CN110479806B - 一种金属细长件自阻加热冲压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属细长件自阻加热冲压装置,包括液压机工作台,设置在所述液压机工作台上端的热冲压模具,所述热冲压模具的左右两侧均设置有电极板夹具;左侧所述电极板夹具螺纹连接有弹性夹具台,右侧所述电极板夹具螺纹连接有固定夹具台;所述电极板夹具连接有通电装置。本发明将自阻加热技术引入热冲压领域,与其它自阻加热成型方法相比工艺简单、效率高、通用性强,可以满足汽车或者其他机械领域中细长梁柱类件热冲压工程需要,与现有的热冲压技术相比,可以在传统设备上实现热冲压,显著降低生产成本,应用前景十分广阔。
Description
技术领域
本发明涉及自阻加热冲压模具领域,尤其涉及一种金属细长件自阻加热冲压装置。
背景技术
资源和环境问题是当今人类社会面临的巨大挑战。为实现人类社会的可持续发展,人们在安全、环保和节能方面对汽车产品提出了更为严格的要求。汽车轻量化是解决这一问题的重要途径,也是21世纪汽车行业发展的一个重要趋势,汽车重量每降低100公斤,每百公里至少可节约1.6L燃油。车身占汽车总重量的40%左右,空载情况下,70%的油耗消耗在车身质量上,车身轻量化对减轻汽车整车自重、提高整车燃油经济性和节能环保至关重要。在这一背景下,汽车车身零件采用减薄高强钢板已是大势所趋。高强度钢板用于制造承力部件,不但减轻汽车重量,提高汽车的节能环保性,同时可以显著提高汽车的碰撞安全性。但是随着钢材强度的提高,延伸率下降,材料的成形性能也大大降低,成形过程中还容易产生破裂、起皱、回弹、尺寸难以控制和形状不良等问题,传统的冷冲压工艺已经不能满足技术和生产发展的需要。
近年来一种高强度钢板热冲压工艺应运而生,利用金属在高温状态下塑性和延展性迅速增加、屈服强度迅速下降的特点,在热冲压模具上使钣金件成形,同时利用模具冷却淬火获得超高强度。这种新的热冲压技术,不仅可以克服传统高强度钢板成形困难、零件尺寸精度低的致命缺陷,而且可以显著提高汽车的安全性、舒适性,减轻车重,减小尾气排放量,目前主要应用于汽车前后保险杠、A柱、B柱、C柱、车顶加强梁、车底通道框架、仪表台支架以及车门内板、车门防撞梁等高强度结构件的生产。近几年全球汽车车身基准会议信息表明:以奥迪为代表的国际汽车巨头已将热冲压零部件作为车身结构轻量化和安全性设计主流配置,在车身设计及制造中大量采用。
以上所述高强度钢板热冲压技术虽然获得实际应用,但其技术特征有别于传统的冲压装备,一般需要自动化生产线才能完成,包括板坯拆垛系统、打标战、加热炉、上料装置、压机、下料装置、零件堆垛系统等,其技术处于封锁和垄断状态。首先需要配备专门的加热炉,使高强度钢坯料加热到再结晶温度以上。在选择加热炉时不仅要使加热能力得到满足,也要求炉内能通保护气体以防止加热过程中板坯被氧化,还要能实现自动化进出料,保证出炉后钢板有足够的定位精度。另外,坯料从加热炉中取出后处于高温状态,并且要保证坯料在送入模具时仍保持高温以实现热冲压,同时尽可能减少坯料与空气接触时间以防止钢板表面氧化,需要快速移到模具内成形,因此需要专用的智能化、自动化机械手,以保证板坯被快速转移,并在模具中实现精度较高的定位。目前国内现有的5条热冲压生产线全部为高价进口的国外生产线(如宝钢、上海卡斯玛等),用于国产速腾、奥迪等几款轿车核心零部件生产(如A柱、B柱、前后保险杠等),耗资巨大,而且多数厂家使用的热成形模具也是从国外高价购买,造成热冲压零件市场价格居高不下。
