CN101912928A

CN101912928A - 金属板料温拉延模具

Info

Publication number: CN101912928A
Application number: CN2010102817273A
Authority: CN
Inventors: 徐春
Original assignee: Shanghai Institute of Technology
Current assignee: Shanghai Institute of Technology
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2010-12-15

Abstract

本发明涉及一种金属板料温拉延模具，包括压料板，凹模，凸模，温度控制系统，凸模和凹模使零件拉延变形所需加热处以及相对应的压料板上分别设有加热孔和测温孔，加热孔和测温孔内分别放置有温度控制系统中的加热棒和热电偶传感器。温度控制系统包括加热棒，热电偶传感器，外端电器控制柜、终端电脑系统、变压柜，加热棒通过电缆与变压柜相连，变压柜通过电缆连接外端电器控制柜，热电偶传感器通过电缆与终端电脑系统相连、终端电脑系统通过电缆连接外端电器控制柜。本发明结构简单、节能降耗，可以精确控制各工作部件指定点的温度，且能实现不同加热温度方式拉延成形工艺，比如等温、差温或变温的成形方式。

Description

金属板料温拉延模具

技术领域

本发明涉及一种金属板材温拉延成形系统，尤其是一种具有控温加热控制系统的金属板材温拉延装置。

背景技术

当材料在室温下塑性成形性很差或强度很高，难以在常温下成形，为了提高材料的成形性能，通常需要在100～400℃的温度范围内进行温成形。经对现有技术的文献检索发现，中国专利授权公告号CN1943906A，发明名称为：镁合金板材差温拉延模具，该专利的特征自述为：它具有上模板、上模垫板、凹模、凸模、凸模固定板、下模垫板、下模板、顶板、压边板以及顶杆。上模板、上模垫板、凹模用螺钉装配在一起；凸模、凸模固定板、下模垫板、下模板用螺钉固定在一起；顶杆插装在凸模固定板和下模垫板中，一端与压边板连接，另一端与顶板连接；顶板套装在下模垫板内；压边板设置在顶杆之上。所述压边板、凹模均为圆形结构，在轴向居中位置，沿径向外缘均布有八个加热孔，内置加热棒。可以同时加热凹模、压边板、凸模。所述的凸模在横截面上中心对称位置设有通孔，可通风冷却凸模和冲压件侧壁部分，其实质为差温拉延模具。其不足之处是：压边板、凹模均为圆形结构，不能为矩形或其他形状。压边板、凹模在沿径向外缘均布有八个加热棒，加热棒分布过密，模具强度下降。另一方面，凸模、凹模、压边板等各工作部分都整体加热，加热体积大，而实现凸模、凹模形成温度差则是通风冷却实现，因此，能源耗费多，另外不能进行变温成形。

发明内容

本发明是要解决现有金属板材差温拉延模具能源耗费多，不能进行变温成形的技术问题，提供一种结构简单、能耗低的金属板料温拉延模具，该模具既能用于圆形模具结构，又能用于矩形或其它特殊形状的模具，而且能够精确控制凸模、凹模以及压边板温度，实现金属板料的等温、差温或变温拉延成形。

本发明通过以下技术方案来实现：一种金属板料温拉延模具，包括压料板，凹模，凸模，温度控制系统，其特征在于：凸模和凹模使零件拉延变形所需加热处以及相对应的压料板上分别设有加热孔和测温孔，加热孔和测温孔内分别放置有温度控制系统中的加热棒和热电偶传感器。

温度控制系统包括加热棒，热电偶传感器，外端电器控制柜、终端电脑系统、变压柜，加热棒通过电缆与变压柜相连，变压柜通过电缆连接外端电器控制柜，热电偶传感器通过电缆与终端电脑系统相连、终端电脑系统通过电缆连接外端电器控制柜，各个热电偶传感器采集温度信号，传递数据至终端电脑系统，终端电脑系统根据用户设定的温度程序控制凹模、压料板和凸模的加热温度变化。

