[實用新型]一種制備良好延展性汽車U形梁的模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420308076.6
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN204194561U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鑫;劉仁東;林利;王旭;郭金宇;王科強(qiáng);孟貝;丁庶煒;韓斌;董毅
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D37/16
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于汽車覆蓋件模具設(shè)計及制造領(lǐng)域，尤其涉及制備汽車U形梁的模具。

背景技術(shù)

汽車覆蓋件的生產(chǎn)制備是汽車制造的一個重要的環(huán)節(jié)。作為車身生產(chǎn)的重要裝備，汽車覆蓋件模具對車身的最終質(zhì)量起到了決定性的作用。隨著汽車輕量化越來越得到研發(fā)人員的重視，為了保證碰撞安全性能就必須提高零件強(qiáng)度，因此對沖壓件模具的要求越來越高，要求模具不但要有質(zhì)有量地完成零件沖壓成形任務(wù)，又要求保證零件具有良好的成形性能。

本實用新型關(guān)注的汽車U形梁通常采用模具進(jìn)行冷沖壓成形制備，然而在采用高強(qiáng)度鋼板作為原板時，當(dāng)材料強(qiáng)度超過800～1000MPa時，其硬化指數(shù)n值和各向異性指數(shù)r值降低，沖壓成形性能下降，各種成形缺陷凸顯，不僅需要非常大的成形力，而且很難保證制件的尺寸精度，回彈特別嚴(yán)重，同時對模具損傷非常大。由于模具的成本很高，一套模具的成本將近上百萬，因此沖壓成形的無形風(fēng)險很大。

針對上述情況，研發(fā)人員對傳統(tǒng)U形梁的模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。其中，CN201110094085.0專利曾提出了通用熱成形模具的制造方法，但沒有涉及溫度控制及反饋系統(tǒng)，沒有測模具溫度的熱電偶連接件，因此在鋼板冷卻速度的控制上存在問題。這就會使鋼板成形后的微觀組織難以保證，進(jìn)而零件的各項性能指標(biāo)會存在較大差異。

綜上所述，本實用新型的模具結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)U形梁模具，屬于熱沖壓成形模具領(lǐng)域，集成了零件的成形及淬火兩項功能，因此模具的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對模具的材料選擇、模具設(shè)計均有很高的要求。因此可知，本實用新型的模具的主要原理是模具型腔的溫度受控，使加熱到預(yù)設(shè)溫度的鋼板在模具沖壓成形的同時，可以獲得工藝要求的冷卻速度，進(jìn)而滿足熱處理工藝條件，從而制備出具有良好延展性且高強(qiáng)度的汽車U形梁零件成品。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述問題和不足而提供一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，該模具使溫控加熱并處于紅軟狀態(tài)下的鋼板在模具中沖壓成形的同時，獲取熱處理工藝所要求的溫度條件，確保U形梁在成形過程中不會出現(xiàn)裂紋或起皺等缺陷，進(jìn)而保證U形梁的良好成形性和延展性。

一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，模具內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部冷卻回路；上模部分包括上模座和凹模，上模座和凹模為整體結(jié)構(gòu)，下模部分包括凸模和下模座，下模座和凸模?為整體結(jié)構(gòu)；內(nèi)部冷卻回路通過冷卻管道與外部冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)連接；凸模與凹模均設(shè)置溫度測定點，通過熱電偶與外部控制系統(tǒng)連接。

U形梁模具內(nèi)部冷卻回路，是將管道彎曲成與模具工作面相對應(yīng)的形狀，連接成冷卻回路，然后再將其鑄造在凸模或凹模靠近工作面一側(cè)，作為模具內(nèi)部的冷卻回路。

U形梁模具內(nèi)部冷卻回路包括進(jìn)水排和出水排進(jìn)水排的每個進(jìn)水口通過布置在凹模上的冷卻水管道與出水排的每個出水口相連；進(jìn)水排的每個進(jìn)水口通過布置在凸模上的冷卻水管道與出水排的每個出水口相連。

U形梁模具中零件內(nèi)側(cè)彎曲圓角為r，外側(cè)彎曲圓角為r’，凸模圓角半徑r_凸＝r，凹模圓角半徑r_凹>r’。

本實用新型針對汽車U形梁零件，對模具的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專門設(shè)置，同時對模具內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了合理的布局。該模具可以制備出沒有回彈缺陷的、且具有良好成形性和延展性的汽車U形梁，進(jìn)而提高汽車碰撞的安全性能。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型內(nèi)部冷卻管路的截面圖。

圖3為本實用新型控制示意圖。

圖中2為上模座，3為凹模，4為凸模，5為下模座，7為進(jìn)水排，8為出水排，9為進(jìn)水排，10為出水排，11為溫度測定點，12?內(nèi)部冷卻管道，13為外部控制裝置，15為冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)，16模具工作面。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型包括包括上模部分和下模部分，模具內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部冷卻管道12；上模部分包括上模座2和凹模3，上模座2和凹模3為整體結(jié)構(gòu)，下模部分包括凸模4和下模座5，下模座4和凸模5為整體結(jié)構(gòu)；內(nèi)部冷卻管道12通過外部冷卻管道與外部冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)15連接；凸模4與凹模3均設(shè)置溫度測定點11，溫度測定點11與外部控制系統(tǒng)13連接。

為了保證模具的冷卻速度，內(nèi)部冷卻回路12一般設(shè)定在5路及以上，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點分布在模具內(nèi)部。