專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制造機(jī)械零件的方法、模具和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械零件制造領(lǐng)域，特別涉及一種制造機(jī)械零件的方法、模具和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題在全球范圍內(nèi)加劇，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展開(kāi)始向節(jié)能、環(huán)保、安全的方向轉(zhuǎn)變，這就要求機(jī)械制造過(guò)程中提高鋼鐵資源的利用率，減少鋼鐵資源的消耗。在各種機(jī)械零件制造中，機(jī)械零件的制造通常是采用冷沖壓的工藝方法，將作為坯料的鋼板在常溫下壓入制作機(jī)械零件的模具的空隙中，從而使鋼板在模具中成形，制成機(jī)械零件。通常，機(jī)械零件大多零件的單體都具有很多彎折，例如電機(jī)支架等支架類(lèi)和盤(pán)類(lèi)零件，而彎折處通常都會(huì)處理成圓角。而鋼板在常溫下伸張性很小，這樣，采用現(xiàn)有冷沖壓工藝來(lái)制造機(jī)械零件時(shí)，鋼板在模具的空隙內(nèi)被沖壓到圓角處時(shí)就會(huì)因?yàn)殡y以彎曲而難以通過(guò)該圓角，所以冷沖壓工藝不能完成將一塊鋼板沖壓入整個(gè)模具的空隙直接形成整個(gè)零件的一次成形的過(guò)程。因此，現(xiàn)有的冷沖壓工藝在制造機(jī)械零件時(shí)，都是采用多次成形焊接的方式，即分別沖壓形成該零件各個(gè)不含圓角的部分，然后再將這些部分焊接起來(lái)形成整個(gè)零件。參見(jiàn)圖1，示出了采用冷沖壓和焊接的方式制造出的電機(jī)支架。而焊接時(shí)需要焊接在一起的零件部分之間具有重疊，所以，通過(guò)冷沖壓的多次成形焊接的方式來(lái)制造機(jī)械零件，就會(huì)消耗較多的鋼板原料。目前，為了避免冷沖壓工藝所導(dǎo)致的消耗較多鋼板原料的問(wèn)題，可以采用熱沖壓工藝來(lái)制造機(jī)械零件。熱沖壓工藝是將作為坯料的鋼板加熱，并在加熱后鋼板處于高溫時(shí)趁熱沖壓到零件的模具中去，從而可以形成機(jī)械零件。由于鋼板處于高溫時(shí)具有較好的延展性，所以鋼板在沖壓時(shí)容易產(chǎn)生形變而通過(guò)模具圓角處的空隙，這樣就使得熱沖壓可以實(shí)現(xiàn)利用一塊鋼板沖壓到模具中形成整個(gè)零件的一次成形過(guò)程，從而可以節(jié)省機(jī)械零件制造使用的鋼鐵資源。但是，在熱沖壓時(shí)，鋼板在通過(guò)模具圓角處的空隙時(shí)會(huì)由于受到阻力而產(chǎn)生褶皺，這樣隨著沖壓過(guò)程不斷產(chǎn)生的褶皺會(huì)不規(guī)則堆積，進(jìn)而繼續(xù)沖壓就容易使鋼板褶皺處被拉裂?？梢?jiàn)，熱沖壓工藝制造機(jī)械零件時(shí)，容易產(chǎn)生被拉裂的零件產(chǎn)品，而被拉裂的零件不能被使用，從而使得產(chǎn)品的廢品率提高，這不僅增加了生產(chǎn)成本，也會(huì)造成鋼鐵資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種制造機(jī)械零件的方法、模具和系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于熱沖壓產(chǎn)生的褶皺容易被拉裂而導(dǎo)致的生產(chǎn)出較多被拉裂的零件產(chǎn)品、產(chǎn)品的廢品率提高、生產(chǎn)成本增加以及鋼鐵資源浪費(fèi)的缺陷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種制造機(jī)械零件的模具，所述機(jī)械零件的模具包括:凹模和凸模；所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙；所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。優(yōu)選的，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度為設(shè)定系數(shù)與所述坯料鋼板的厚度的乘積，所述設(shè)定系數(shù)為1.15^2.25。優(yōu)選的，所述模具上具有冷卻系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述機(jī)械零件為電機(jī)支架。