CN110757103B - 一种热冲压成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于热冲压技术领域，具体的说是一种热冲压成型工艺；本工艺使用的冲压模具包括上模和下模，所述上模包括冲压气缸，所述冲压气缸底部固连有T型板，T型板竖直段两侧均设置有辅助气缸，辅助气缸的输出端固连有辅助板；所述下模包括成型框，成型框内部固连有两个成型台；本发明通过在成型台的棱角处设置能够转动的方形条，冲压板从方形条处折弯，冲压件中部被T型板下压的过程中，方形条被下压移动的冲压件底部而摩擦带动，使方形条转动，方形条被摩擦而转动的情况下，能够降低未设置方形条情况下，成型台的边缘处与冲压件发生静摩擦，成型台边缘处磨损的几率，提高了冲压时的精确度。

Description

一种热冲压成型工艺

技术领域

本发明属于热冲压技术领域，具体的说是一种热冲压成型工艺。

背景技术

汽车轻量化可以减少燃油消耗、降低发动机的废气排放。为使汽车轻量化后仍能满足碰撞安全性能，各大汽车公司在优化汽车框架和结构的同时，已把工作重点转向新材料新工艺的应用。尤其是在车身结构方面，通过对先进高强度钢和超高强度钢的研究和使用，提高了汽车的碰撞性能，同时也实现了轻量化的要求。但是随着钢材强度的提高，材料的延伸率和成形性能也大大降低，成形过程中容易产生破裂、起皱、尺寸难以控制和形状不良等问题，传统的冷冲压成形工艺已不能满足技术和生产发展的需要。近几年，国外学者开发出一种新的高强度、超高强度钢板热冲压成形工艺，该工艺使高强度钢和超高强度钢板料在加热炉中被加热到奥氏体化温度(900～950℃)，并在奥氏体区保持5分钟，然后将板料转移到压力机，在冲压模具中同时进行冲压成形和淬火，使成形零件获得100％马氏体组织。该工艺能够在提高碰撞性能和疲劳强度的同时降低汽车结构件的重量。

针对放入冲压模具中进行冲压后成型的工件为中间低两边高时，其对应的模具也为中间高两端低，在模具的拐角处容易与冲压时的工件产生摩擦，使模具的拐角处慢慢由直角变成圆角，模具经过一段时间后，再对工件进行成型时，工件的折弯处就不能被冲压成标准的直角，造成冲压的精确度降低，鉴于此，本发明提供了一种热冲压成型工艺，其能够在使用冲压模具时，降低冲压模具拐角处的磨损，提高冲压时的精确度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种热冲压成型工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热冲压成型工艺，该工艺包括以下步骤：

S1：冲裁，使板料实现分离的冲压工序，其包括：冲孔、落料、修边、剖切；

S2：焊接，将S1中多个板料沿水平方向焊接在一起形成初始工件，并对剖光部位进行剖光防锈处理；

S3：加热，将S2中剖光防锈处理后形成的初始工件经过高温加热一段时间后，使初始工件形成较易变形的冲压件；

S4：冲压，将S3中得到的较易变形的冲压件放入到冲压模具中进行冲压成型，得到需要的工件；

其中，S4中所述的冲压模具包括上模和下模，所述上模包括冲压气缸，所述冲压气缸底部固连有T型板，T型板竖直段两侧均设置有辅助气缸，辅助气缸的输出端固连有辅助板；所述下模包括成型框，成型框内部固连有两个成型台，两个成型台顶部相互靠近的边角处均开设有弧形豁口，弧形豁口内设置有方形条，方形条前后两端均能在成型框内壁上转动，方形条上表面与成型台上表面处于同一个平面内，方形条其中一个侧面与成型台其中一个侧面处于同一个平面内；工作时，由于两个成型台顶部相互靠近的边缘处均为直角，上模下压对放入成型框内的冲压件进行冲压成型，冲压件中部被慢慢下压变形，冲压件与成型台的边缘处相互摩擦，不仅造成成型台的磨损，也造成冲压件表面的磨损，因此在成型台的边缘处设置了方形条，方形条前后两端可以在成型框内壁上转动，此时进行冲压时，冲压气缸推动T型板下压，T型板的竖直段和辅助板进入到两个成型台之间的位置处，将冲压件从方形条处折弯，冲压件中部被T型板下压的过程中，方形条被下压移动的冲压件底部而摩擦带动，使方形条转动，方形条被摩擦而转动的情况下，能够降低未设置方形条情况下，成型台的边缘处与冲压件发生静摩擦，成型台边缘处磨损的几率，提高了冲压时的精确度，最终将冲压件中部压入最底部后，再控制辅助气缸工作，辅助气缸推动辅助板将冲压板向两侧贴紧成型台的竖直面，将冲压件位于方形条的位置处冲压形成与方形条相契合的直角板。

