CN109433885B - 煅压冲淬一体成型工艺及设备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煅压冲淬一体成型工艺及设备装置。将工件放置在冲床上的成型模内，加热装置对工件进行加热煅烧；加热完成后，停止加热装置，冲头对工件进行冲压；加热煅烧与冲压交替进行，直至工件在成型模内冲透成型；启动冷却装置对成型后的工件进行冷却淬火，同时控制冲头对成型后的工件进行冲压，工件中积累的热力与压力在淬火过程中进行释放；淬火冲压反复进行，直至工件冷却成型。本发明把温度的升降与冲压的作用力溶为一体，综合利用了锻压冲淬产生的温度变化和冲压的力度来增大原子间的结合力，多次的煅压冲淬，工件受压均匀，分子间的结构紧密，结合力增大，工件变形小，最大限度地增加工件的耐温、耐磨耐用度。

Description

煅压冲淬一体成型工艺及设备装置
技术领域：
本发明属于工件加工中温度与压力控制技术领域，特别涉及一种煅压冲淬一体成型工艺及设备装置。
背景技术：
煅压、淬火、冲压是材料和机械制造领域的三种常用的加工方法，锻压、淬火、冲压一般都是分开进行的，都有各自的缺点。锻压为了提高工件加工质量，需要不断增大工件的外部压力，为了获取更大的外部压力就需要制造更大的锻压机，因此，锻压的压力越大，增加压力的难度越大。淬火后的工件材料容易脆裂，为了降低工件材料的脆裂度，传统是对工件进行热压后淬火，然后进行回火或正火，经过处理后的工件虽然脆裂度降低，但是工件的硬度也降低，耐温耐用度低。如何将淬火的温度变化与锻压的压力结合是人们急需解决的问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种煅压冲淬一体成型工艺及设备装置，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种煅压冲淬一体成型工艺，其步骤为：
(1)将工件放置在冲床上的成型模内，加热装置对工件进行加热煅烧；
(2)加热完成后，停止加热装置，冲头对工件进行冲压；
(3)冲压完成后，控制加热装置对工件再次进行加热煅烧，加热煅烧与冲压反复交替进行，直至工件在成型模内冲透成型；
(4)启动冷却装置对成型后的工件进行冷却淬火，同时控制冲头对成型后的工件进行冲压，工件中经步骤(1)-(3)积累的热力与压力在淬火过程中进行释放；
(5)淬火冲压反复进行，直至工件冷却成型。
优选地，技术方案中，加热装置为激光器、液化气燃器、电加热器中的一种。
优选地，技术方案中，步骤(1)-(3)中加热的温度低于工件材料的熔点50-150℃。
优选地，技术方案中，在步骤(1)-(3)中，设冲压标准时间为T1，冲头面积为S，工件厚度为h，则冲透工件所需的冲压时间T＝h×S×T1。
优选地，技术方案中，冷却装置为水冷装置或气冷装置。
优选地，技术方案中，水冷装置的喷水量为三挡：大、小、汽，冲压时工件表面无水痕残留。
一种煅压冲淬一体成型设备，包括冲床、成型模、加热装置、冷却装置、冲头、冲压机，所述冲床上设置有成型模，所述成型模上方设置有冲头，所述冲头与冲压机连接，所述成型模两侧分别设置有加热装置、冷却装置，所述加热装置上设置有热喷头，冷却装置上设置有冷喷头，热喷头与冷喷头分别对准成型模。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
将煅压和冲淬火的效果联为一体，把温度的升降与冲压的作用力溶为一体，综合利用了锻压冲淬产生的温度变化和冲压的力度来增大原子间的结合力，多次的煅压冲淬，工件受压均匀，分子间的结构紧密，结合力增大，工件变形小，最大限度地增加工件的耐温、耐磨耐用度。
附图说明：
图1为本发明煅压冲淬一体成型工艺流程图；
图2为本发明煅压冲淬一体成型设备结构示意图；
附图标记为：1-冲床、2-成型模、3-加热装置、4-冷却装置、5-冲头、6-冲压机、7-热喷头、8-冷喷头。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图2所示，一种煅压冲淬一体成型设备，包括冲床1、成型模2、加热装置3、冷却装置4、冲头5、冲压机6，所述冲床1上设置有成型模2，所述成型模2上方设置有冲头5，所述冲头5与冲压机6连接，所述成型模2两侧分别设置有加热装置3、冷却装置4，所述加热装置3上设置有热喷头7，冷却装置4上设置有冷喷头8，热喷头7与冷喷头8分别对准成型模2。
实施例1
一种煅压冲淬一体成型工艺，其步骤为：
(1)将厚度为20cm的工件放置在冲床上的成型模内，激光器对工件进行加热煅烧，加热的温度低于工件材料的熔点50℃；
(2)加热完成后，停止加热装置，采用面积为100cm2的冲头对工件进行冲压，冲压标准时间为T1；
(3)冲压完成后，控制激光器对工件再次进行加热煅烧，加热煅烧与冲压交替进行，直至工件在成型模内冲透成型，冲透工件所需的冲压时间T＝2×1×T1＝2T1；
(4)启动水冷装置对成型后的工件进行冷却淬火，同时控制冲头对成型后的工件进行冲压，在喷淋时控制水的大小量喷淋，工件中经步骤(1)-(3)积累的热力与压力在淬火过程中进行释放；
(5)淬火冲压重复进行，直至工件冷却成型。
实施例2
一种煅压冲淬一体成型工艺，其步骤为：
(1)将厚度为10cm的工件放置在冲床上的成型模内，电加热器对工件进行加热煅烧，加热的温度低于工件材料的熔点100℃；
(2)加热完成后，停止加热装置，采用面积为100cm2的冲头对工件进行冲压，冲压标准时间为T1；
(3)冲压完成后，控制激光器对工件再次进行加热煅烧，加热煅烧与冲压交替进行，直至工件在成型模内冲透成型，加热冲透工件所需的冲压时间T＝1×1×T1＝T1；
(4)启动水冷装置对成型后的工件进行冷却淬火，同时控制冲头对成型后的工件进行冲压，在喷淋时选用汽水量喷淋，工件中经步骤(1)-(3)积累的热力与压力在淬火过程中进行释放；
(5)淬火冲压重复进行，直至工件冷却成型。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (7)