本發(fā)明還提供了一種制造機(jī)械零件的方法，所述方法包括:在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板；將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。優(yōu)選的，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度為設(shè)定系數(shù)與所述坯料鋼板的厚度的乘積，所述設(shè)定系數(shù)為1.15^2.25。優(yōu)選的，所述在在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板具體為:將坯料鋼板置于充滿(mǎn)氮?dú)獾募訜釥t中加熱至所述坯料鋼板的奧氏體化溫度，并在所述坯料鋼板達(dá)到 所述奧氏體化溫度時(shí)，將所述坯料鋼板進(jìn)行保溫。優(yōu)選的，所述在形成所述機(jī)械零件之后，還包括:在所述模具中對(duì)所述機(jī)械零件進(jìn)行冷卻；所述模具上具有冷卻系統(tǒng)；等待第一時(shí)間之后，將所述機(jī)械零件從所述模具中取出空冷。優(yōu)選的，所述機(jī)械零件為電機(jī)支架。本發(fā)明還提供了一種制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:控制加熱單元，用于在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板；控制成形單元，用于將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。優(yōu)選的，還包括:控制冷卻單元，用于在所述模具中對(duì)所述機(jī)械零件進(jìn)行冷卻；所述模具上具有冷卻系統(tǒng)；控制空冷單元，用于等待第一時(shí)間之后，將所述機(jī)械零件從所述模具中取出空冷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的技術(shù)方案，采用熱沖壓工藝制造機(jī)械零件，將坯料鋼板加熱后迅速放入機(jī)械零件的模具中沖壓，由于該模具中圓角處凹模和凸模之間的沖壓空隙寬度大于所述坯料鋼板在該圓角處形成褶皺的厚度，所以，沖壓過(guò)程中坯料鋼板在模具圓角處產(chǎn)生的褶皺可以一層層堆積排列，這樣就不會(huì)由于褶皺不規(guī)則堆積堵塞沖壓空隙，從而不會(huì)阻礙坯料鋼板沖壓，這樣坯料鋼板在形成機(jī)械零件的整個(gè)沖壓過(guò)程中就不會(huì)被拉裂，從而減少了被拉裂的產(chǎn)品數(shù)量，從而降低了產(chǎn)品的廢品率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，節(jié)省了對(duì)鋼鐵資源的消耗。此外，由于寬度大于褶皺厚度，模具沖壓空隙中所堆積的褶皺可以在沖壓作用下一層層堆積排列，又由于坯料鋼板是處于高溫下的，所以層層堆積的褶皺就會(huì)由于較好的延展性而被擠壓平滑，從而不僅使得形成的機(jī)械零件在圓角處的褶皺能夠明顯減少，而且可以增厚機(jī)械零件在圓角處的厚度，從而增大機(jī)械零件的抗拉強(qiáng)度。


圖1是采用現(xiàn)有技術(shù)中冷沖壓和焊接的方式制造出的電機(jī)支架示意圖；圖2是采用本發(fā)明可以采用的現(xiàn)有熱沖壓加工系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法實(shí)施例1的流程圖；圖4是本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法實(shí)施例2的流程圖；圖5是本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法實(shí)施例3的流程圖；圖6是本發(fā)明制造機(jī)械零件的模具實(shí)施例1的俯視結(jié)構(gòu)圖；圖7是本發(fā)明場(chǎng)景實(shí)施例1中采用的模具的俯視結(jié)構(gòu)圖；圖8是本發(fā)明場(chǎng)景實(shí)施例1所形成的電機(jī)支架的示意圖；圖9是本發(fā)明場(chǎng)景實(shí)施例2所形成的電機(jī)支架的示意圖；圖10是本發(fā)明場(chǎng)景實(shí)施例3和場(chǎng)景實(shí)施例4的抗拉實(shí)驗(yàn)的示意圖；圖11是本發(fā)明場(chǎng)景實(shí)施例3中拉扯后的電機(jī)支架的示意圖；圖12是本發(fā)明場(chǎng)景實(shí)施例4中拉扯后的電機(jī)支架的示意圖；圖13是本發(fā)明制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖；圖14是本發(fā)明制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖；圖15是本發(fā)明制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。