优选的，所述方形条上、下、左、右四个面内均开设有置物槽，置物槽内部设置有凸台，凸台远离置物槽内部的一面与弧形豁口边缘处相匹配；与凸台接触的所述方形条处开设有空槽，空槽内部设置有插杆，插杆靠近凸台的一端比插杆另一端更靠近方形条外表面，凸台靠近插杆的位置处开设有插孔，插杆与插孔相匹配；上模将冲压件挤压在成型台顶部时，由于方形条前后两端是在成型框内壁上转动的，因此冲压件挤压在方形条上时，方形条全部依靠其转动处支撑，方形条底部与成型台的接触只能通过其底部的两条棱与成型台接触，接触的面积小，其两条棱受到的力大，造成两条棱容易被挤压变形，最后其转动处受到的力较大，造成方形条前后两端断裂，因此在方形条上、下、左、右四个面内均开设置物槽，置物槽内放置凸台，方形条转动过程中，置物槽转动到最底部时，凸台从置物槽内移出后，凸台底端与成型台接触，然后插杆受到自身重力在空槽内移动，插杆插入到插孔中，将凸台限位，方形条再受到冲压件的压力时，通过凸台和方形条底部的两条棱的支撑，增大了与成型台的接触面积，降低了方形条底部的两条棱的变形，当插入插孔中的插杆转动到半周后，其受到重力从插孔中移出，凸台再次进入到置物槽中。

所述空槽与方形条外表面之间的位置处开设有挤压弯孔，挤压弯孔一端设置在方形条外表面，挤压弯孔另一端与置物槽连通，挤压弯孔内部设置有推板，推板远离方形条外表面的一面设置为斜面，推板一端固连有回位弹簧；所述方形条底部的成型台上开设有漏槽，所述弧形豁口底部的成型台表面嵌入有薄板，薄板靠近漏槽的一端底部与成型台铰接；方形条被冲压件摩擦带动，会有少量的碎屑产生，一部分碎屑进入到方形条底部，聚集在弧形豁口底部处的成型台表面，从漏槽漏下，同时凸台下降，凸台挤压推板，推杆将挤压弯孔内的空气压出，吹在薄板时，防止薄板有碎屑残留。

优选的，所述薄板上表面开设有多个锐角槽；薄板表面的锐角槽能够时碎屑聚集在锐角槽内部，加快碎屑的聚集，使碎屑快速通过锐角槽的聚集作用掉落到漏槽内。

优选的，所述漏槽内部设置有两个铰接板，两个铰接板的自由端相互接触，铰接板顶部固连有拉绳，拉绳连接在薄板的铰接端顶部；掉落到漏槽内的碎屑聚集在铰接板上，当量较多时，使铰接板的自由端向下转动，带动拉绳下拉，拉绳拉动薄板翘起，进一步使薄板上的碎屑掉落，并且薄板上的碎屑掉落后，薄板受到自身重力回到原位，击打在成型台上，使薄板产生震动，进一步使粘附在薄板上的碎屑掉落。

