CN106077298A - 一种轻合金板材高效热冲压成形模具 - Google Patents

一种轻合金板材高效热冲压成形模具 Download PDF

Info

Publication number
CN106077298A
CN106077298A CN201610645687.3A CN201610645687A CN106077298A CN 106077298 A CN106077298 A CN 106077298A CN 201610645687 A CN201610645687 A CN 201610645687A CN 106077298 A CN106077298 A CN 106077298A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core rod
die
temperature
heating
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610645687.3A
Other languages
English (en)
Inventor
单忠德
闫沁太
许应
黄江华
叶永盛
郝素锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology
Original Assignee
Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology filed Critical Advanced Manufacture Technology Center China Academy of Machinery Science and Technology
Priority to CN201610645687.3A priority Critical patent/CN106077298A/zh
Publication of CN106077298A publication Critical patent/CN106077298A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/18—Lubricating, e.g. lubricating tool and workpiece simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

本发明所述的一种轻合金板材高效热冲压成形模具是在常规冷冲压模具基础上，增加了模具加热及控温系统，实现了模具温度的自动控制。常规模具通常由模座、模芯、压边圈、坯料定位板、压边导向、模具导向等结构组成。本发明增加了模具加热与控温系统、水冷板、隔热层、绝热外围等。在模芯上按照模具型面形状布置一系列加热孔，加热孔中放置加热棒，在模芯上还设置测温点监测模芯温度，控制加热棒的工作。水冷板、隔热层通过中心定位孔及四周定位键与模芯固定好位置，模芯上的法兰凸缘有开口槽，通过T型螺栓与模座连接，同时压紧上水冷板和上隔热层。模芯外壁由一层绝热外围包裹，减少模芯散热。

Description

一种轻合金板材高效热冲压成形模具
技术领域
本发明主要涉及轻合金（铝合金、镁合金）板材冲压成形领域。
背景技术
安全、环保是汽车行业发展的两条主线。铝合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀性强，抗冲击性能好、再回收能力强等优点，将成为汽车工业中最具竞争的轻质材料。铝合金在室温条件下其冲压成形性能较差，延伸率低，成形时易开裂，限制了铝合金板材的应用。
铝合金在高温下可获得更好塑性，目前已出现等温成形、超塑成形等高温下铝合金板材成形工艺，但成形速度较低、成本高。本发明提出一种自控温热冲压模具，可实现铝合金等轻合金板材的高效低成本成形。
发明内容
本发明所述的一种轻合金板材高效热冲压成形模具是在常规冷冲压模具基础上，增加了模具加热及控温系统，实现了模具温度的自动控制。常规模具通常由模座、模芯、压边圈、坯料定位板、压边导向、模具导向等结构组成。本发明增加了模具加热与控温系统、水冷板、隔热层、绝热外围等。
在模芯上按照模具型面形状布置一系列加热孔，加热孔中放置加热棒，在模芯上还设置测温点监测模芯温度，控制加热棒的工作。加热棒通过测温点的监控，进行分组控制，对模芯不同厚度区域分开控制加热，薄的区域先达到设定的温度范围后加热棒进入保温加热模式，厚的区域的加热棒仍然进行加热，当其达到设定的温度范围后也进入保温加热模式。分组控制、分区加热方式非常有利于保证模芯整体温度的一致均匀性，进而有利于温冲压过程中铝合金板料的变形。
增加了水冷板、隔热层等结构，使模座与模芯温度隔绝，保证模座在常温状态下，避免压机台面温度升高造成损伤。模芯外壁由一层绝热外围包裹，减少模芯散热。
隔热层、水冷板安装在模芯上，模芯通过T型螺栓连接到模座上，压边圈放置在压边圈支撑块上，用氮气弹簧作为压边力的来源，坯料定位板用来进行坯料定位的。模芯、模座、水冷部件等之间采用中心圆柱定位，设定了膨胀原点，再布置四个方向键限制热膨胀方向，这样避免模具膨胀移位；利用突出的法兰凸缘，用T型螺栓进行模芯与模座的连接。
附图说明
图1轻合金热冲压成形模具三维分解图
图2轻合金热冲压成形模具加热与温控、以及模具定位结构示意图
图中，1-上模座；2-模具导向块；3-上水冷板；4-上隔热层；5-上模芯；6-上模绝热外围；7-坯料定位板；8-压边圈；9-下模绝热外围；10-下模芯；11-下冷水板；12-模具导向座；13-压边圈垫块；14-下隔热层；15-下模座；16-压边圈导向座；17-中心定位孔；18-四周定位键槽；19-加热孔；20-温度监测点。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，上水冷板（3）、上隔热层（4）通过中心定位孔及四周定位键与上模芯（5）固定好位置，上模芯（5）上的法兰凸缘有开口槽，通过T型螺栓与上模座（1）连接，同时压紧上水冷板（3）和上隔热层（4）。上模绝热外围（6）安装在上模芯（5）外部，隔绝上模芯（5）与外部空气的传热。下水冷板（11）、下隔热层（14）通过中心定位孔及四周定位键与下模芯（10）固定好位置，下模芯（10）上的法兰凸缘有开口槽，通过T型螺栓与下模座（15）连接，同时压紧下水冷板（11）和下隔热层（14）。下模绝热外围（9）安装在下模芯（10）外部，隔绝下模芯（10）与外部空气的传热。压边圈（8）放置在压边圈垫块（13）上，压边圈（8）上面安装坯料定位板（7），对坯料进行定位。
如图2所示，模芯加热后会膨胀变形，为了解决这个难题，在模芯中心设置中心定位孔（17），通过圆销完成中心定位，此中心也作为模芯膨胀原点；并在模芯四边设置四周定位键槽（18），对模芯前后左右方向进行限制。模芯上的法兰凸缘有开口槽，通过T型螺栓与模座连接。
如图2所示，模芯端面随形设置一系列加热孔（19），加热孔内放置加热棒对模芯进行加热，并且在模芯上设置若干温度监测点（20），对模芯温度进行监测，每个温度监测点监测相应区域内的模芯温度，对该区域的加热棒进行控制，当该区模芯温度达到设定的温度值，加热棒进入保温工作状态，若该区模芯温度低于设定的温度值，加热棒进入加热工作状态。
轻合金板材高效热冲压成形模具动作顺序如下：模座工作前先对模芯进行加热，当上下模芯的温度达到设定的温度值后，压边圈（8）在氮气弹簧的作用下顶起，随后，用机械手将加热好的坯料放置到压边圈（8）上，通过坯料定位板（7）进行对中定位，机械手撤出，压机下行，上模芯（5）下压与压边圈（8）接触，压紧坯料，随后，上模芯（5）与压边圈（8）及坯料一起下行，合模，完成成形；保压一段时间后，开模，取出成形好的冲压件，放置到半成品区进行空冷，完成整个成形过程。随后压边圈（8）在氮气弹簧的作用下顶起，准备下一个成形过程。