首先要指出的是，本發(fā)明中用到的術(shù)語(yǔ)、字詞及權(quán)利要求的含義不能僅僅限于其字面和普通的含義去理解，還包括進(jìn)而與本發(fā)明的技術(shù)相符的含義和概念，這是因?yàn)槲覀冏鳛榘l(fā)明者，要適當(dāng)?shù)亟o出術(shù)語(yǔ)的定義，以便對(duì)我們的發(fā)明進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)拿枋?。因此，本說(shuō)明和附圖中給出的配置，只是本發(fā)明的首選實(shí)施方案，而不是要列舉本發(fā)明的所有技術(shù)特性。我們要認(rèn)識(shí)到，還有各種各樣的可以取代我們方案的同等方案或修改方案。本發(fā)明適用于各種機(jī)械零件的制造過(guò)程，尤其適用于具有圓角的機(jī)械零件的制造過(guò)程，如電機(jī)支架等支架類(lèi)和盤(pán)類(lèi)零件。本發(fā)明可以直接應(yīng)用到目前現(xiàn)有的熱沖壓加工系統(tǒng)中，如圖2所示。由于冷沖壓和焊接的方式到目前為止依然是機(jī)械零件的主要制造方法，所以目前的各種零件模具為了使鋼板在冷沖壓時(shí)形狀與模具完全相同，模具空隙的寬度都是稍稍大于鋼板的厚度，這樣可以防止鋼板在冷沖壓時(shí)晃動(dòng)而形成與空隙形狀不同的零件。但對(duì)于熱沖壓工藝來(lái)說(shuō)，鋼板處于高溫下的延展性較強(qiáng)，沖壓時(shí)也會(huì)形成褶皺?；谏鲜龅那闆r，本發(fā)明的基本思想是:利用熱沖壓下鋼板處于高溫下的較強(qiáng)延展性，改進(jìn)機(jī)械零件的模具，使高溫的鋼板在沖壓時(shí)產(chǎn)生的褶皺在模具的空隙內(nèi)一層一層堆積，這樣就不會(huì)因?yàn)轳薨櫜灰?guī)則堆積導(dǎo)致阻礙鋼板沖壓而產(chǎn)生拉裂，同時(shí)層層堆積的褶皺可以變得平滑，從而減少制造出的零件表面具有不規(guī)則褶皺。下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法、模具和系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。參見(jiàn)圖3，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法實(shí)施例1的流程圖，本實(shí)施例中采用熱沖壓工藝制造機(jī)械零件，該機(jī)械零件可以是電機(jī)支架等機(jī)械零件，所述方法包括:步驟301、在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板。其中，在熱沖壓加工系統(tǒng)中，坯料鋼板是置于加熱爐。由于通常熱沖壓需要將鋼板加熱到其奧氏體化溫度以上，因此預(yù)設(shè)的加熱溫度通常不會(huì)低于700攝氏度。這種情況下，還可以在加熱爐內(nèi)充滿(mǎn)氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體，這樣可以防止鋼板在加熱時(shí)氧化。這樣步驟301具體可以包括:將坯料鋼板置于充滿(mǎn)氮?dú)獾募訜釥t中加熱至所述坯料鋼板的奧氏體化溫度，并在所述坯料鋼板達(dá)到所述奧氏體化溫度時(shí)，將所述坯料鋼板進(jìn)行保溫。其中，優(yōu)選將坯料鋼板加熱到其奧氏體化溫度以上的1(T5(TC，保溫的時(shí)間優(yōu)選為5分鐘。需要說(shuō)明的是，所選用的坯料鋼板的不同，其奧氏體化溫度也不同，所以就需要根據(jù)坯料鋼板來(lái)預(yù)設(shè)加熱爐內(nèi)的加熱溫度也是不同。其中，坯料鋼板的奧氏體化溫度與該鋼板的成分有關(guān)。步驟302、將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。本實(shí)施例中采用的機(jī)械零件的模具是由凹模和凸模兩塊組成，兩者形狀大致相同，將兩者拼接起來(lái)中間會(huì)形成一個(gè)沖壓空隙，坯料鋼板是在該沖壓空隙中被拉伸而沖壓成形。為了使坯料鋼板在沖壓空隙的圓角處形成的褶皺能夠規(guī)則地層層堆積，圓角處的沖壓空隙寬度要大于褶皺的厚度。而褶皺的厚度主要跟坯料鋼板的厚度有關(guān)。由此，本實(shí)施例中優(yōu)選了一種模具圓角處沖壓空隙寬度的設(shè)置規(guī)則，該規(guī)則為:所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度為設(shè)定系數(shù)與所述坯料鋼板的厚度的乘積，所述設(shè)定系數(shù)為1.15^2.25。