CN201172087Y - 一种热冲压u形件模具 - Google Patents

Abstract

一种热冲压U形件模具，包括，下模板，导柱，设置于下模板上；垫块，设置于所述的导柱两侧的下模板上；凸模，设置于导柱上；压边圈，分别设置于凸模下部两侧，并由螺杆将下模板、垫块及压边圈相联结；凹模，罩设于凸模上，其凹腔内凸模两侧还分别设有容置空间；上模板，设置于凹模上端面，并由螺杆相联结；凹模镶块，分别设置于所述的凹模凹腔内的容置空间，并抵靠凸模上部，并由螺杆与凹模相联结；所述的凸模四周的压边圈、凹模镶块、凹模以及凸模本身均开设有冷却用的通水孔道。本实用新型模具具有快速水冷却功能，能适应不同厚度坯料做试验，能适应不同半径的法兰角做试验。

Description

一种热冲压U形件模具

技术领域

本实用新型涉及冲压技术领域，特别涉及一种热冲压U形件模具。

背景技术

热冲压成形技术是一种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，在热冲压模具上使零件成形，同时利用模具冷却淬火达到超高强度的新工艺。采用热冲压技术，不仅可以克服传统高强钢板成形困难、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，减小气体排放量。正是由于这两个优点，热冲压成形工艺是目前汽车、钢铁及其相关领域的研究热点。

在国外已有研究机构或企业开展了热冲压成形材料、工艺和模具的研究，如：阿塞洛公司早在2002年就成功开发了商用的热成形用钢板USIBOR1500，并为汽车厂生产防撞梁、立柱加强板等结构件；德国的本特勒公司是全球最大的热成形零件供应商。另外日本新日铁、韩国浦项等也在进行热冲压成形材料、工艺和模具研究。

在国内德国本特勒公司在长春和上海分别设汽车零件热成形加工厂，向一汽大众、上海大众提供热冲压成形零件，上海同济大学、北京航空航天大学和哈尔滨工业大学等也分别和汽车厂或钢厂开展热冲压成形材料、工艺和模具的研究。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种热冲压U形件模具，其符合热冲压成形工艺，并具备可调节凸凹模间隙和半径。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

一种热冲压U形件模具，包括，下模板，导柱，设置于下模板上；垫块，设置于所述的导柱两侧的下模板上；凸模，设置于导柱上；压边圈，分别设置于凸模下部两侧，并由螺杆将下模板、垫块及压边圈相联结；凹模，罩设于凸模上，其凹腔内凸模两侧还分别设有容置空间；上模板，设置于凹模上端面，并由螺杆相联结；凹模镶块，分别设置于所述的凹模凹腔内的容置空间，并抵靠凸模上部，并由螺杆与凹模相联结；所述的凸模四周的压边圈、凹模镶块、凹模以及凸模本身均开设有冷却用的通水孔道。

进一步，本实用新型还包括间隙调整块，其设置于所述的凹模凹腔内侧壁与凹模镶块之间。

所述的凹模镶块四个角为弧形；所述的凹模镶块四个角弧形的半径均不相同。

所述的压边圈及凹模之间放置板料的缝隙一侧的压边圈及凹模设有供放置挡料用挡料销的槽孔以及相应的挡料销。

又，本实用新型还包括模具导板，分别设置于所述的凹模、压边圈的外侧面，并由螺栓连接。

热冲压成形原理

热冲压成形就是对初始强度为500～600Mpa具有热冲压成形特点的钢板加热到奥氏体温度范围(一般850度以上)，然后将加热的钢板置于模具上，有压机冲压成所需形状，同时以20～30℃/S的冷却速度进行淬火，保压一段时间，最后零件随室温冷却，成形后的零件的强度可以达到1500MPa左右。

U形件是典型的具有拉伸和弯曲变形的零件，通过它可对热冲压成形材料、工艺和模具进行模拟研究。因此，开发的模具应具有以下几方面特点：

1.模具应具有快速水冷却功能。

2.模具应能适应不同厚度坯料做试验。

3.模具应能适应不同半径的法兰角做试验。

4.模具应取耐高温、耐摩擦的材料。

本实用新型的有益效果

1)冷却

由于热成形过程中随着温度的升高工件的强度会有所下降，为了防止热成形导致的板料强度下降，常在工件成形后喷水冷却至组织转变成强度较高的马氏体。但这种方法得到的工件变形较大，变形方向也无法预测，常需要通过校形才能达到图样要求，因此这种方法有着加工效率低、能量消耗大、冷却参数不易控制等缺点。为此U形件模具采用成形件在模具中淬火，通过凸模四周的压边圈、凹模镶块、凹模以及凸模本身均开设有冷却用的通水孔道，结合模具定型，克服热成形件形状稳定性不好的缺点。