为了降低热冲压零件的成本,我们尝试将自阻加热技术引入冲压领域,利用高频开关加热电源提供很强的电流,由于金属材料自身存在电阻,板材通入强电流放出焦耳热从而达到加热的目的,这样加热时板材可以直接放在模具中合适位置上,加热和成型在同一位置完成。
图1为U型弯曲自阻加热冲压装置示意图,弯曲前利用模具两端的电极给金属板坯通电加热,当达到一定温度后,凸模下移开始弯曲,几乎同时工件脱离电极。选择不同的模具,该方法也适用于拉深、胀形、复合成形等冲压工序。这种加热方法具有热效率高、设备简单、控制方便、受模具结构影响小等特点,而且加热速度很快,可减小常规热成型工艺中的表面氧化。采用自阻加热方法,只需对模具、夹具进行适当创新设计,就可以在传统设备上实现热冲压,从而显著降低生产成本。
自阻加热冲压技术的最大缺点是对板坯的形状有一定限制,假如板坯横截面不同,会造成各部位加热不均匀,但汽车车身中需要用高强度钢板热冲压制造的多为承受外力的框架结构件,图2所示加深部位是车身上适用于热冲压的零件,多数是具有U型截面特征但截面尺寸变化的复杂狭长结构件。这种类型的零件可以下料为长宽比很高的矩形板坯,用夹具夹持板坯的两端使之与加热电源的正副极板相连,通电后板坯中间大部分区域温度是相同的,然后采用落料弯曲复合模的结构进行冲压成形,这样即适合自阻加热的特点,又减少了工序数,具有较好的应用前景。
由以上分析可以看出,汽车车身中用于承受外力的框架结构件,如A柱、B柱、C柱、车顶加强梁、车底通道框架、前后保险杠等,多数是具有U型截面特征的狭长结构件,采用高强度钢板热冲压成形,不但可以减轻汽车重量,提高汽车的节能环保性,同时可以显著提高汽车的碰撞安全性。但现有的热冲压技术工艺复杂,需要自动化生产线才能完成,欧美等国对我国实行技术封锁,生产线及模具都需要从国外引进,价格昂贵。如果把自阻加热技术应用于该领域,只需对模具、夹具进行适当创新设计,就可以在传统设备上实现热冲压,具有显著的经济效益,应用前景十分广阔,开展高强度钢U型截面承力柱自阻加热冲压应用研究,无疑具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属细长件自阻加热冲压装置,解决金属U型弯曲冲压工艺复杂的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种金属细长件自阻加热冲压装置,包括液压机工作台,设置在所述液压机工作台上端的热冲压模具,所述热冲压模具的左右两侧均设置有电极板夹具;左侧所述电极板夹具螺纹连接有弹性夹具台,右侧所述电极板夹具螺纹连接有固定夹具台;所述电极板夹具连接有通电装置。
进一步的,所述弹性夹具台包括与所述电极板夹具螺纹连接的安装板,所述安装板的下端安装在上工作台上端面上,所述上工作台的下端安装有若干组滚轮,所述滚轮直线运动在下工作台的上端面上,所述下工作台的下端通过可调地脚螺栓放置在地面上;
所述下工作台的上端面靠近左侧位置上对称设置有两个凸轮支撑块,两个所述凸轮支撑块之间设置有第一凸轮,所述第一凸轮上端设置有第一凸轮手柄;所述第一凸轮的右侧抵在上工作台竖板上,所述上工作台竖板安装在所述上工作台上;所述上工作台竖板通过连接螺栓连接有下工作台竖板,所述下工作台竖板安装在所述下工作台上;所述上工作台竖板和下工作台竖板之间的所述连接螺栓上套设有第一弹簧。
进一步的,所述电极板夹具包括与所述弹性夹具台和固定夹具台螺纹连接在一起的底座,所述底座上端安装有若干个支撑螺钉,若干个所述支撑螺钉上端安装有上压板,所述上压板的上端设置有垫板,所述垫板上端前后对称设置有两个活节螺栓,两个所述活节螺栓之间设置有凸轮转轴,所述凸轮转轴外部套设有第二凸轮,所述第二凸轮上端设置有第二凸轮手柄;所述第二凸轮抵在所述垫板上;
