[實用新型]高強度鋼熱成形最佳溫度控制裝置

有效

• 申請號: 201420208978.2
• 申請日: 2014-04-26
• 公開（公告）號: CN203778622U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 莊蔚敏;解東旋;李冰嬌;許欽華;李兵;張夢溪;張凱希
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16;B21D22/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

技術領域

本實用新型涉及高強鋼熱成形領域的一種控制裝置，更確切地說，本實用新型涉及一種高強度鋼熱成形最佳溫度控制裝置。

背景技術

為了追求車身輕量化，在不改變車身規格的前提下，可以通過優化車身結構，更新車身零件制造和連接工藝，用輕質材料替代傳統低強度鋼等方法實現車身結構輕量化。而長期以來，鋼鐵一直是機械制造業的基礎。雖然在汽車制造過程中，鎂鋁合金、塑料等復合材料的用量不斷增加，但高強度鋼以其高減重潛力、高碰撞吸收能、高疲勞強度、高成形性及低平面各向異性等優勢，在車身輕量化材料領域具有無法替代的地位。然而，隨著鋼板強度的提高，其成形性能也相應變差，采用傳統沖壓成形工藝會產生回彈嚴重、成形困難、容易開裂等諸多問題。與高強度鋼的應用、輕量化技術的進展相對應的是板材成形方法的改進，其中液壓成形和內高壓成形是高強度材料的重要成形方法，但它們所需設備比普通沖床復雜、昂貴，且具有使用、維護、保養困難，工業生產率低、成形零件形狀具有局限性等缺點，因此不能廣泛應用于大規模的工業生產，而高強鋼熱成形技術是能夠解決上述問題的一種新型成形技術。現有工業生產中高強鋼熱成形工藝流程為：將在切割機上切割好的高強鋼板料，放至加熱爐中加熱并保溫至微觀組織完全奧氏體化后，立即轉運至水冷模具中沖壓成形并保壓淬火，最終獲得室溫下屈服強度達1000MPa以上的高強度、高硬度、無回彈的成形零件。圖1表示現有工業生產中高強鋼熱成形的工藝流程圖。而現有的工藝流程存在三個問題：

1.板料成形時溫度過高，并非其最佳成形溫度，板料的成形性不良，易發生起皺、破裂等熱成形缺陷；

2.沖壓模具冷卻速率不足，導致板料冷卻速率較低，材料組織中含有一定量的軟質相，大大降低了成形后零件的機械性能；

3.高溫板料在成形過程中加劇了成形模具表面的磨損，影響成形精度。

因此，需要在現有高強鋼熱成形工藝流程中，增設新的裝置，在保證板料冷卻速率的前提下，使板料在其最佳成形溫度范圍內成形。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服了現有技術存在的高強度鋼板料熱成形性不良及冷卻速率不足所導致零件強度不足的問題，提供了一種高強度鋼熱成形最佳溫度控制裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型是采用如下技術方案實現的：所述的高強度鋼熱成形最佳溫度控制裝置包括有上部機構、下部機構和卸料機構。

所述的上部機構位于下部機構的正上方，卸料機構位于下部機構的右側。

所述的下部機構包括有下導熱板、下模座、散熱片框架、散熱機構與9～17個結構相同的下熱電偶。

9～17個結構相同的下熱電偶分別安裝在下導熱板上表面的凹槽內，每個下熱電偶(13)通過點焊連接在下導熱板(4)的凹槽內，下導熱板(4)下表面與下模座(5)的上表面相接觸并采用焊接方式連接，下模座(5)的下表面與散熱片框架(7)上表面相接觸并采用焊接方式連接，散熱機構位于散熱片框架(7)的下部的中心位置。

技術方案中所述的散熱機構包括散熱風扇與散熱風扇框架。所述的散熱風扇框架為兩層框架式結構件，散熱風扇框架的頂端為中心處設置成通氣網的防護罩，散熱風扇框架中間層為中心處也設置成通氣網的網狀隔層，網狀隔層的中心處設置有安裝散熱風扇的中心孔，散熱風扇的下端插入網狀隔層的中心孔中并和風扇電機的輸出端相連接。

技術方案中所述的下導熱板為長方體形結構件，下導熱板的長度、寬度分別與下模座的長度、寬度相同，下導熱板采用導熱性能好的紫銅材料，下導熱板上表面中心處以200mm等間距設置有兩排安裝下熱電偶的凹槽，兩排凹槽相互垂直地對稱地設置，下導熱板的四周設置有布置導線的通孔。

技術方案中所述的下模座為長方體形結構件，下模座的中部設置有13～21個相互平行的圓形通孔即下冷卻水道，下冷卻水道分兩層交錯布置，下冷卻水道的直徑為40mm，每層相鄰兩下冷卻水道的中心距為160mm，上層與下層的下冷卻水道在垂直方向的中心距為120mm。

技術方案中所述的上部機構包括有4個結構相同的上模導柱、上模座、上導熱板、13～21個結構相同的上熱電偶。上模導柱的下端與上模座上表面四角處的螺紋盲孔螺紋連接，上模座的下表面與上導熱板的上表面相接觸并采用焊接方式連接，上熱電偶安裝在上導熱板下表面上的凹槽內，上熱電偶采用點焊連接在上導熱板上的凹槽內。