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案，由于模具圓角處的沖壓空隙寬度被設(shè)置為大于坯料鋼板所形成的褶皺厚度，所以褶皺會(huì)在圓角處的沖壓空隙中一層一層堆積，形成規(guī)則的褶皺，這樣可以防止由于褶皺不規(guī)則堆積而造成鋼板繼續(xù)沖壓時(shí)在褶皺處被拉裂，從而在機(jī)械零件制造的生產(chǎn)中可以減少被拉裂的產(chǎn)品數(shù)量，從而可以降低產(chǎn)品的廢品率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，節(jié)省對(duì)鋼鐵資源的消耗。參見(jiàn)圖4，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法實(shí)施例2的流程圖，本實(shí)施例中在圖3所示的方法實(shí)施例1基礎(chǔ)上，在步驟301之后，還可以包括:步驟401、判斷所述坯料鋼板的溫度是否達(dá)到所述加熱溫度；如果是，進(jìn)入步驟402，如果否，進(jìn)入步驟403 ；其中， 所述加熱溫度可以是坯料鋼板的奧氏體化溫度以上的1(Γ20攝氏度?？梢岳斫獾氖?，在步驟401執(zhí)行之前需要對(duì)坯料鋼板的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在熱沖壓系統(tǒng)的現(xiàn)有加熱爐內(nèi)一般都具有對(duì)坯料鋼板溫度進(jìn)行檢測(cè)的裝置，在此不再贅述。步驟402、更新維持時(shí)間；進(jìn)入步驟404 ；步驟403、將維持時(shí)間清零；進(jìn)入步驟404 ；可以理解的是，步驟503結(jié)束之后也可以不進(jìn)入步驟404，而是等待一定時(shí)間之后返回步驟401。步驟404、判斷所述維持時(shí)間是否達(dá)到5分鐘；如果否，則進(jìn)入步驟405，如果是，則進(jìn)入步驟302 ；可以理解的是，在維持時(shí)間達(dá)到5分鐘進(jìn)入步驟302之后，還需要對(duì)維持時(shí)間清零，以保證下一個(gè)坯料鋼板加熱時(shí)對(duì)其加熱過(guò)程的監(jiān)測(cè)。步驟405、等待第一時(shí)間之后，返回步驟401。本實(shí)施例與圖3所示的方法實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料鋼板的加熱情況進(jìn)行監(jiān)控，并且只將滿(mǎn)足預(yù)定的加熱條件的坯料鋼板輸出進(jìn)行沖壓，從而保證了熱沖壓中沖壓成形的執(zhí)行，減少了產(chǎn)出不合格產(chǎn)品的數(shù)量。參見(jiàn)圖5，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法實(shí)施例3的流程圖，本實(shí)施例中在圖3所示的方法實(shí)施例1基礎(chǔ)上，在步驟302之后，還可以包括:步驟501、在所述模具中對(duì)所述機(jī)械零件進(jìn)行冷卻；所述模具上具有冷卻系統(tǒng)；由于熱沖壓時(shí)坯料鋼板的溫度較高，所以在模具中形成機(jī)械零件之后，需要對(duì)形成的機(jī)械零件進(jìn)行冷卻。由于熱沖壓中鋼板溫度通常能夠達(dá)到該鋼板的奧氏體化溫度，所以，通過(guò)熱沖壓過(guò)程后的冷卻可以很容易使機(jī)械零件形成馬氏體組織鋼結(jié)構(gòu)。具有馬氏體組織鋼結(jié)構(gòu)的鋼制品是一種超高強(qiáng)鋼，可以在使用時(shí)承受更高的受力強(qiáng)度。這樣，形成馬氏體組織鋼結(jié)構(gòu)的機(jī)械零件就能夠承受高強(qiáng)度的推拉力。在冷卻時(shí)，可以直接在模具上安裝一個(gè)冷卻系統(tǒng)，該機(jī)械零件在該冷卻系統(tǒng)中冷卻速度需要達(dá)到15°C /s以上。步驟502、等待第一時(shí)間之后，將所述機(jī)械零件從所述模具中取出空冷。第一時(shí)間的設(shè)定需要使機(jī)械零件經(jīng)過(guò)該第一時(shí)間之后，整個(gè)零件形成馬氏體組織結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例與圖3所示的方法實(shí)施例1的區(qū)別在于，冷卻時(shí)先將形成的整個(gè)機(jī)械零件在模具上冷卻到形成馬氏體組織結(jié)構(gòu)，然后再取出空冷，這樣就可以在一次沖壓成形的過(guò)程中完成機(jī)械零件產(chǎn)品的成形和強(qiáng)度加強(qiáng)的工序，從而不僅提高機(jī)械零件的強(qiáng)度，還減少了產(chǎn)品的制造工序的數(shù)量，從而節(jié)省了制造時(shí)間和制造成本。