所述上压板下端面中间位置上设置有若干个第二弹簧,若干个所述第二弹簧的上端抵在所述上压板上,下端抵在所述底座上;所述上压板的下端面靠右位置上设置有上夹持板,所述上夹持板与所述上压板之间设置有上夹持板转轴,所述底座上端面靠右位置上设置有与所述上夹持板相配合的下加持板,所述下夹持板上端面上设置有活动挡料销,所述上夹持板和下夹持板之间存在空隙。
进一步的,所述热冲压模具包括设置在所述液压机工作台上端的下模座,所述下模座的上端设置有弯曲凸模,所述弯曲凸模的左右两端设置有下模卸料零件;所述弯曲凸模的前后位置上设置有导向块,所述导向块位于所述下模卸料零件的内侧,相邻导向块之间设置有压边板;所述压边板位于所述弯曲凸模凸起部分的前后两边,且其下端设置有若干组压边卸料螺栓,所述压边卸料螺栓的另一端安装在所述弯曲凸模上;所述压边卸料螺栓外部套设有第三弹簧,所述第三弹簧的一端抵在所述所述弯曲凸模上,另一端抵在所述压边板上;
所述下模座通过导柱和导套连接有与所述下模座配合的上模座,所述上模座下端设置有与所述弯曲凸模配合的弯曲凹模,所述弯曲凹模的左右两端设置有与所述下模卸料零件配合的上模卸料零件,所述上模卸料零件的下端设置有压料板,所述压料板与所述上模卸料零件的顶面之间设置有压料卸料螺钉,所述压料卸料螺钉位于靠近所述弯曲凹模的一端;所述压料卸料螺钉的外部套设有第四弹簧;所述第四弹簧的一端抵在所述上模卸料零件的顶面上,另一端抵在所述压料板上。
进一步的,所述通电装置包括与所述电极板夹具连接在一起的铜编织带,所述铜编织带通过铜排导线连接有高频开关直流电源。
进一步的,所述滚轮的具体数量为两组,每一组为两个,对称分布在所述上工作台下端。
进一步的,所述支撑螺钉和第二弹簧的具体数量为两个,对称分布在所述底座上端面上。
进一步的,所述弯曲凸模的左右两端开设有切口凹模刃口,所述弯曲凹模的左右两端开设有与所述切口凹模刃口配合的切口凸模刃口。
进一步的,所述下模卸料零件的中间位置上开设有冲裁凹模,所述上模卸料零件的中间位置上开设有与所述冲裁凹模配合的冲裁凸模。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
该发明金属细长件自阻加热冲压装置中,弹性夹具台能提供指向金属板坯两端的弹性拉力,以消除细长板坯由于热胀冷缩及重力作用产生的弯曲,并减小冲压过程对板坯两端的冲击;电极板夹具采用快速、高效并能自锁的凸轮夹紧机构,并能保证接触面受力均匀,最大程度避免局部放电而引起过热;热冲压模具完成两部分工作,中间部分完成成型工序,得到热冲压工件,两端的冲裁凸凹模实现工件与夹具夹持部分板料分离,这样就可以提高生产效率与工件质量;通电回路中引入铜编织带软连接,使得夹持冲压板料的电极板夹具通过铜编织带与铜排导线相连,实现电极板夹具移动。总之,本发明将自阻加热技术引入热冲压领域,与其它自阻加热成型方法相比工艺简单、效率高、通用性强,可以满足汽车或者其他机械领域中细长梁柱类件热冲压工程需要,与现有的热冲压技术相比,可以在传统设备上实现热冲压,显著降低生产成本,应用前景十分广阔。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为金属细长件自阻加热冲压装置示意图;
图2为适用于热冲压的车身零件;
图3为本发明金属细长件自阻加热冲压装置结构示意图;
图4为本发明金属细长件自阻加热冲压装置正视图;
图5为本发明金属细长件自阻加热冲压装置俯视图;
图6为本发明弹性夹具台结构示意图;
图7为本发明弹性夹具台结构正视图;