优选的，所述铰接板顶部靠近铰接点的位置处设置为弧形坡，弧形坡底端位于铰接板中部；根据杠杆原理，铰接板远离铰接点的一端的力越大，通过拉绳对薄板的拉力就越大，因此在铰接板顶部靠近铰接点的位置处设置为弧形坡，使掉落到铰接板上的碎屑聚集在靠近铰接板的自由端的位置处，保证铰接板能够在较少的碎屑作用下能够带动薄板翘起，进而使薄板上的碎屑快速掉落。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明提供的一种热冲压成型工艺，通过在成型台的棱角处设置能够转动的方形条，冲压板从方形条处折弯，冲压件中部被T型板下压的过程中，方形条被下压移动的冲压件底部而摩擦带动，使方形条转动，方形条被摩擦而转动的情况下，能够降低未设置方形条情况下，成型台的边缘处与冲压件发生静摩擦，成型台边缘处磨损的几率，提高了冲压时的精确度。

2、本发明提供的一种热冲压成型工艺，通过在方形条上、下、左、右四个面内均开设置物槽，置物槽内放置凸台，方形条转动过程中，置物槽转动到最底部时，凸台从置物槽内移出后，凸台底端与成型台接触，然后插杆受到自身重力在空槽内移动，插杆插入到插孔中，将凸台限位，方形条再受到冲压件的压力时，通过凸台和方形条底部的两条棱的支撑，增大了与成型台的接触面积，降低了方形条底部的两条棱的变形。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明使用的冲压模具立体示意图；

图3是本发明中图2的A部放大图；

图4是本发明使用的冲压模具主面剖视图；

图5是本发明中图4的B部放大图；

图6是本发明中图4的C部放大图；

图中：上模1、冲压气缸11、T型板12、辅助气缸13、辅助板14、下模2、成型框21、成型台22、漏槽221、薄板222、铰接板223、拉绳224、弧形豁口23、方形条24、置物槽241、凸台242、空槽243、插杆244、插孔245、挤压弯孔246、推板247。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明，本发明中前、后、左、右、上、下均是基于图4的视图方向。

如图1-6所示，本发明所述的一种热冲压成型工艺，该工艺包括以下步骤：

S1：冲裁，使板料实现分离的冲压工序，其包括：冲孔、落料、修边、剖切；

S2：焊接，将S1中多个板料沿水平方向焊接在一起形成初始工件，并对剖光部位进行剖光防锈处理；

S3：加热，将S2中剖光防锈处理后形成的初始工件经过高温加热一段时间后，使初始工件形成较易变形的冲压件；

S4：冲压，将S3中得到的较易变形的冲压件放入到冲压模具中进行冲压成型，得到需要的工件；

其中，S4中所述的冲压模具包括上模1和下模2，所述上模1包括冲压气缸11，所述冲压气缸11底部固连有T型板12，T型板12竖直段两侧均设置有辅助气缸13，辅助气缸13的输出端固连有辅助板14；所述下模2包括成型框21，成型框21内部固连有两个成型台22，两个成型台22顶部相互靠近的边角处均开设有弧形豁口23，弧形豁口23内设置有方形条24，方形条24前后两端均能在成型框21内壁上转动，方形条24上表面与成型台22上表面处于同一个平面内，方形条24其中一个侧面与成型台22其中一个侧面处于同一个平面内；工作时，由于两个成型台22顶部相互靠近的边缘处均为直角，上模1下压对放入成型框21内的冲压件进行冲压成型，冲压件中部被慢慢下压变形，冲压件与成型台22的边缘处相互摩擦，不仅造成成型台22的磨损，也造成冲压件表面的磨损，因此在成型台22的边缘处设置了方形条24，方形条24前后两端可以在成型框21内壁上转动，此时进行冲压时，冲压气缸11推动T型板12下压，T型板12的竖直段和辅助板14进入到两个成型台22之间的位置处，将冲压件从方形条24处折弯，冲压件中部被T型板12下压的过程中，方形条24被下压移动的冲压件底部而摩擦带动，使方形条24转动，方形条24被摩擦而转动的情况下，能够降低未设置方形条24情况下，成型台22的边缘处与冲压件发生静摩擦，成型台22边缘处磨损的几率，提高了冲压时的精确度，最终将冲压件中部压入最底部后，再控制辅助气缸13工作，辅助气缸13推动辅助板14将冲压板向两侧贴紧成型台22的竖直面，将冲压件位于方形条24的位置处冲压形成与方形条24相契合的直角板。

