[發(fā)明專利]一種調(diào)節(jié)熱成形模具型面流速均勻性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810960415.1
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109047522B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉迪輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海博匯模具有限公司
• 主分類號: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16
• 代理公司: 北京連城創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11254
• 代理人: 方燕娜

本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種熱成形模具型面流速均勻性的計算方法。同現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)確定模具冷卻系統(tǒng)進口的工作壓力，建立在這條壓力下，各條冷卻水路上的流速、流量以及出口的流速和流量關(guān)系。按照一種熱成形模具型面流速均勻性方法，建立各條冷卻水道的流量比例關(guān)系。通過在模具出口增加節(jié)流閥，控制上下模流量，達成一定比例關(guān)系，實現(xiàn)模具型面上流速的均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種調(diào)節(jié)熱成形模具型面流速均勻性的方法。

背景技術(shù)

汽車車身采用熱沖壓成形鋼板，可提高零件強度提高，提升車身剛度，實現(xiàn)車身輕量化。熱沖壓成型工藝，是把特殊鋼板，如硼鋼，加熱到950℃左右，這個溫度下強度只有150MPa左右，在熱成型模具中沖壓成型，保壓冷卻，得到所需要的馬氏體組織，成型零件抗拉強度可以達到1500MPa左右。在熱成型過程中，保證冷卻速度的均勻性是非常關(guān)鍵的。冷卻均勻性影響到零件的性能，冷卻不均會導(dǎo)致材料達不到需要的強度和延伸率等，導(dǎo)致零件局部開裂、回彈、翹曲等問題。而冷卻速度的均勻性與流速的均勻性息息相關(guān)，流速均勻性不但包括各型面的流速均勻性，還應(yīng)包括上下型面的流速一致性。

熱成形工藝，需要熱成形壓機、熱成形爐、冷卻系統(tǒng)等。其中，包括冷卻水泵、散熱器、制冰機、熱交換器等，冷卻系統(tǒng)為模具提供一定壓力的冷卻水，一般水溫只有8℃到10℃。這套冷卻系統(tǒng)的進出口都安裝在壓機上，一般是壓機上方四進四出，下方四進四出。熱成形模具內(nèi)有大量冷卻水道，但一般只有1到2個總進口和出口，和壓機匹配。為了提供效率，熱成形上一般采用一模多腔，加工左右對稱件，或者好幾個零件一次沖壓。但上、下模總共只有4個進水口和4個出水口。

現(xiàn)在熱成形零件使用越來越廣，但對于大多數(shù)熱成型模具，一般只保證了各型面的流速均勻性，沒有保證上下型面流速的一致性，這會導(dǎo)致板料在上下模面冷卻速度不一致，在厚度方向材質(zhì)不均勻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，按照一種調(diào)節(jié)熱成形模具型面流速均勻性方法，建立各條冷卻水道的流量比例關(guān)系。通過在模具出口增加節(jié)流閥，控制上下模流量，達成一定比例關(guān)系，實現(xiàn)模具型面上流速的均勻性。

為實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種調(diào)節(jié)熱成形模具型面流速均勻性的方法，模具包括上模、下模及壓邊模，上模、下模及壓邊模內(nèi)設(shè)有若干冷卻水道，并且上模、下模及壓邊模的冷卻水道上分別設(shè)有流量表及閥門，其特征在于：具體方法如下：

（1） 確定模具入口的工作壓力，計算出在該壓力情況下，上模、下模及壓邊模的特征流速；

（2）特征流速為總單位時間的流量除以總型面水管的截面積，計算特征流速，r為冷卻水道的半徑，n為水管數(shù)量，Q為單位時間的出口流量，上模的特征流速，下模的特征流速，壓邊模的特征流速；

（3）根據(jù)特征流速相等來處理閥門的開度，假設(shè)v₁ > v₂ > v₃，為了讓系統(tǒng)的流速接近均勻，即v₁= v₂= v₃，這個時候，Q₁，Q₂都要有所減少，Q₃不變，流量1：，流量2：，為流量1時閥門的開度，為流量2時閥門的開度；

（4）基于流量比例關(guān)系進行微調(diào)，得出調(diào)整數(shù)值，所述的比例為，、、分別為上模、下模及壓邊模實際流量表的顯示數(shù)據(jù)；

（5）根據(jù)上述比例關(guān)系，調(diào)整上模、下模、冷卻水道上流量表的數(shù)值。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)確定模具冷卻系統(tǒng)進口的工作壓力，建立在這條壓力下，各條冷卻水路上的流速、流量以及出口的流速和流量關(guān)系。按照一種熱成形模具型面流速均勻性方法，建立各條冷卻水道的流量比例關(guān)系。通過在模具出口增加節(jié)流閥，控制上下模流量，達成一定比例關(guān)系，實現(xiàn)模具型面上流速的均勻性。

附圖說明