2)间隙调整

一般生产模具，成形件的原料厚度是固定的，即凹模凸模间隙是一定的。为了节约成本，使开发的模具能适应不同厚度的材料，为此，设计的模具为凸模直径固定，而凹模内经有不同厚度的调整块组成，通过换取不同厚度的间隙调整块，使凹模、凸模间隙始终保持不变。

3)法兰半径调整

普通冲压模具的凹模一般都采用整体结构，但是为了研究热冲压成形过程中圆角半径对零件性能及回弹的影响，对凹模结构进行了改进，添加了凹模镶块。凹模镶块结构完全对称，四个角弧形的半径均不相同，这样通过改变镶块的工作面就可以方便的改变凹模的圆角半径。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的侧视图；

图3为本实用新型一实施例的俯视图。

其中，图1的局部剖面为图3中A-A剖视图；图2的局部剖面为图3中B-B剖视图。

具体实施方式

参见图1～图3，本实用新型的热冲压U形件模具，包括，下模板1，导柱2，设置于下模板1上；垫块3，设置于所述的导柱2两侧的下模板1上；凸模4，设置于导柱2上；压边圈5，分别设置于凸模4下部两侧，并由螺杆13将下模板1、垫块3及压边圈5相联结；凹模6，罩设于凸模4上，其凹腔61内凸模4两侧还分别设有容置空间611；上模板7，设置于凹模6上端面，并由螺杆13’相联结；凹模镶块8，分别设置于所述的凹模6凹腔61内的容置空间611，并抵靠凸模4上部，并由螺杆与凹模6相联结；所述的凸模4四周的压边圈5、凹模镶块8、凹模6以及凸模4本身均开设有冷却用的通水孔道51、81、62、41。

本实用新型还包括间隙调整块9，其设置于所述的凹模6凹腔61内侧壁与凹模镶块8之间。

所述的压边圈5及凹模6之间放置板料10的缝隙一侧的压边圈5及凹模6设有供放置挡料用挡料销11的槽孔52、63以及相应的挡料销11。

模具导板12，分别设置于所述的凹模6、压边圈5的外侧面，并由螺栓13”连接。

凸模上有二竖排和一横排的冷却水孔、底面有二个对称的导向孔，底面中间有螺栓孔，通过螺栓可将凸模和压机的主液缸连接。

凹模为一个组合模具，有凹模本体、间隙调整块和凹模镶块组成，凹模本体上有横排的冷却水孔和螺栓孔，间隙调整块有螺栓孔，镶凹模块有二竖排和二横排的冷却水孔，并有螺栓孔，根据试验需求，选择间隙调整块和凹模镶块法兰角半径，通过螺栓可将主块、间隙调整块、凹模镶块和上模板连接起来。

压边圈为组合模具，有左右对称的二组压边圈和垫块组成，压边圈上有一横排的冷却水孔，底面有螺栓孔和导向孔，外侧有凹字形的模具导向槽，垫块上有螺栓孔和导向孔，通过螺栓和导向杆可将下模板、压边圈和垫块连接起来。

模具通过上模板和下模板实现与液压机床的连接。导柱和模具导板分别负责冲压过程中凸模和凹模的导向和定位。

整个冲压过程如下：加热到奥氏体状态的板料出炉后由挡料销完成定位，凹模下行压住板料，凸模上行完成冲压成形，通水冷却，达到预定温度后-结束通水，凸模下行，凹模上行，取出零件，准备下次冲压。

Claims (6)

1.一种热冲压U形件模具，其特征是，包括，

下模板，

导柱，设置于下模板上；

垫块，设置于所述的导柱两侧的下模板上，

凸模，设置于导柱上；

压边圈，分别设置于凸模下部两侧，并由螺杆将下模板、垫块及压边圈相联结；

凹模，罩设于凸模上，其凹腔内凸模两侧还分别设有容置空间；

凹模镶块，分别设置于所述的凹模凹腔内的容置空间，并抵靠凸模上部，并由螺杆与凹模相联结；

所述的凸模四周的压边圈、凹模镶块、凹模以及凸模本身均开设有冷却用的通水孔道；

上模板，设置于凹模上端面，并由螺杆相联结。

2.如权利要求1所述的热冲压U形件模具，其特征是，还包括间隙调整块，其设置于所述的凹模凹腔内侧壁与凹模镶块之间。

3.如权利要求1所述的热冲压U形件模具，其特征是，所述的凹模镶块四个角为弧形。

4.如权利要求3所述的热冲压U形件模具，其特征是，所述的凹模镶块四个角弧形的半径均不相同。

5.如权利要求1所述的热冲压U形件模具，其特征是，所述的压边圈及凹模之间放置板料的缝隙一侧的压边圈及凹模设有供放置挡料用挡料销的槽孔以及相应的挡料销。

6.如权利要求1所述的热冲压U形件模具，其特征是，还包括模具导板，分别设置于所述的凹模、压边圈的外侧面，并由螺栓连接。

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