Claims (6)

1.一种轻合金板材高效热冲压成形模具，是在常规冷冲压模具基础上增加了加热与控温结构、隔热部件和水冷部件等特殊结构，并对模芯、模座、水冷部件等之间的定位和固定方式进行了修改，以克服加热后模具的膨胀变形等问题。
2.根据权利要求1所述的一种轻合金板材高效热冲压成形模具，其特征在于常规冷冲压模具通常由模座、模芯、压边圈、坯料定位板、压边导向、模具导向等结构组成。
3.根据权利要求1所述的一种轻合金热冲压成形模具，其特征在于增加了加热与控温结构，在模芯上随形钻孔，放置加热棒加热，对模芯本体进行加热，并布置温度检测点，分区控制加热棒，实现模芯均匀性加热。
4.根据权利要求1所述的一种轻合金热冲压成形模具，其特征在于增加了水冷板、隔热层等结构，使模座与模芯温度隔绝，保证模座在常温状态下，避免压机台面温度升高造成损伤。
5.根据权利要求1所述的一种轻合金热冲压成形模具，其特征在于所述上模芯外壁由一层绝热外围包裹，减少模芯散热。
6.根据权利要求1所述的一种轻合金热冲压成形模具，其特征在于模芯、模座、水冷部件等之间采用中心圆柱定位，设定了膨胀原点，再布置四个方向键限制热膨胀方向，这样避免模具膨胀移位；利用突出的法兰凸缘，用T型螺栓进行模芯与模座的连接。
CN201610645687.3A 2016-08-09 2016-08-09 一种轻合金板材高效热冲压成形模具 Pending CN106077298A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610645687.3A CN106077298A (zh) 2016-08-09 2016-08-09 一种轻合金板材高效热冲压成形模具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610645687.3A CN106077298A (zh) 2016-08-09 2016-08-09 一种轻合金板材高效热冲压成形模具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106077298A true CN106077298A (zh) 2016-11-09