图8为本发明弹性夹具台结构俯视图;
图9为本发明电极板夹具结构示意图;
图10为本发明电极板夹具结构正视图;
图11为本发明电极板夹具结构侧视图;
图12为本发明热冲压模具结构示意图;
图13为本发明热冲压模具结构正视图;
图14为本发明热冲压模具结构侧视图;
图15为A的放大图;
图16为B的放大图;
图17为本发明通电装置结构示意图;
图18为本发明通电装置结构正视图;
图19为本发明通电装置结构俯视图;
图20为本发明成型工件爆炸图;
图21为本发明热冲压模具结构局部剖视图;
图22为本发明固定夹具台结构示意图;
附图标记说明:1、弹性夹具台;2、电极板夹具;3、热冲压模具;4、液压机工作台;5、固定夹具台;6、通电装置;
1-1、第一凸轮手柄;1-2、第一凸轮;1-3、凸轮支撑块;1-4、上工作台竖板;1-5、第一弹簧;1-6、连接螺栓;1-7、下工作台竖板;1-8、滚轮;1-9、可调地脚螺栓;1-10、上工作台;1-11、下工作台;1-12、安装板;
2-1、第二凸轮手柄;2-2、底座;2-3、上压板;2-4、支撑螺钉;2-5、活节螺栓;2-6、凸轮转轴;2-7、第一凸轮;2-8、垫块;2-9、第二弹簧;2-10、上夹持板转轴;2-11、上夹持板;2-12、下夹持板;2-13、活动挡料销;
3-1、金属板坯;3-2、上模卸料零件;3-3、下模卸料零件;3-4、上模座;3-5、导向块;3-6、压边卸料螺钉;3-7、第三弹簧;3-8、压边板;3-9、下模座;3-10、压料板;3-11、第四弹簧;3-12、压料卸料螺钉;3-13、导柱;3-14、导套;3-15、弯曲凸模;3-16、成型工件;3-16-1、板条废料;3-16-2、夹持部分废料;3-17、切口凸模刃口;3-18、冲裁凸模;3-19、切口凹模刃口;3-20、冲裁凹模;3-21、弯曲凹模;
6-1、高频开关直流电源;6-2、铜排导线;6-3、铜编织带。
具体实施方式
如图3、4、5所示,一种金属细长件自阻加热冲压装置,包括液压机工作台4,安装在所述液压机工作台4上端的热冲压模具3,热冲压模具3是细长件自阻加热冲压成形的重要结构。本实施例以U型弯曲为例说明,所述热冲压模具3的左右两侧均安装有电极板夹具2,其主要作用为:一是作为通电回路的一部分把强电流引入金属板坯3-1,二是金属板坯3-1在夹具上准确定位并快速夹紧。其中,左侧所述电极板夹具2螺纹连接有弹性夹具台1,能提供指向金属板坯3-1两端的弹性拉力,以消除细长板坯由于热胀冷缩及重力作用产生的弯曲,并减小冲压过程对板坯两端的冲击。右侧所述电极板夹具2螺纹连接有固定夹具台5。同时,所述电极板夹具2连接有通电装置6,通电装置6是保证通电加热的重要设备。
如图6、7、8所示,所述弹性夹具台1包括与所述电极板夹具2螺纹连接的安装板1-12,所述安装板1-12的下端安装在上工作台1-10上端面上,所述上工作台1-10的下端安装有若干组滚轮1-8,所述滚轮1-8的具体数量为两组,每一组为两个,对称分布在所述上工作台1-10下端。所述滚轮1-8直线运动在下工作台1-11的上端面上,所述下工作台1-11的下端通过可调地脚螺栓1-9放置在地面上,通过可调地脚螺栓1-9来调节工作台整体高度,从而保证金属板坯3-1与热冲压模具3之间的相对位置。
