[实用新型]一种高强度钢厚板热成形模具和压机

说明书

本实用新型涉及一种高强度钢厚板热成形模具和压机，属于热成形技术领域。热成形模具包括互相配合的上模具镶块本体和下模具镶块本体，还包括围拢装置，所述围拢装置围拢在所述下模具镶块本体上形成冷却液腔，所述冷却液腔上部敞开，所述围拢装置与所述下模具镶块本体密封连接；热成形压机包括上模和下模，所述上模和下模能够沿相向或相背的方向移动，还包括所述的热成形模具，所述热成形模具的上模具镶块本体设置在所述上模上，所述热成形模具的下模具镶块本体设置在所述下模上。本实用新型提升了淬透性，缩短了料片在压机上的保压时间，加速了组织转化，生产节拍加快。

技术领域

本实用新型涉及一种高强度钢厚板热成形模具和压机，属于热成形技术领域。

背景技术

高强度钢的热成形技术不仅能提高材料的强度、硬度，还能实现产品轻量化，近年来在汽车零部件制造领域应用广泛。对于常规厚度1-2mm范围的板材，利用已有成熟的热成形技术即可完成性能提升。对于料厚超过2mm、甚至6mm以上的厚板，传统的含冷却水道的模具无法完成材料芯部组织由奥氏体向马氏体的完全转化，使得转化后材料内包含大量的铁素体、贝氏体及残余奥氏体等强度较低的组织相，导致零件性能不合格。

有研究人员通过模具镶块内使用直径较小水路并加密水路、减小水路与模面的距离来提高厚料得淬透性，但未考虑量产工况下模具镶块的疲劳性能和使用寿命。也有研究人员通过在落料与加热之间设置有钻孔工序，根据板料的厚度和尺寸，在厚度方向钻取大小相同、分布均匀的圆形通孔，在不影响板料结构强度的情况下可通过调节通孔直径和孔间距来控制淬火时的冷却速率，以达到马氏体转换的临界速率。此种方法虽能提升材料的淬透性，但需要在板料上钻孔，无法满足无孔厚料零件的淬透性。还有研究者认为厚板外部温度高、芯部温度低(但在奥氏体化温度以上)，整个板料不必加热到内外温度均匀即可进行热冲压，通过强化模具水道实现厚料的淬透性。此种方法，理论上存在可行性，但通过模具水道从厚料外部向芯部淬火，保压时间过长，且芯部依然存在无法淬透的情况。

针对以上问题，迫切需要针对厚料开发一种热成形模具、压机及工艺。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：一种高强度钢厚板热成形模具，包括互相配合的上模具镶块本体和下模具镶块本体，还包括围拢装置，所述围拢装置围拢在所述下模具镶块本体上形成冷却液腔，所述冷却液腔上部敞开，所述围拢装置与所述下模具镶块本体密封连接。

进一步的，所述下模具镶块本体上设有下成型面，所述下模具镶块本体内还嵌装有第一冷却水道，所述第一冷却水道靠近所述下成型面设置。

进一步的，所述上模具镶块本体上设有上成型面，所述上模具镶块本体内嵌装有第二冷却水道，所述第二冷却水道靠近所述上成型面设置，所述上成型面与所述下成型面的形状相适配。

一种高强度钢厚板热成形压机，包括上模和下模，所述上模和下模能够沿相向或相背的方向移动，还包括所述的热成形模具，所述热成形模具的上模具镶块本体设置在所述上模上，所述热成形模具的下模具镶块本体设置在所述下模上。

进一步的，还包括顶出机构，所述顶出机构用于将安装在下模具镶块本体上的料片顶出，所述顶出机构具有延时功能。

进一步的，所述顶出机构包括顶杆和延时氮缸，所述顶杆的一端与所述延时氮缸连接，所述顶杆的另一端穿过所述下模具镶块本体，所述延时氮缸能够带动所述顶杆上下移动。

采用上述进一步方案的有益效果是，所述延时氮缸具有延时动作的功能，当压机开模时，料片延时顶出，能够使零件在开模后仍能贴合在下模具镶块本体的下成型面上数秒，待料片彻底降温后再将其顶出，防止料片顶出后由于材料芯部及外部的温差导致零件进一步收缩，尺寸发生变化。

一种利用所述的高强度钢厚板热成形压机的热成形工艺方法，方法如下：