CN105328047A - 一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置及其方法 - Google Patents

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马钰杰
杨勇
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明提供一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置及其方法，包括用于成型钢板冲压的上模及下模，所述下模置于一水浴池内，所述水浴池具有能浸没钢板工件冲压区域的冷却液。本发明方法中，冷却系统采用将模具工作部分浸入冷却液中进行成形及淬火工艺，板料在整个过程中各个部位都在冷却液中，受到冷却液均匀的热传导，保证了工件各个部位冷却速率相同而获得力学性能均匀的工件；因工件直接与冷却液接触，热传导显著增大，提高了冷却效率，大大缩短的淬火时间，提高了整个生产效率。

Description

一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置及其方法
技术领域
本发明属于热冲压成形领域，具体涉及一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置及其方法。
背景技术
现行的超高强度钢板热冲压成形方法是在模具内部开凿冷却管道，在模具进行冲压成形时通入冷却液以满足对钢板工件的淬火要求。该种冷却模具一方面对模具强度及导热性要求很高，模具材料成为一大阻碍；另一方面因板料在成形过程中由于板料受冲压拉伸及塑形变形，不同部位厚度减薄及增厚不同，导致高强工件在成形尤其是保压淬火过程中局部不能和模具良好接触传热，其冷却靠零部件周围板料的热传导热降温，致使零部件淬火时间过长，影响生产效率和部件整体质量，尤其对于厚度为4.5mm以上的中厚度高强钢板工件，影响更为突出，甚至无法实现工件最终的马氏体化，影响工件的质量。
发明内容
本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的本发明的目的是针对现有的超高强度钢板热冲压成形方法在加工工件时存在保压淬火过程中局部不能和模具良好接触传热，其冷却靠零部件周围板料的热传导热降温，致使零部件淬火时间过长。
本发明的第一具体实施方案是：一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，包括用于成型钢板冲压的上模及下模，其特征在于，所述下模置于一水浴池内，所述水浴池具有能浸没钢板工件冲压区域的冷却液。
进一步的，所述水浴池内设有温度传感器和深度传感器，所述温度传感器和深度传感器电性连接于控制单元。
进一步的，所述水浴池设有进水口与排水口，所述进水口与排水口上设有水阀，所述水阀电性连接于所述控制单元。
进一步的，所述水浴池与下模为一体。
进一步的，所述水浴池两侧设有能伸入水浴池内夹取成型件的机械臂，所述机械臂端部设有夹持机构。
进一步的，所述排水口设有过滤器。
本发明的第二具体实施方案是：一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压方法，在钢板热冲压过程中，将冲压模具工作部分浸入冷却液中进行成形及淬火工艺，板料在冲压过程中各个部位处于冷却液中实现均匀的热传导，保证了工件各个部位冷却速率相同。
进一步的，利用如权利要求3所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，具体步骤如下：
（1）将水浴池内的冷却液放入高于冲压模具工作部分；
（2）上模下行进行冲压；
（3）电子控制单元能根据温度传感器和深度传感器测得的冷却液的值发出适当的调节信号给进水口和排水口，以维持冷却液温度及深度；
（4）利用机械臂将成型后的工件取出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：板料在整个过程中各个部位都在冷却液中，受到冷却液均匀的热传导，保证了工件各个部位冷却速率相同而获得力学性能均匀的工件；因工件直接与冷却液接触，热传导显著增大，提高了冷却效率，大大缩短的淬火时间，提高了整个生产效率。本发明装置结构简单，进水口和排水口可以根据电子控制单元发出的信号进行调节进排水流量，维持水浴池中冷却液的温度和深度。过滤器可以过滤冷却液中的铁锈等杂质，保证排水口（6）不被杂质堵塞。
附图说明
图1为本发明超高强度钢板热冲压成形模具的冷却系统示意图;
图2为本发明带水浴池冷却系统的超高强度热冲压工作示意图。
其中1.上模2.进水口3.控制单元4.温度传感器5.深度传感器6.排水口7.过滤器8.下模9.水浴池10.钢板工件11.送料机械手臂12.取件机械手臂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1~2所示，所述一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，包括用于成型钢板冲压的上模1及下模8，所述下模8置于一水浴池9内，所述水浴池9具有能浸没钢板工件冲压区域的冷却液。
本实施例中，所述水浴池9与下模8为一体。所述水浴池9内设有温度传感器4和深度传感器5，所述温度传感器4和深度传感器5电性连接于控制单元3。
所述水浴池9设有进水口2与排水口6，所述进水口2与排水口6上设有水阀，所述水阀电性连接于所述控制单元3，为了防止冲压产生的钢屑堵塞排水口6，在排水口6内还设有过滤器7。
水浴池9两侧设有能伸入水浴池内夹取成型件的机械臂，所述机械臂端部设有夹持机构。本实施例中包括送料机械手臂11及取件机械手臂，机械臂能够很好的实现上料与卸料，避免人工操作烫伤。
具体工作如下：
（1）将水浴池内的冷却液放入高于冲压模具工作部分；
（2）上模下行进行冲压；
（3）电子控制单元能根据温度传感器和深度传感器测得的冷却液的值发出适当的调节信号给进水口和排水口，以维持冷却液温度及深度；
（4）利用机械臂将成型后的工件取出。

Claims (8)

1.一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，包括用于成型钢板冲压的上模及下模，其特征在于，所述下模置于一水浴池内，所述水浴池具有能浸没钢板工件冲压区域的冷却液。
2.根据权利要求1所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，其特征在于，所述水浴池内设有温度传感器和深度传感器，所述温度传感器和深度传感器电性连接于控制单元。
3.根据权利要求2所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，其特征在于，所述水浴池设有进水口与排水口，所述进水口与排水口上设有水阀，所述水阀电性连接于所述控制单元。
4.根据权利要求1所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，其特征在于，所述水浴池与下模为一体。
5.根据权利要求1所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，其特征在于，所述水浴池两侧设有能伸入水浴池内夹取成型件的机械臂，所述机械臂端部设有夹持机构。
6.根据权利要求1所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，其特征在于，所述排水口设有过滤器。
7.一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压方法，其特征在于，在钢板热冲压过程中，将冲压模具工作部分浸入冷却液中进行成形及淬火工艺，板料在冲压过程中各个部位处于冷却液中实现均匀的热传导，保证了工件各个部位冷却速率相同。
8.根据权利要求7所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压方法，其特征在于，利用如权利要求3所述的一种具有新型冷却系统的超高强度钢板热冲压装置，具体步骤如下：
（1）将水浴池内的冷却液放入高于冲压模具工作部分；
（2）上模下行进行冲压；
（3）电子控制单元能根据温度传感器和深度传感器测得的冷却液的值发出适当的调节信号给进水口和排水口，以维持冷却液温度及深度；
（4）利用机械臂将成型后的工件取出。
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