所述下工作台1-11的上端面靠近左侧位置上对称安装有两个凸轮支撑块1-3,两个所述凸轮支撑块1-3之间安装有第一凸轮1-2。所述第一凸轮1-2上端焊接有第一凸轮手柄1-1,其右侧抵在上工作台竖板1-4上,所述上工作台竖板1-4安装在所述上工作台1-10上。所述上工作台竖板1-4通过连接螺栓1-6连接有下工作台竖板1-7,所述下工作台竖板1-7安装在所述下工作台1-11上。所述上工作台竖板1-4和下工作台竖板1-7之间的所述连接螺栓1-6上套设有第一弹簧1-5。工作时,先向上抬第一凸轮手柄1-1,使得第一凸轮1-2的半径增大,从而推动上工作台竖板1-4向右移动,即推动上工作台1-10右移。当电极板夹具2夹紧金属板坯3-1之后,向下压第一凸轮手柄1-1,使得第一凸轮1-2的半径减小,在第一弹簧1-5的作用下,上工作台1-10对金属板坯3-1施加一个弹性拉力,从而消除金属板坯3-1的弯曲,并减小冲压过程对金属板坯3-1两端的冲击力。
如图22所示,固定夹具台5的结构与弹性夹具台1的结构不同,其包括上工作台1-10和下工作台1-11,且在上工作台1-10上的左侧位置同样安装有一个安装板1-12,用于与电极板夹具2安装在一起。固定夹具台5的下工作台1-11的下端同样安装有可调地脚螺栓1-9,当调节弹性夹具台1的高度时,也要同时调整固定夹具台5的高度。
如图9、10、11所示,所述电极板夹具2包括与所述弹性夹具台1和固定夹具台5上的安装板1-12螺纹连接在一起的底座2-2。所述底座2-2上端安装有若干个支撑螺钉2-4,起到支撑作用,本次实施例中,支撑螺钉2-4具体数量为两个,对称分布在所述底座2-2的上端面上。所述支撑螺钉2-4上端安装有上压板2-3,所述上压板2-3的上端安装有垫板2-8,可有效避免上压板2-3磨损影响夹紧力。所述垫板2-8上端前后对称安装有两个活节螺栓2-5,两个所述活节螺栓2-5之间安装有凸轮转轴2-6,所述凸轮转轴2-6外部套设有第二凸轮2-7,第二凸轮2-7可绕凸轮转轴2-6旋转。所述第二凸轮2-7上端焊接有第二凸轮手柄2-1,所述第二凸轮2-7抵在所述垫板2-8上。
此外,所述上压板2-3下端面中间位置上安装有若干个第二弹簧2-9,本次实施例中,第二弹簧2-9为压缩弹簧,且具体数量为两个,对称分布在所述底座2-2的上端面上。若干个所述第二弹簧2-9的上端抵在所述上压板2-3上,下端抵在所述底座2-2上。所述上压板2-3的下端面靠右位置上安装有上夹持板2-11,所述上夹持板2-11与所述上压板2-3之间安装有上夹持板转轴2-10,所述底座2-2上端面靠右位置上安装有与所述上夹持板2-11相配合的下加持板2-12。上夹持板2-11可以绕上夹持板转轴2-10转动,这样上夹持板2-11就能对金属板坯3-1均匀施加压力,使金属板坯3-1与下加持板2-12上表面接触均匀,此外,下加持板2-12安装在底座2-2上作为电极板使用,这样下加持板2-12与金属板坯3-1之间通过电流时不会产生局部放电引起过热现象。所述下夹持板2-12上端面上安装有活动挡料销2-13,所述上夹持板2-11和下夹持板2-12之间存在空隙。金属板坯3-1在夹具上的快速定位由装在下夹持板2-12上的活动挡料销2-13完成。
上述电极板夹具2在工作的过程中,当向前推第二凸轮手柄2-1时,第二凸轮2-7半径增大,上压板2-3快速向下移动,从而驱动上夹持板2-11绕着上夹持板转轴2-10转动并压紧金属板坯3-1;后拉第二凸轮手柄2-1时,第二凸轮2-7半径减小,卸掉上夹持板2-11对金属板坯3-1的压紧力,同时由第二弹簧2-9顶起上压板2-3,从而卸下金属板坯3-1。
