CN113399554A - 一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置及方法，属于热成型技术领域，包括设置在冲压机上的切边机构和冲孔机构，所述切边机构包括成型凹模、成型凸模、上切边镶块Ⅰ、上切边镶块Ⅱ、下切边镶块Ⅰ以及下切边镶块Ⅱ，所述成型凹模的凹槽形状与成型凸模凸起形状相配合，成型凹模与成型凸模之间设置有板料；所述冲孔机构包括冲头、导套、固定螺母、固定座、油缸连接杆以及油缸，所述冲头通过固定螺母和固定座设置在油缸连接杆上，所述油缸连接杆与油缸螺纹连接；所述导套设置在冲头的外部。本发明能够实现一体成型门环模具内冲孔切边，以节省后续激光切割的时间和费用，极大提高了生产率。

Description

一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置及方法
技术领域
本发明属于热成型技术领域，特别是涉及到一种在热冲压过程中进行切边及冲孔的装置及方法。
背景技术
随着能源形势的愈发严峻，节能减排成为汽车工业的重点发展方向。汽车碰撞法规的加严也对汽车设计提出了更高的要求。汽车轻量化是一项较为复杂的工程，需同时兼顾碰撞性能、刚度、强度等多方面影响。设计更合理更优的车身结构，并加强工艺改进，最大限度减轻整车质量。汽车轻量化用材中，热成形零件越来越受到重视，热成形技术在汽车领域的使用，可有效实现轻量化同时能保持着良好的碰撞性能，而且成形后零件具有精度高、成形质量好等优点，目前热成形钢主要应用在A柱、B柱、门槛等结构件中。随着汽车乘员舱保护区热成形钢零件增多，热成形零件之间渐成环状趋势，一体成型热成形门环零件，以1个门环零件取代传统4个零件，在提升整体轻量化效果的同时保证车身整体刚强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置及方法，能够实现一体成型门环模具内冲孔切边，以节省后续激光切割的时间和费用，极大提高了生产率。
一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，其特征是：包括设置在冲压机上的切边机构和冲孔机构，所述切边机构包括成型凹模、成型凸模、上切边镶块Ⅰ、上切边镶块Ⅱ、下切边镶块Ⅰ以及下切边镶块Ⅱ，所述成型凹模的凹槽形状与成型凸模凸起形状相配合，成型凹模与成型凸模之间设置有板料；在正视方向上，所述上切边镶块Ⅰ设置在成型凹模的右侧，所述上切边镶块Ⅱ设置在成型凹模的左侧，所述下切边镶块Ⅰ设置在成型凸模的右侧，所述下切边镶块Ⅱ设置在成型凸模的左侧；
所述冲孔机构包括冲头、导套、固定螺母、固定座、油缸连接杆以及油缸，所述冲头通过固定螺母和固定座设置在油缸连接杆上，所述油缸连接杆与油缸螺纹连接；所述导套设置在冲头的外部。
所述导套用于稳定冲头，保证冲孔精度。
一体门环热冲压成型的模内切边冲孔方法，其特征是：采用所述的一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、将经落料以及板料加热后的热板料入模，成型凹模随压机滑块下行与成型凸模配合，使板料成型，在板料成型到底前3mm，上切边镶块Ⅰ和上切边镶块Ⅱ向下，与下切边镶块Ⅰ和下切边镶块Ⅱ配合，使板料切断；切断后的板料在模具成型到底；
步骤二、板料成型到底后，在板料模内淬火过程中，冲孔机构的油缸接收到机台传递的信号，驱动冲头冲孔到位后，油缸退回；板料的模内冲孔。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置及方法，能够实现一体成型门环模具内冲孔切边，以节省后续激光切割的时间和费用，极大提高了生产率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置切边机构结构示意图。
图2为本发明一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置冲孔机构结构示意图。
图中1-成型凹模、2-成型凸模、3-上切边镶块Ⅰ、4-上切边镶块Ⅱ、5-下切边镶块Ⅰ、6-下切边镶块Ⅱ、7-板料、8-冲头、9-导套、10-固定螺母、11-固定座、12-油缸连接杆、13-油缸。
具体实施方式
一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，如图1和图2所示，包括设置在冲压机上的切边机构和冲孔机构，所述切边机构包括成型凹模1、成型凸模2、上切边镶块Ⅰ3、上切边镶块Ⅱ4、下切边镶块Ⅰ5以及下切边镶块Ⅱ6，所述成型凹模1的凹槽形状与成型凸模2凸起形状相配合，成型凹模1与成型凸模2之间设置有板料7；在正视方向上，所述上切边镶块Ⅰ3设置在成型凹模1的右侧，所述上切边镶块Ⅱ4设置在成型凹模1的左侧，所述下切边镶块Ⅰ5设置在成型凸模2的右侧，所述下切边镶块Ⅱ6设置在成型凸模2的左侧；
所述冲孔机构包括冲头8、导套9、固定螺母10、固定座11、油缸连接杆12以及油缸13，所述冲头8通过固定螺母10和固定座11设置在油缸连接杆12上，所述油缸连接杆12与油缸13螺纹连接；所述导套9设置在冲头8的外部。
其中，切边镶块的位置需要经过仿真分析及现场调试优化获得，成型后的边线位置与产品一致，无需激光切割。
一体门环热冲压成型的模内切边冲孔方法，采用所述的一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、将经落料以及板料加热后的热板料入模，成型凹模1随压机滑块下行与成型凸模2配合，使板料7成型，在板料7成型到底前3mm，上切边镶块Ⅰ3和上切边镶块Ⅱ4向下，与下切边镶块Ⅰ5和下切边镶块Ⅱ6配合，使板料7切断；切断后的板料7在模具成型到底；
步骤二、板料7成型到底后，在板料7模内淬火过程中，冲孔机构的油缸13接收到机台传递的信号，驱动冲头8冲孔到位后，油缸13退回；板料7的模内冲孔。
进一步的，采用切边机构进行模内切边时机为成型到底前3mm，过早的切断对于边线精度无法达到要求，若到底时切断，零件已经冷却，零件已经拥有强度，对于切边镶块磨损很大。
采用冲孔机构进行模内冲孔的过程与淬火同时进行，由于热冲压零件在冷却后会变小，若冲孔后冲头不退回，冲出的孔会刮冲头。长时间磨损会影响冲孔精度。
实施例一、假设需制造门环总长14000mm，其边的长度为9500mm，孔的长度为4500mm，采用传统的出模后激光切割的方式切边和冲孔一个门环需要12分钟；采用本发明方法采用模内热切热冲工艺，满足切边条件的长度：4000mm,占边长比例42％，占总长度比例28.5％。从数据中看出，采用热切工艺，可节约成本1/3，且极大提高了生产效率。
通过本发明的方法将4个零件合并的方式得到一体式热冲压门环零件结构，在减轻整车重量的同时可提升碰撞性能，一体成型门环既能满足热冲压成形的可行性，又能够满足抗拉强度等机械性能使用需求。模内热切热冲的引用，最大限度的提升了零件生产效率和降低生产成本。