金属板料温拉延模具包括上模座，卸料弹簧，凹模固定板，凹模支撑板，卸料板，凹模，压料板，导套，导柱，凸模，下模座，顶出垫板，顶出弹簧，凸模固定板，其中，上模座、卸料弹簧、凹模固定板、凹模支撑板、卸料板、凹模和导套连结在一起；导柱，凸模，下模座，顶出垫板，顶出弹簧，凸模固定板连结在一起。

每个加热棒配置一个热电偶传感器和一个变压器，变压器放置在变压柜(19)内，变压柜降低加热棒工作电压至安全电压120伏。

凸模、压料板和凹模的所需加热处的加热温度范围：100℃～400℃，加热部位温度控制的精度达到±1℃。

本发明的有益效果是：本发明的模具结构简单、节能降耗，可以精确控制各工作部件指定点的温度，且能实现不同加热温度方式拉延成形工艺，比如等温、差温或变温的成形方式。该模具既能用于圆形模具结构，又能用于矩形或其它特殊形状的模具，而且能够精确控制凸模、凹模以及压边板温度，实现金属板料的等温、差温或变温拉延成形。

附图说明

图1是本发明拉延模具结构图；

图2是本发明温度控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

本发明的金属板料温拉延模具，包括拉延模具（图1）和温度控制系统（图2）。本发明可控制模具各点的温度，实现金属板料的等温、差温或变温成形的需求。

如图1所示，拉延模具包括上模座1，卸料弹簧2，凹模固定板3，凹模支撑板4，卸料板5，凹模6，压料板7，导套8，导柱9，凸模10，下模座11，顶出垫板12，顶出弹簧13，凸模固定板14。上模座1、卸料弹簧2、凹模固定板3、凹模支撑板4、卸料板5、凹模6和导套8联结在一起，卸料弹簧2收缩使得卸料板5上下移动。导柱9，凸模10，下模座11，顶出垫板12，顶出弹簧13，凸模固定板14联结在一起，顶出垫板12通过顶出弹簧13来给予顶出力。

如图2所示，温度控制系统包括加热棒15、热电偶传感器16、外端电器控制柜17、终端电脑系统18、变压柜19。

加热棒15通过电缆20与变压柜19相连，变压柜19通过电缆20连接外端电器控制柜17，热电偶传感器16通过电缆20与终端电脑系统18相连、终端电脑系统18通过电缆20连接外端电器控制柜17。

每个加热棒15配置一个热电偶传感器16、一个变压器，每个变压器都放置在变压器19内，变压柜19降低加热棒15工作电压至安全电压120伏。终端电脑系统18设定程序控制加热温度，热电偶传感器16测量模具各点的温度，对各点的温度进行实时监控并实时显示在终端电脑显示屏上。终端电脑系统19根据热电偶16测温数据判断模具各指定点是否达到设定温度，指示外端电器控制柜17 对某个加热棒15 的输入功率进行智能控制。

凹模6、压料板7 和凸模10可为矩形结构或其他结构，在凹模6、压料板7和凸模10的指定位置布置加热孔，每个加热孔根据加热面积内置一个或多个加热棒15。但每个加热孔的加热棒都只与一个变压器相连接，每个变压器均放置在变压柜 19内。

凹模6、压料板7和凸模11的加热孔附近均设置有测温孔，每个测温孔内置一个热电偶传感器16，每个热电偶传感器16均与终端电脑系统18相连接，各个热电偶传感器16采集温度信号，传递数据至终端电脑系统18，终端电脑系统18根据用户设定的温度程序控制凹模7、压料板7和凸模11的加热温度变化。

凹模6、压料板7和凸模10可在指定位置设置加热孔，内置加热棒15，热电偶传感器16测量各加热点温度，反馈至终端电脑18，同时显示在外端电器控制柜17的电脑显示屏上，终端电脑系统18对模具不同位置的温度进行实时监控，记录模具的各指定位置温度变化。所述的凹模6、压料板7和和凸模10各加热点温度值可单独设定、也可集体集中设定，因此所述的凹模6、压料板7 和和凸模10各点温度可以相同，也可以不同，根据用户的温度程序设定要求实现所述的凹模6、压料板7和凸模10各点温度等温或梯度差异变化。