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法實(shí)施例，本發(fā)明還提供了一種制造機(jī)械零件的模具。參見(jiàn)圖6，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的模具實(shí)施例1的俯視結(jié)構(gòu)圖，本實(shí)施例應(yīng)用于采用熱沖壓工藝制造所述機(jī)械零件的方法，該機(jī)械零件可以是電機(jī)支架等機(jī)械零件，包括:凹模601和凸模602 ;所述凹模601和凸模602之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙603 ;所述模具的圓角處的沖壓空隙603寬度大于所述褶皺的厚度。其中，圖6中的實(shí)線(xiàn)表示俯視中能夠看到的本實(shí)施例模具的凹模601和凸模602，而虛線(xiàn)則表示現(xiàn)有的模具所采用的凹模604與本實(shí)施例模具的凹模601的不重合的部分。優(yōu)選的，所述模具的圓角處的沖壓空隙603寬度為設(shè)定系數(shù)與所述坯料鋼板的厚度的乘積，所述設(shè)定系數(shù)為1.15^2.25。優(yōu)選的，所述模具上具有冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)的冷卻溫度根據(jù)不同的坯料鋼板以及其加熱溫度來(lái)設(shè)定，需要使成形的機(jī)械零件的冷卻速度達(dá)到15°C /s以上。采用本實(shí)施例的模具來(lái)進(jìn)行機(jī)械零件的熱沖壓成形，可以防止由于褶皺不規(guī)則堆積而造成鋼板繼續(xù)沖壓時(shí)在褶皺處被拉裂，從而可以減少生產(chǎn)中被拉裂的產(chǎn)品數(shù)量，從而可以降低產(chǎn)品的廢品率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，節(jié)省對(duì)鋼鐵資源的消耗。需要說(shuō)明的是，為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解本實(shí)施的技術(shù)方案，圖7是以電機(jī)支架的模具為例的本實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)圖，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)施例的模具不限于電機(jī)支架的模具，而可以是包括電機(jī)支架在內(nèi)的電機(jī)中各種支架類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的模具。為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地理解上述本發(fā)明制造機(jī)械零件的方法和模具的實(shí)施例所產(chǎn)生的技術(shù)效果，下面將以具體加工實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景實(shí)施例來(lái)對(duì)比采用現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案所制成的機(jī)械零件產(chǎn)品。其中，以下的場(chǎng)景實(shí)施例都是以電機(jī)支架為例進(jìn)行說(shuō)明的，并且所有場(chǎng)景實(shí)施例中所采用的熱沖壓加工系統(tǒng)及坯料鋼板都是相同的。場(chǎng)景實(shí)施例1是采用現(xiàn)有技術(shù)的熱沖壓工藝制造電機(jī)支架，所采用的模具如圖7所示，包括凹模701和凸模702，凹模701和凸模702之間具有沖壓空隙703。熱沖壓過(guò)程為:將坯料鋼板加熱至950攝氏度，保溫5分鐘，然后放入圖7所示的模具，形成機(jī)械零件。參見(jiàn)圖8，示出了本實(shí)施例所形成的電機(jī)支架，從中可以看出，零件的彎折圓角處有明顯的拉裂。場(chǎng)景實(shí)施例2是采用本發(fā)明方法實(shí)施例1的技術(shù)方案制造電機(jī)支架，所采用的模具為圖6所示的模具。熱沖壓過(guò)程為:將坯料鋼板加熱至950攝氏度，保溫5分鐘，然后放入圖6所示的模具 ，形成機(jī)械零件。參見(jiàn)圖9，示出了本實(shí)施例所形成的機(jī)械零件，從中可以看出，零件的彎折圓角處沒(méi)有拉裂，并且也沒(méi)有明顯的不規(guī)則褶皺。