所述方形条24上、下、左、右四个面内均开设有置物槽241，置物槽241内部设置有凸台242，凸台242远离置物槽241内部的一面与弧形豁口23边缘处相匹配；与凸台242接触的所述方形条24处开设有空槽243，空槽243内部设置有插杆244，插杆244靠近凸台242的一端比插杆244另一端更靠近方形条24外表面，凸台242靠近插杆244的位置处开设有插孔245，插杆244与插孔245相匹配；上模1将冲压件挤压在成型台22顶部时，由于方形条24前后两端是在成型框21内壁上转动的，因此冲压件挤压在方形条24上时，方形条24全部依靠其转动处支撑，方形条24底部与成型台22的接触只能通过其底部的两条棱与成型台22接触，接触的面积小，其两条棱受到的力大，造成两条棱容易被挤压变形，最后其转动处受到的力较大，造成方形条24前后两端断裂，因此在方形条24上、下、左、右四个面内均开设置物槽241，置物槽241内放置凸台242，方形条24转动过程中，置物槽241转动到最底部时，凸台242从置物槽241内移出后，凸台242底端与成型台22接触，然后插杆244受到自身重力在空槽243内移动，插杆244插入到插孔245中，将凸台242限位，方形条24再受到冲压件的压力时，通过凸台242和方形条24底部的两条棱的支撑，增大了与成型台22的接触面积，降低了方形条24底部的两条棱的变形，当插入插孔245中的插杆244转动到半周后，其受到重力从插孔245中移出，凸台242再次进入到置物槽241中。

所述空槽243与方形条24外表面之间的位置处开设有挤压弯孔246，挤压弯孔246一端设置在方形条24外表面，挤压弯孔246另一端与置物槽241连通，挤压弯孔246内部设置有推板247，推板247远离方形条24外表面的一面设置为斜面，推板247一端固连有回位弹簧；所述方形条24底部的成型台22上开设有漏槽221，所述弧形豁口23底部的成型台22表面嵌入有薄板222，薄板222靠近漏槽221的一端底部与成型台22铰接；方形条24被冲压件摩擦带动，会有少量的碎屑产生，一部分碎屑进入到方形条24底部，聚集在弧形豁口23底部处的成型台22表面，从漏槽221漏下，同时凸台242下降，凸台242挤压推板247，推杆将挤压弯孔246内的空气压出，吹在薄板222时，防止薄板222有碎屑残留。

所述薄板222上表面开设有多个锐角槽；薄板222表面的锐角槽能够时碎屑聚集在锐角槽内部，加快碎屑的聚集，使碎屑快速通过锐角槽的聚集作用掉落到漏槽221内。

所述漏槽221内部设置有两个铰接板223，两个铰接板223的自由端相互接触，铰接板223顶部固连有拉绳224，拉绳224连接在薄板222的铰接端顶部；掉落到漏槽221内的碎屑聚集在铰接板223上，当量较多时，使铰接板223的自由端向下转动，带动拉绳224下拉，拉绳224拉动薄板222翘起，进一步使薄板222上的碎屑掉落，并且薄板222上的碎屑掉落后，薄板222受到自身重力回到原位，击打在成型台22上，使薄板222产生震动，进一步使粘附在薄板222上的碎屑掉落。

所述铰接板223顶部靠近铰接点的位置处设置为弧形坡，弧形坡底端位于铰接板223中部；根据杠杆原理，铰接板223远离铰接点的一端的力越大，通过拉绳224对薄板222的拉力就越大，因此在铰接板223顶部靠近铰接点的位置处设置为弧形坡，使掉落到铰接板223上的碎屑聚集在靠近铰接板223的自由端的位置处，保证铰接板223能够在较少的碎屑作用下能够带动薄板222翘起，进而使薄板222上的碎屑快速掉落。