Claims (3)

1.一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，其特征是：包括设置在冲压机上的切边机构和冲孔机构，所述切边机构包括成型凹模(1)、成型凸模(2)、上切边镶块Ⅰ(3)、上切边镶块Ⅱ(4)、下切边镶块Ⅰ(5)以及下切边镶块Ⅱ(6)，所述成型凹模(1)的凹槽形状与成型凸模(2)凸起形状相配合，成型凹模(1)与成型凸模(2)之间设置有板料(7)；在正视方向上，所述上切边镶块Ⅰ(3)设置在成型凹模(1)的右侧，所述上切边镶块Ⅱ(4)设置在成型凹模(1)的左侧，所述下切边镶块Ⅰ(5)设置在成型凸模(2)的右侧，所述下切边镶块Ⅱ(6)设置在成型凸模(2)的左侧；
所述冲孔机构包括冲头(8)、导套(9)、固定螺母(10)、固定座(11)、油缸连接杆(12)以及油缸(13)，所述冲头(8)通过固定螺母(10)和固定座(11)设置在油缸连接杆(12)上，所述油缸连接杆(12)与油缸(13)螺纹连接；所述导套(9)设置在冲头(8)的外部。
2.根据权利要求1所述的一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，其特征是：所述导套(9)用于稳定冲头(8)，保证冲孔精度。
3.一体门环热冲压成型的模内切边冲孔方法，其特征是：采用权利要求1或2所述的一体门环热冲压成型的模内切边冲孔装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、将经落料以及板料加热后的热板料入模，成型凹模(1)随压机滑块下行与成型凸模(2)配合，使板料(7)成型，在板料(7)成型到底前3mm，上切边镶块Ⅰ(3)和上切边镶块Ⅱ(4)向下，与下切边镶块Ⅰ(5)和下切边镶块Ⅱ(6)配合，使板料(7)切断；切断后的板料(7)在模具成型到底；
步骤二、板料(7)成型到底后，在板料(7)模内淬火过程中，冲孔机构的油缸(13)接收到机台传递的信号，驱动冲头(8)冲孔到位后，油缸(13)退回；板料(7)的模内冲孔。
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