[實用新型]用于熱沖壓成型異形板的熱沖壓成型模具以及加工系統

有效

• 申請號: 201721853799.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207695475U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 劉雪飛;李永革;權國政;趙勇;周杰;向科軍;張建生;馬光憲;江留寶;周海
• 申請（專利權）人: 重慶江東機械有限責任公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D37/16
• 代理公司: 重慶飛思明珠專利代理事務所(普通合伙) 50228
• 代理人: 劉念芝

本實用新型公開了一種用于熱沖壓成型異形板的熱沖壓成型模具以及加工系統，所述異形板具有一底壁、由所述底壁的兩相對側豎直向上延伸形成的兩側壁、由所述兩側壁的兩端分別向外延伸形成的法蘭部分，所述底壁與兩側壁之間倒圓，所述兩側壁與對應的法蘭部分之間倒圓；所述熱沖壓成型模具包括凹模以及凸模，所述凹模具有模腔，所述模腔的截面呈U形，所述模腔的腔底壁與兩腔側壁之間倒圓以形成第一圓角部分及第二圓角部分；所述凹模的頂面形狀與所述法蘭部分的形狀相匹配以成型所述法蘭部分，所述凹模的頂面與對應的腔側壁之間倒圓；所述凸模具有與所述模腔凹凸配合的下凸部以及位于所述下凸部頂面的模板；所述下凸部的底面與兩側面的連接處倒圓。

技術領域

本實用新型涉及熱沖壓模具，特別涉及一種用于熱沖壓成型異形板的熱沖壓成型模具以及加工系統。

背景技術

熱沖壓是一種獲得擁有優良性能沖壓件的成形方法，其過程是把高強鋼板(22MnB)加熱到奧氏體化溫度并保溫使奧氏體均勻化，然后快速移動到沖壓模具上，在模具上完成沖壓過程和保壓淬火，最后獲得組織形態以馬氏體為主的高強鋼沖壓件。熱沖壓工藝的優點在于沖壓過程中變形抗力小，所得制件強度高，回彈相對冷沖壓件小。

其成形過程中板件溫度的變化對成形件質量的影響顯著。由于板件的冷卻速率在整個沖壓過程中是不均勻的，高溫時板件與模具之間的熱傳遞非?？臁Ｔ跊_壓過程剛開始時，凸模圓角和凹模圓角最先接觸到板件，此時板件與模具之間由于有巨大的溫差而使得傳熱劇烈并倒致與這部分材料溫度下降劇烈，而使得這部分材料開始向鐵素體和珠光體轉變，進而使得最終淬火時得不到馬氏體相。隨著沖壓過程的繼續進行，與凹模圓角接觸的那部分材料繼續向模具內流動形成沖壓件的側壁部分；與此同時，法蘭部分的材料逐漸向中心流動并與凹模圓角接觸，這也使得這部分材料溫度下降，進而開始向鐵素體和珠光體轉變而使最終淬火得到的馬氏體含量減少。以上這些不均勻的降溫最終使得成形件的圓角和側壁發生擴散型相變而使鐵素體和珠光體含量較多，并使最終保壓淬火得到的熱沖壓件馬氏體含量少而且組織不均勻。

熱沖壓的保壓淬火過程對成形件組織和性能的影響也尤為重要，能否獲得馬氏體含量均勻，性能均一的構件取決于保壓淬火過程中板件各個部分的冷卻速率。只有當板件的冷卻速率大于臨界冷卻速率(對多數熱沖壓硼鋼而言,此臨界值約為27℃/s)時奧氏體才會轉變為馬氏體。然而在保壓淬火階段，坯料和模具接觸往往是不均勻的，這是因為在熱沖壓時凸模圓角處的材料和凸模圓角處的材料最先接觸到模具，此兩部分的材料冷卻速率加快因而產生局部硬化，而在后續成形過程中，成形件側壁部分材料受拉應力的作用而減薄致使最后合模時，成形件的側壁不能與模具形面完整貼合而存在間隙。坯料和模具接觸緊密的地方熱量通過對流、輻射、傳倒擴散因而冷卻速率較快，而坯料和模具有間隙的地方熱量只能以熱輻射的形式和通過空氣介質傳播，因此冷卻速率較慢。冷卻速率的不均勻性倒致了組織的不均勻，進而使得沖壓件整體力學性能的不均勻，在側壁部分冷卻速率慢，所獲得的馬氏體含量低，強度硬度不足。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型實有必要提供一種用于熱沖壓成型異形板的熱沖壓成型模具以及加工系統。

提供一種用于熱沖壓成型異形板的熱沖壓成型模具，所述異形板具有一底壁、由所述底壁的兩相對側豎直向上延伸形成的兩側壁、由所述兩側壁的兩端分別向外延伸形成的法蘭部分，所述底壁與兩側壁之間倒圓，所述兩側壁與對應的法蘭部分之間倒圓，所述底壁、兩側壁以及法蘭部分通過所述熱沖壓成型模具一體成型；

所述熱沖壓成型模具包括一凹模以及一凸模，所述凹模具有與所述底壁以及兩側壁形狀相匹配的模腔，所述模腔的截面呈U形，所述模腔的腔底壁與兩腔側壁之間倒圓以形成第一圓角部分及第二圓角部分；所述凹模的頂面形狀與所述法蘭部分的形狀相匹配以成型所述法蘭部分，所述凹模的頂面與對應的腔側壁之間倒圓以形成第三圓角部分及第四圓角部分；所述凸模的截面呈T形，具有與所述模腔凹凸配合的下凸部以及位于所述下凸部頂面的模板；所述下凸部的底面與兩側面的連接處倒圓以形成第五圓角部分及第六圓角部分；