工作时，由于两个成型台22顶部相互靠近的边缘处均为直角，上模1下压对放入成型框21内的冲压件进行冲压成型，冲压件中部被慢慢下压变形，冲压件与成型台22的边缘处相互摩擦，不仅造成成型台22的磨损，也造成冲压件表面的磨损，因此在成型台22的边缘处设置了方形条24，方形条24前后两端可以在成型框21内壁上转动，此时进行冲压时，冲压气缸11推动T型板12下压，T型板12的竖直段和辅助板14进入到两个成型台22之间的位置处，将冲压件从方形条24处折弯，冲压件中部被T型板12下压的过程中，方形条24被下压移动的冲压件底部而摩擦带动，使方形条24转动，方形条24被摩擦而转动的情况下，能够降低未设置方形条24情况下，成型台22的边缘处与冲压件发生静摩擦，成型台22边缘处磨损的几率，提高了冲压时的精确度，最终将冲压件中部压入最底部后，再控制辅助气缸13工作，辅助气缸13推动辅助板14将冲压板向两侧贴紧成型台22的竖直面，将冲压件位于方形条24的位置处冲压形成与方形条24相契合的直角板。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种热冲压成型工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

S1：冲裁，使板料实现分离的冲压工序，其包括：冲孔、落料、修边、剖切；

S2：焊接，将S1中多个板料沿水平方向焊接在一起形成初始工件，并对剖光部位进行剖光防锈处理；

S3：加热，将S2中剖光防锈处理后形成的初始工件经过高温加热一段时间后，使初始工件形成较易变形的冲压件；

S4：冲压，将S3中得到的较易变形的冲压件放入到冲压模具中进行冲压成型，得到需要的工件；

其中，S4中所述的冲压模具包括上模(1)和下模(2)，所述上模(1)包括冲压气缸(11)，所述冲压气缸(11)底部固连有T型板(12)，T型板(12)竖直段两侧均设置有辅助气缸(13)，辅助气缸(13)的输出端固连有辅助板(14)；所述下模(2)包括成型框(21)，成型框(21)内部固连有两个成型台(22)，两个成型台(22)顶部相互靠近的边角处均开设有弧形豁口(23)，弧形豁口(23)内设置有方形条(24)，方形条(24)前后两端均能在成型框(21)内壁上转动，方形条(24)上表面与成型台(22)上表面处于同一个平面内，方形条(24)其中一个侧面与成型台(22)其中一个侧面处于同一个平面内；

所述方形条(24)上、下、左、右四个面内均开设有置物槽(241)，置物槽(241)内部设置有凸台(242)，凸台(242)远离置物槽(241)内部的一面与弧形豁口(23)边缘处相匹配；与凸台(242)接触的所述方形条(24)处开设有空槽(243)，空槽(243)内部设置有插杆(244)，插杆(244)靠近凸台(242)的一端比插杆(244)另一端更靠近方形条(24)外表面，凸台(242)靠近插杆(244)的位置处开设有插孔(245)，插杆(244)与插孔(245)相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种热冲压成型工艺，其特征在于：所述空槽(243)与方形条(24)外表面之间的位置处开设有挤压弯孔(246)，挤压弯孔(246)一端设置在方形条(24)外表面，挤压弯孔(246)另一端与置物槽(241)连通，挤压弯孔(246)内部设置有推板(247)，推板(247)远离方形条(24)外表面的一面设置为斜面，推板(247)一端固连有回位弹簧；所述方形条(24)底部的成型台(22)上开设有漏槽(221)，所述弧形豁口(23)底部的成型台(22)表面嵌入有薄板(222)，薄板(222)靠近漏槽(221)的一端底部与成型台(22)铰接。

3.根据权利要求2所述的一种热冲压成型工艺，其特征在于：所述薄板(222)上表面开设有多个锐角槽。

4.根据权利要求3所述的一种热冲压成型工艺，其特征在于：所述漏槽(221)内部设置有两个铰接板(223)，两个铰接板(223)的自由端相互接触，铰接板(223)顶部固连有拉绳(224)，拉绳(224)连接在薄板(222)的铰接端顶部。

5.根据权利要求4所述的一种热冲压成型工艺，其特征在于：所述铰接板(223)顶部靠近铰接点的位置处设置为弧形坡，弧形坡底端位于铰接板(223)中部。

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