1.一种煅压冲淬一体成型工艺，其步骤为：
(1)将工件放置在冲床上的成型模内，加热装置对工件进行加热煅烧；
(2)加热完成后，停止加热装置，冲头对工件进行冲压；
(3)冲压完成后，控制加热装置对工件再次进行加热煅烧，加热煅烧与冲压交替进行，直至工件在成型模内冲透成型；
(4)启动冷却装置对成型后的工件进行冷却淬火，控制冲头对成型后淬火的工件同时进行冲压，工件中经步骤(1)-(3)积累的热力与压力在淬火过程中进行释放；
(5)淬火冲压反复进行，直至工件冷却成型。
2.根据权利要求1所述的煅压冲淬一体成型工艺，其特征在于：所述加热装置为激光器、液化气燃器、电加热器中的一种。
3.根据权利要求2所述的煅压冲淬一体成型工艺，其特征在于：步骤(1)-(3)中加热的温度低于工件材料的熔点50-150℃。
4.根据权利要求1所述的煅压冲淬一体成型工艺，其特征在于：在步骤(1)-(3)中，设冲压标准时间为T1，冲头面积为S，工件厚度为h，则煅淬冲透工件所需的冲压时间T＝h×S×T1。
5.根据权利要求1所述的煅压冲淬一体成型工艺，其特征在于：所述冷却装置为水冷装置或气冷装置。
6.根据权利要求5所述的煅压冲淬一体成型工艺，其特征在于：所述水冷装置的喷水量为三挡：大、小、汽，淬火冲压时工件表面无水痕残留。
7.采用权利要求1所述的煅压冲淬一体成型工艺的煅压冲淬一体成型设备，其特征在于：包括冲床、成型模、加热装置、冷却装置、冲头、冲压机，所述冲床上设置有成型模，所述成型模上方设置有冲头，所述冲头与冲压机连接，所述成型模两侧分别设置有加热装置、冷却装置，所述加热装置上设置有热喷头，冷却装置上设置有冷喷头，热喷头与冷喷头分别对准成型模。
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