如图12、13、14、15、16、20、21所示,所述热冲压模具3包括安装在所述液压机工作台4上端的下模座3-9,所述下模座3-9的上端安装有弯曲凸模3-15,所述弯曲凸模3-15的左右两端开设有切口凹模刃口3-19。所述下模座3-9通过导柱3-13和导套3-14连接有与所述下模座3-9配合的上模座3-4,其中,下模座3-9上安装的是导柱3-13,上模座3-4上安装的是导套3-14。导柱3-13和导套3-14的作用实现上下模开合,完成冲压过程。所述上模座3-4下端安装有与所述弯曲凸模3-15配合的弯曲凹模3-21,所述弯曲凹模3-21的左右两端开设有与所述切口凹模刃口3-19配合的切口凸模刃口3-17。切口凹模刃口3-19和切口凸模刃口3-17配合完成切口工序。
所述弯曲凸模3-15的左右两端安装有下模卸料零件3-3,所述下模卸料零件3-3的中间位置上开设有冲裁凹模3-20。所述弯曲凹模3-21的左右两端开设有与所述下模卸料零件3-3配合的上模卸料零件3-2,所述上模卸料零件3-2的中间位置上开设有与所述冲裁凹模3-20配合的冲裁凸模3-18。冲裁凹模3-20和冲裁凸模3-18配合完成板条废料3-16-1的分离,同时使成型工件3-16与电极板夹具2的夹持部分废料3-16-2分离,而成型工件3-16两端未弯曲部分可以通过后续工序去除,板条废料3-16-1和夹持部分废料3-16-2为工艺废料,由于与夹具存在热传导,这部分板料温度低且不均匀,也不能进行弯曲成型。
所述上模卸料零件3-2的下端安装有压料板3-10,所述压料板3-10与所述上模卸料零件3-2的顶面之间螺纹连接有压料卸料螺钉3-12,所述压料卸料螺钉3-12位于靠近所述弯曲凹模3-21的一端。所述压料卸料螺钉3-12的外部套设有第四弹簧3-11,所述第四弹簧3-11的一端抵在所述上模卸料零件3-2的顶面上,另一端抵在所述压料板3-10上。以上结构构成弹性压料机构,用于减少金属U型弯曲件的底部不平、弧形凸起以及回弹比较严重的现象,从而提高冲压效率。
所述弯曲凸模3-15的前后位置上安装有导向块3-5,所述导向块3-5位于所述下模卸料零件3-3的内侧,相邻导向块3-5之间安装有压边板3-8,所述压边板3-8位于所述弯曲凸模3-15凸起部分的前后两边,压边板3-8用于用于压紧金属板坯3-1的两边。导向块3-5对压边板3-8进行横向方向上的导向,为了使导向效果更好,可以在导向块3-5上开设导滑槽。且压边板3-8下端螺纹连接有若干组压边卸料螺栓3-6,所述压边卸料螺栓3-6的另一端安装在所述弯曲凸模3-15上。所述压边卸料螺栓3-6外部套设有第三弹簧3-7,所述第三弹簧3-7的一端抵在所述所述弯曲凸模3-15上,另一端抵在所述压边板3-8上,用于保持压边板3-8始终压紧在金属板坯3-1的两边,同时可以起到减小回弹,提高尺寸精度的作用。而当冲压完成后,弯曲凹模3-21上移,在第三弹簧3-7弹力的作用下,压边板3-8把工件从弯曲凸模3-15上顶出,又称顶出机构。
除此之外,高强度钢板热冲压工艺中,制件冲压完成后要在模具上冷却淬火,使其强度达到1200MPa以上,这就要求模具始终保持比较低的温度,因此需要设置冷却系统。本次实施例中,可以在弯曲凹模3-21、弯曲凸模3-15、压边板3-8、压料板3-10上靠近金属板坯3-1的地方均开设冷却水道,冲压完成后,使成型工件3-16直接在模具上淬火,以提高强度。
如图17、18、19所示,所述通电装置6包括与所述电极板夹具2连接在一起的铜编织带6-3,所述铜编织带6-3通过铜排导线6-2连接有高频开关直流电源6-1。铜编织带6-3可以随着电极板夹具2的移动而移动,不会影响到其通电性能,从而满足电极板夹具2对于不同位置的需求,提高该装置的实用性。
本发明的使用步骤如下:
第一步,开动液压机,调节液压机的工作行程,进行热冲压模具的安装,根据所要冲压的金属板坯尺寸及热冲压模具位置,通过可调地脚螺栓调整两端夹具工作台的位置高度;
