘垫块上安装有电极块，凹模与绝缘垫块、电极之间设置绝缘套，绝缘套与凹模上端设置有补料垫块；电极块上放置坯料，坯料上面覆盖绝缘压块；

进一步，凹模内表面设置了绝缘耐磨高强度涂层；相对应的，凸模的外表面也设置了绝缘耐磨高强度涂层；其中绝缘耐磨高强度涂层优选采用等离子喷涂工艺，材质优先为WC涂层；

所述上模座与下模座还通过导柱导套配合；

通过以上设置，本发明的模具在加热时，只有坯料通电加热，减少能耗，同时提高了模具的寿命；

进一步，本发明模具的绝缘耐磨高强度涂层为等厚度或不等厚度；

进一步，所述不等厚度的设置根据位置不同而厚度不同，具体为根据离凹模底部的距离而变化，尤其是在拐角处和底部厚度相对较大；通过涂层的设置，既能避免模具导电发热，又能保护模具，当模具损坏时，只需要修复涂层即可，大大提高了模具的使用寿命；

进一步，涂层的厚度按照公式（1）进行设置：

（1）

其中，t为任意处涂层厚度，单位为mm，为设置的目标最大厚度，h为距离凹模底部的高度，为凹模深度。

进一步，补料垫块的高度低于电极块的高度，作用在于，测温压边圈压料时，能先把坯料下拉变形，为后续的热冲压过程存储变形量，防止热冲压变形量太大而开裂；