Family

ID=57455936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610645687.3A Pending CN106077298A (zh) 2016-08-09 2016-08-09 一种轻合金板材高效热冲压成形模具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106077298A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107096890A (zh) * 2017-06-19 2017-08-29 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种等厚型面分体铸造的超塑成形/扩散连接成形模具及其制备方法
CN115532947A (zh) * 2022-09-20 2022-12-30 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 铝合金间接热成形模具及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954935A (zh) * 2005-10-25 2007-05-02 北京机电研究所 铝合金汽车覆盖件气胀成形工艺
CN101209478A (zh) * 2006-12-31 2008-07-02 中国科学院金属研究所 一种板材非等温冲压成形装置
CN201249211Y (zh) * 2008-09-12 2009-06-03 合肥市华林模具有限公司 精密盒体超塑成形模具
CN201268060Y (zh) * 2008-09-09 2009-07-08 南通超达机械科技有限公司 一种带有底板的热模的模仁定位装置
CN101786128A (zh) * 2010-02-25 2010-07-28 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 热冲压与超塑气胀复合成形工艺
CN102172719A (zh) * 2011-02-12 2011-09-07 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种自带测温系统的热冲压模具
US20110303330A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Toyoda Iron Works Co., Ltd. Steel sheet heating device, method for producing press-formed part, and press-formed part
EP2548670A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-23 Benteler Automobiltechnik GmbH Umformwerkzeug und Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen
CN105665594A (zh) * 2016-04-15 2016-06-15 天津市天锻压力机有限公司 等温热成型液压机加热保温系统及操作方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1954935A (zh) * 2005-10-25 2007-05-02 北京机电研究所 铝合金汽车覆盖件气胀成形工艺
CN101209478A (zh) * 2006-12-31 2008-07-02 中国科学院金属研究所 一种板材非等温冲压成形装置
CN201268060Y (zh) * 2008-09-09 2009-07-08 南通超达机械科技有限公司 一种带有底板的热模的模仁定位装置
CN201249211Y (zh) * 2008-09-12 2009-06-03 合肥市华林模具有限公司 精密盒体超塑成形模具
CN101786128A (zh) * 2010-02-25 2010-07-28 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 热冲压与超塑气胀复合成形工艺
US20110303330A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Toyoda Iron Works Co., Ltd. Steel sheet heating device, method for producing press-formed part, and press-formed part
CN102172719A (zh) * 2011-02-12 2011-09-07 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种自带测温系统的热冲压模具
EP2548670A1 (de) * 2011-07-19 2013-01-23 Benteler Automobiltechnik GmbH Umformwerkzeug und Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen
CN105665594A (zh) * 2016-04-15 2016-06-15 天津市天锻压力机有限公司 等温热成型液压机加热保温系统及操作方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107096890A (zh) * 2017-06-19 2017-08-29 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种等厚型面分体铸造的超塑成形/扩散连接成形模具及其制备方法
CN107096890B (zh) * 2017-06-19 2022-07-05 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种等厚型面分体铸造的超塑成形/扩散连接成形模具及其制备方法
CN115532947A (zh) * 2022-09-20 2022-12-30 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 铝合金间接热成形模具及方法
CN115532947B (zh) * 2022-09-20 2023-08-29 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 铝合金间接热成形模具及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107297407B (zh) 铝合金板材模压淬火复合成型方法及其一体化装置
CN110722078B (zh) 一种同步型锻件去废料减重的锻造工艺
CN102699094B (zh) 一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具
CN107812871B (zh) 一种高法兰变壁厚的厚壁封头整体锻造方法
CN101209478A (zh) 一种板材非等温冲压成形装置
CN102029348A (zh) 40Cr钢机匣体类零件多向模锻工艺方法及模具
CN109692911B (zh) 一种大型环壳零件整体成形装置和方法
CN103381441A (zh) 一种薄壁钛合金封头的热冲压成型加工方法
CN106077298A (zh) 一种轻合金板材高效热冲压成形模具
CN104550403A (zh) 一种实现中空金属构件高温气压胀形的装置及工艺
CN102049456B (zh) 40Cr钢机体座类零件多向模锻工艺方法及模具
CN101362157B (zh) 内燃机活塞分步挤压成形方法及其配套成形模具
CN209491240U (zh) 一种热等静压用半球形钢包套的拉伸模具
CN207806345U (zh) 大直径组合式热冲压模具
CN206153385U (zh) 一种轻合金板材高效热冲压成形模具
CN207308748U (zh) 一种热成型模具的镶块及热成型模具
CN211161310U (zh) 热整形系统
CN112338066A (zh) 一种鼓包增厚刹车片钢背模具及其加工刚背的方法
CN201862725U (zh) 40Cr钢机匣体类零件多项模锻模具
CN107598066A (zh) 用于镁合金轮毂的反挤压模锻方法
CN109834181B (zh) 镁合金板材热压成型装置和热压成型方法及其镁合金板材与应用
CN208288788U (zh) 镁合金板材热压成型装置
CN106077396B (zh) 圆柱直齿轮真空热精锻成形模具及加工方法
CN113172143B (zh) 一种利用可变型面改善超塑气胀成形件壁厚均匀性的方法
CN213794027U (zh) 一种热锻模具上模装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161109

RJ01 Rejection of invention patent application after publication