第二步,向上抬弹性夹具台上的第一凸轮手柄,使两个电极板夹具之间距离最小,将待冲压的金属板坯放置在电极板夹具上,推动电极板夹具上的第二凸轮手柄夹紧金属板坯,再向下压弹性夹具台上的第一凸轮手柄,对板坯施加拉力。
第三步,打开高频开关加热电源,调节输出电流,对金属板坯通电加热,并用红外线测温仪测量温度,根据不同材质、尺寸坯料,达到工艺所需温度并基本保持稳定后,停止电流调节;
第四步,关闭高频开关加热电源开关,同时按动液压机开动按钮,模具下压,冲压成型;
第五步,通过设置液压机的参数,确保热冲压完成后,合模状态保持一定时间,工件在模具上冷却淬火,使其强度达到要求。然后弯曲凹模回程,顶出机构(此内容上述内容已经进行了详细说明,在此不予多余赘述)把成型工件从弯曲凸模上顶出。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种金属细长件自阻加热冲压装置,其特征在于:包括液压机工作台(4),设置在所述液压机工作台(4)上端的热冲压模具(3),所述热冲压模具(3)包括设置在所述液压机工作台(4)上端的下模座(3-9),所述下模座(3-9)的上端设置有弯曲凸模(3-15),所述弯曲凸模(3-15)的左右两端设置有下模卸料零件(3-3);所述弯曲凸模(3-15)的前后位置上设置有导向块(3-5),所述导向块(3-5)位于所述下模卸料零件(3-3)的内侧,相邻导向块(3-5)之间设置有压边板(3-8);所述压边板(3-8)位于所述弯曲凸模(3-15)凸起部分的前后两边,且其下端设置有若干组压边卸料螺栓(3-6),所述压边卸料螺栓(3-6)的另一端安装在所述弯曲凸模(3-15)上;所述压边卸料螺栓(3-6)外部套设有第三弹簧(3-7),所述第三弹簧(3-7)的一端抵在所述弯曲凸模(3-15)上,另一端抵在所述压边板(3-8)上;所述下模座(3-9)通过导柱(3-13)和导套(3-14)连接有与所述下模座(3-9)配合的上模座(3-4),所述上模座(3-4)下端设置有与所述弯曲凸模(3-15)配合的弯曲凹模(3-21),所述弯曲凹模(3-21)的左右两端设置有与所述下模卸料零件(3-3)配合的上模卸料零件(3-2),所述上模卸料零件(3-2)的下端设置有压料板(3-10),所述压料板(3-10)与所述上模卸料零件(3-2)的顶面之间设置有压料卸料螺钉(3-12),所述压料卸料螺钉(3-12)位于靠近所述弯曲凹模(3-21)的一端;所述压料卸料螺钉(3-12)的外部套设有第四弹簧(3-11);所述第四弹簧(3-11)的一端抵在所述上模卸料零件(3-2)的顶面上,另一端抵在所述压料板(3-10)上;所述热冲压模具(3)的左右两侧均设置有电极板夹具(2);左侧所述电极板夹具(2)螺纹连接有弹性夹具台(1),右侧所述电极板夹具(2)螺纹连接有固定夹具台(5);所述电极板夹具(2)还包括与所述弹性夹具台(1)和固定夹具台(5)螺纹连接在一起的底座(2-2),所述底座(2-2) 上端安装有若干个支撑螺钉(2-4),若干个所述支撑螺钉(2-4)上端安装有上压板(2-3),所述上压板(2-3)的上端设置有垫板(2-8),所述垫板(2-8)上端前后对称设置有两个活节螺栓(2-5),两个所述活节螺栓(2-5)之间设置有凸轮转轴(2-6),所述凸轮转轴(2-6)外部套设有第二凸轮(2-7),所述第二凸轮(2-7)上端设置有第二凸轮手柄(2-1);所述第二凸轮(2-7)抵在所述垫板(2-8)上;所述上压板(2-3)下端面中间位置上设置有若干个第二弹簧(2-9),若干个所述第二弹簧(2-9)的上端抵在所述上压板(2-3)上,下端抵在所述底座(2-2)上;所述上压板(2-3)的下端面靠右位置上设置有上夹持板(2-11),所述上夹持板(2-11)与所述上压板(2-3)之间设置有上夹持板转轴(2-10),所述底座(2-2)上端面靠右位置上设置有与所述上夹持板(2-11)相配合的下夹 