通過(guò)上述場(chǎng)景實(shí)施例1和場(chǎng)景實(shí)施例2，可見(jiàn)，采用本發(fā)明方式實(shí)施例1的技術(shù)方案以及本發(fā)明的模具實(shí)施例1的技術(shù)方案，相比現(xiàn)有技術(shù)，能避免拉裂，并且能夠減少不規(guī)則褶皺。場(chǎng)景實(shí)施例3是對(duì)場(chǎng)景實(shí)施例1所得的電機(jī)支架進(jìn)行抗拉實(shí)驗(yàn)，所采用的模具為圖7所示的模具,抗拉實(shí)驗(yàn)如圖10所示,其中拉力為45kN,拉扯后的電機(jī)支架如圖11所示，經(jīng)測(cè)量，該電機(jī)支架的最大形變處的形變達(dá)到了 3.16X10_2mm。場(chǎng)景實(shí)施例4是對(duì)場(chǎng)景實(shí)施例2所得的電機(jī)支架進(jìn)行抗拉實(shí)驗(yàn)，所采用的模具為圖6所示的模具，拉扯實(shí)驗(yàn)同樣如圖10所示，其中拉力同樣為45kN，拉扯后的電機(jī)支架如圖12所示,經(jīng)測(cè)量,該電機(jī)支架的最大形變處的形變達(dá)到了 3.16X10-2mm。通過(guò)上述場(chǎng)景實(shí)施例3和場(chǎng)景實(shí)施例4，可見(jiàn)，采用本發(fā)明方式實(shí)施例1的技術(shù)方案以及本發(fā)明的模具實(shí)施例1的技術(shù)方案，相比現(xiàn)有技術(shù)，所得的電機(jī)支架相同拉力下產(chǎn)生的形變更小，可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例所得的機(jī)械零件的抗拉能力更強(qiáng)。對(duì)應(yīng)于方法實(shí)施例，本發(fā)明還提供了一種制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)。參見(jiàn)圖13，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖，本實(shí)施例應(yīng)用于采用熱沖壓工藝制造所述機(jī)械零件的方法，所述系統(tǒng)包括:
控制加熱單元1301，用于在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板；控制成形單元1302，用于將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。參見(jiàn)圖14，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖，除了包括本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例1的所有結(jié)構(gòu)外，本實(shí)施例還可以包括:溫度判斷單元1401，用于判斷所述坯料鋼板的溫度是否達(dá)到所述坯料鋼板的奧氏體化溫度以上；時(shí)間更新單元1402，用于在所述溫度判斷模塊1401的判斷結(jié)果為是的情況下，更新維持時(shí)間；時(shí)間清零單元1403，用于在所述溫度判斷模塊1401的判斷結(jié)果為否的情況下，將維持時(shí)間清零；時(shí)間判斷單元1404，用于判斷所述維持時(shí)間是否達(dá)到5分鐘；溫度判斷觸發(fā)單元1405，用于在所述時(shí)間判斷單元1404的判斷結(jié)果為否的情況下，等待第一時(shí)間之后，觸發(fā)所述溫度判斷單元1401 ；沖壓觸發(fā)單元1406，用于在所述時(shí)間判斷單元1404的判斷結(jié)果為否的情況下，則觸發(fā)所述成形單元1302。參見(jiàn)圖15，示出了本發(fā)明制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)圖，除了包括本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例 1的所有結(jié)構(gòu)外，本實(shí)施例還可以包括:控制冷卻單元1501，用于在所述模具中對(duì)所述機(jī)械零件進(jìn)行冷卻；所述模具上具有冷卻系統(tǒng)；控制空冷單元1502，用于等待第一時(shí)間之后，將所述機(jī)械零件從所述模具中取出空冷。采用本發(fā)明的系統(tǒng)實(shí)施例來(lái)制造機(jī)械零件，可以防止由于褶皺不規(guī)則堆積而造成鋼板繼續(xù)沖壓時(shí)在褶皺處被拉裂，從而可以減少生產(chǎn)中被拉裂的產(chǎn)品數(shù)量，從而可以降低產(chǎn)品的廢品率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，節(jié)省對(duì)鋼鐵資源的消耗。