凸模10、压料板7 和凹模6的各指定点位置加热温度可实现范围：100℃～400℃。加热部位温度控制的精度可以达到±1℃。

凸模10、压料板7和凹模6的各指定点位置加热温度可实现同一时间的不同部件的温度相同控制，即模具等温，同一时间的不同部件的温度差异控制，即模具差温，也可实现同一部位不同时间的温度差异，即模具变温，从而实现金属材料的在100℃～400℃温度范围的等温、差温或变温成形需求。

本发明原理是：在拉延工艺中，金属板拉延时极易在变形剧烈处，如圆角部位拉裂。仅靠整体提高模具温度，一方面能源耗费多，另一方面明显提高金属板材的成形能力。本发明无论凸模、凹模是否圆形或矩形以及其他形状，仅需在零件变形剧烈处的凸模和凹模以及压边板对应位置加工加热孔和测温孔，在加热孔中内置加热棒，在测温孔设置热电偶传感器。凸模无需通孔，凸模和凹模以及压边板可分别加热至不同的设定温度，形成等温、差温或变温成形。

本发明模具结构简单、节能降耗，可以精确控制各工作部件的温度，且能实现等温、差温和变温拉延工艺。凸模和凹模的指定位置温度可实现范围:100℃～400℃，加热部位温度控制的精度可以达到±1℃，凸凹模的温度可实现梯度差异50℃～100℃，变温范围：10～50℃。

Claims

1.一种金属板料温拉延模具，包括压料板(7)，凹模(6)，凸模(10)，温度控制系统，其特征在于：在凸模（10）和凹模（6）的零件拉延变形所需加热处以及相对应的压料板(7)上分别设有加热孔和测温孔，加热孔和测温孔内分别放置有温度控制系统中的加热棒(15)和热电偶传感器(16)。

2. 根据权利要求1所述的金属板料温拉延模具，其特征在于：所述温度控制系统包括加热棒(15)，热电偶传感器(16)，外端电器控制柜(17)、终端电脑系统(18)、变压柜(19)，加热棒(15)通过电缆（20）与变压柜(19)相连，变压柜(19)通过电缆（20）连接外端电器控制柜(17)，热电偶传感器(16)通过电缆（20）与终端电脑系统（18）相连、终端电脑系统（18）通过电缆（20）连接外端电器控制柜(17)，各个热电偶传感器（16）采集温度信号，传递数据至终端电脑系统（18），终端电脑系统（18）根据用户设定的温度程序控制凹模(7)、压料板(7) 和凸模(11)的加热温度变化。

3.根据权利要求1所述的金属板料温拉延模具，其特征在于：所述金属板料温拉延模具包括上模座(1)，卸料弹簧(2)，凹模固定板(3)，凹模支撑板(4)，卸料板(5)，凹模(6)，压料板(7)，导套(8)，导柱(9)，凸模(10)，下模座(11)，顶出垫板(12)，顶出弹簧(13)，凸模固定板(14)，其中，上模座(1)、卸料弹簧(2)、凹模固定板(3)、凹模支撑板(4)、卸料板(5)、凹模(6)和导套(8)连结在一起；导柱(9)，凸模(10)，下模座(11)，顶出垫板(12)，顶出弹簧(13)，凸模固定板(14)连结在一起。

4.根据权利要求1或2所述的金属板料温拉延模具，其特征在于：每个所述加热棒(15)配置一个热电偶传感器(16)和一个变压器，变压器放置在变压柜(19)内，变压柜(19)降低加热棒(15)工作电压至安全电压120伏。

5.根据权利要求1所述的金属板料温拉延模具，其特征在于：所述凸模(10)、压料板(7)和凹模(6)的使零件拉延变形所需加热处的加热温度范围：100℃～400℃，加热部位温度控制的精度达到±1℃。