持板(2-12),所述下夹持板(2-12)上端面上设置有活动挡料销(2-13),所述上夹持板(2-11)和下夹持板(2-12)之间存在空隙;所述电极板夹具(2)连接有通电装置(6);所述通电装置(6)包括与所述电极板夹具(2)连接在一起的铜编织带(6-3),所述铜编织带(6-3)通过铜排导线(6-2)连接有高频开关直流电源(6-1);所述弹性夹具台(1)包括与所述电极板夹具(2)螺纹连接的安装板(1-12),所述安装板(1-12)的下端安装在上工作台(1-10)上端面上,所述上工作台(1-10)的下端安装有若干组滚轮(1-8),所述滚轮(1-8)直线运动在下工作台(1-11)的上端面上,所述下工作台(1-11)的下端通过可调地脚螺栓(1-9)放置在地面上;所述下工作台(1-11)的上端面靠近左侧位置上对称设置有两个凸轮支撑块(1-3),两个所述凸轮支撑块(1-3)之间设置有第一凸轮(1-2),所述第一凸轮(1-2)上端设置有第一凸轮手柄(1-1);所述第一凸轮(1-2)的右侧抵在上工作台竖板(1-4)上,所述上工作台竖板(1-4)安装在所述上工作台(1-10)上;所述上工作台竖板(1-4)通过连接螺栓(1-6)连接有下工作台竖板(1-7),所述下工作台竖板(1-7)安装在所述下工作台(1-11)上;所述上工作台竖板(1-4)和下工作台竖板(1-7)之间的所述连接螺栓(1-6)上套设有第一弹簧(1-5)。
2.根据权利要求1所述的金属细长件自阻加热冲压装置,其特征在于:所述滚轮(1-8)的具体数量为两组,每一组为两个,对称分布在所述上工作台(1-10)下端。
3.根据权利要求1所述的金属细长件自阻加热冲压装置,其特征在于:所述支撑螺钉(2-4)和第二弹簧(2-9)的具体数量为两个,对称分布在所述底座(2-2)的上端面上。
4.根据权利要求1所述的金属细长件自阻加热冲压装置,其特征在于:所述弯曲凸模(3-15)的左右两端开设有切口凹模刃口(3-19),所述弯曲凹模(3-21)的左右两端开设有与所述切口凹模刃口(3-19)配合的切口凸模刃口(3-17)。
5.根据权利要求1所述的金属细长件自阻加热冲压装置,其特征在于:所述下模卸料零件(3-3)的中间位置上开设有冲裁凹模(3-20),所述上模卸料零件(3-2)的中间位置上开设有与所述冲裁凹模(3-20)配合的冲裁凸模(3-18)。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN203031178U (zh) * | 2012-12-03 | 2013-07-03 | 浙江天能动力能源有限公司 | 用于极群焊接的凸轮夹具 |
| CN103406415A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 哈尔滨工业大学 | 高强钢细长结构件电流辅助快速热成形装置及方法 |
| CN104385190A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-03-04 | 江苏德丰钢波纹管有限公司 | 一种薄件夹具 |
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