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本對(duì)應(yīng)于方法實(shí)施例，所以相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造機(jī)械零件的模具，其特征在于，所述機(jī)械零件的模具包括:凹模和凸模；所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙；所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度為設(shè)定系數(shù)與所述坯料鋼板的厚度的乘積，所述設(shè)定系數(shù)為1.15^2.25。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，所述模具上具有冷卻系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求Γ4任意一項(xiàng)所述的模具，其特征在于，所述機(jī)械零件為電機(jī)支架。
5.一種制造機(jī)械零件的方法，其特征在于，所述方法包括: 在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板； 將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度為設(shè)定系數(shù)與所述坯料鋼板的厚度的乘積，所述設(shè)定系 數(shù)為1.15^2.25。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述在在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板具體為: 將坯料鋼板置于充滿(mǎn)氮?dú)獾募訜釥t中加熱至所述坯料鋼板的奧氏體化溫度，并在所述坯料鋼板達(dá)到所述奧氏體化溫度時(shí)，將所述坯料鋼板進(jìn)行保溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述在形成所述機(jī)械零件之后，還包括: 在所述模具中對(duì)所述機(jī)械零件進(jìn)行冷卻；所述模具上具有冷卻系統(tǒng)； 等待第一時(shí)間之后，將所述機(jī)械零件從所述模具中取出空冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求51任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械零件為電機(jī)支架。
10.一種制造機(jī)械零件的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 控制加熱單元，用于在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板； 控制成形單元，用于將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 控制冷卻單元，用于在所述模具中對(duì)所述機(jī)械零件進(jìn)行冷卻；所述模具上具有冷卻系統(tǒng)； 控制空冷單元，用于等待第一時(shí)間之后，將所述機(jī)械零件從所述模具中取出空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制造機(jī)械零件的方法、模具和系統(tǒng)，采用熱沖壓工藝制造機(jī)械零件，所述方法包括在預(yù)設(shè)的加熱溫度下加熱坯料鋼板；將所述坯料鋼板放入所述機(jī)械零件的模具沖壓，以便所述坯料鋼板在所述模具的圓角處形成褶皺和在所述模具中形成所述機(jī)械零件；所述機(jī)械零件的模具包括凹模和凸模，所述凹模和凸模之間具有容納所述坯料鋼板的沖壓空隙，所述模具的圓角處的沖壓空隙寬度大于所述褶皺的厚度。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以防止由于褶皺不規(guī)則堆積而造成鋼板繼續(xù)沖壓時(shí)在褶皺處被拉裂，從而可以減少生產(chǎn)中被拉裂的產(chǎn)品數(shù)量，從而可以降低產(chǎn)品的廢品率，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，節(jié)省對(duì)鋼鐵資源的消耗。
文檔編號(hào)B21D22/02GK103212629SQ20121059417
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者單忠德, 姜超, 張密蘭, 蔡萬(wàn)華, 葉永盛 申請(qǐng)人:機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心