一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱沖壓成形領(lǐng)域，具體涉及一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形方法是在模具內(nèi)部開鑿冷卻管道，在模具進(jìn)行沖壓成形時(shí)通入冷卻液以滿足對鋼板工件的淬火要求。該種冷卻模具一方面對模具強(qiáng)度及導(dǎo)熱性要求很高，模具材料成為一大阻礙；另一方面因板料在成形過程中由于板料受沖壓拉伸及塑形變形，不同部位厚度減薄及增厚不同，導(dǎo)致高強(qiáng)工件在成形尤其是保壓淬火過程中局部不能和模具良好接觸傳熱，其冷卻靠零部件周圍板料的熱傳導(dǎo)熱降溫，致使零部件淬火時(shí)間過長，影響生產(chǎn)效率和部件整體質(zhì)量，尤其對于厚度為4.5_以上的中厚度高強(qiáng)鋼板工件，影響更為突出，甚至無法實(shí)現(xiàn)工件最終的馬氏體化，影響工件的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明對上述問題進(jìn)行了改進(jìn)，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形方法在加工工件時(shí)存在保壓淬火過程中局部不能和模具良好接觸傳熱，其冷卻靠零部件周圍板料的熱傳導(dǎo)熱降溫，致使零部件淬火時(shí)間過長。
[0004]本發(fā)明的第一具體實(shí)施方案是:一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，包括用于成型鋼板沖壓的上模及下模，其特征在于，所述下模置于一水浴池內(nèi)，所述水浴池具有能浸沒鋼板工件沖壓區(qū)域的冷卻液。
[0005]進(jìn)一步的，所述水浴池內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和深度傳感器，所述溫度傳感器和深度傳感器電性連接于控制單元。
[0006]進(jìn)一步的，所述水浴池設(shè)有進(jìn)水口與排水口，所述進(jìn)水口與排水口上設(shè)有水閥，所述水閥電性連接于所述控制單元。
[0007]進(jìn)一步的，所述水浴池與下模為一體。
[0008]進(jìn)一步的，所述水浴池兩側(cè)設(shè)有能伸入水浴池內(nèi)夾取成型件的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂端部設(shè)有夾持機(jī)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步的，所述排水口設(shè)有過濾器。
[0010]本發(fā)明的第二具體實(shí)施方案是:一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓方法，在鋼板熱沖壓過程中，將沖壓模具工作部分浸入冷卻液中進(jìn)行成形及淬火工藝，板料在沖壓過程中各個(gè)部位處于冷卻液中實(shí)現(xiàn)均勻的熱傳導(dǎo)，保證了工件各個(gè)部位冷卻速率相同。
[0011]進(jìn)一步的，利用如權(quán)利要求3所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，具體步驟如下: (1)將水浴池內(nèi)的冷卻液放入高于沖壓模具工作部分；
(2)上模下行進(jìn)行沖壓；
(3)電子控制單元能根據(jù)溫度傳感器和深度傳感器測得的冷卻液的值發(fā)出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)信號給進(jìn)水口和排水口，以維持冷卻液溫度及深度；
(4)利用機(jī)械臂將成型后的工件取出。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:板料在整個(gè)過程中各個(gè)部位都在冷卻液中，受到冷卻液均勻的熱傳導(dǎo)，保證了工件各個(gè)部位冷卻速率相同而獲得力學(xué)性能均勻的工件；因工件直接與冷卻液接觸，熱傳導(dǎo)顯著增大，提高了冷卻效率，大大縮短的淬火時(shí)間，提高了整個(gè)生產(chǎn)效率。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)水口和排水口可以根據(jù)電子控制單元發(fā)出的信號進(jìn)行調(diào)節(jié)進(jìn)排水流量，維持水浴池中冷卻液的溫度和深度。過濾器可以過濾冷卻液中的鐵銹等雜質(zhì)，保證排水口(6)不被雜質(zhì)堵塞。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形模具的冷卻系統(tǒng)示意圖；
圖2為本發(fā)明帶水浴池冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度熱沖壓工作示意圖。
[0014]其中1.上模2.進(jìn)水口 3.控制單元4.溫度傳感器5.深度傳感器6.排水口7.過濾器8.下模9.水浴池10.鋼板工件11.送料機(jī)械手臂12.取件機(jī)械手臂。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]如圖1~2所示，所述一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，包括用于成型鋼板沖壓的上模1及下模8，所述下模8置于一水浴池9內(nèi)，所述水浴池9具有能浸沒鋼板工件沖壓區(qū)域的冷卻液。
[0017]本實(shí)施例中，所述水浴池9與下模8為一體。所述水浴池9內(nèi)設(shè)有溫度傳感器4和深度傳感器5，所述溫度傳感器4和深度傳感器5電性連接于控制單元3。
[0018]所述水浴池9設(shè)有進(jìn)水口 2與排水口 6，所述進(jìn)水口 2與排水口 6上設(shè)有水閥，所述水閥電性連接于所述控制單元3，為了防止沖壓產(chǎn)生的鋼肩堵塞排水口 6，在排水口 6內(nèi)還設(shè)有過濾器7。
[0019]水浴池9兩側(cè)設(shè)有能伸入水浴池內(nèi)夾取成型件的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂端部設(shè)有夾持機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中包括送料機(jī)械手臂11及取件機(jī)械手臂，機(jī)械臂能夠很好的實(shí)現(xiàn)上料與卸料，避免人工操作燙傷。
[0020]具體工作如下:
(1)將水浴池內(nèi)的冷卻液放入高于沖壓模具工作部分；
(2)上模下行進(jìn)行沖壓；
(3)電子控制單元能根據(jù)溫度傳感器和深度傳感器測得的冷卻液的值發(fā)出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)信號給進(jìn)水口和排水口，以維持冷卻液溫度及深度；
(4)利用機(jī)械臂將成型后的工件取出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，包括用于成型鋼板沖壓的上模及下模，其特征在于，所述下模置于一水浴池內(nèi)，所述水浴池具有能浸沒鋼板工件沖壓區(qū)域的冷卻液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，其特征在于，所述水浴池內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和深度傳感器，所述溫度傳感器和深度傳感器電性連接于控制單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，其特征在于，所述水浴池設(shè)有進(jìn)水口與排水口，所述進(jìn)水口與排水口上設(shè)有水閥，所述水閥電性連接于所述控制單元。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，其特征在于，所述水浴池與下模為一體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，其特征在于，所述水浴池兩側(cè)設(shè)有能伸入水浴池內(nèi)夾取成型件的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂端部設(shè)有夾持機(jī)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，其特征在于，所述排水口設(shè)有過濾器。7.一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓方法，其特征在于，在鋼板熱沖壓過程中，將沖壓模具工作部分浸入冷卻液中進(jìn)行成形及淬火工藝，板料在沖壓過程中各個(gè)部位處于冷卻液中實(shí)現(xiàn)均勻的熱傳導(dǎo)，保證了工件各個(gè)部位冷卻速率相同。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求3所述的一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置，具體步驟如下: (1)將水浴池內(nèi)的冷卻液放入高于沖壓模具工作部分； (2)上模下行進(jìn)行沖壓； (3)電子控制單元能根據(jù)溫度傳感器和深度傳感器測得的冷卻液的值發(fā)出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)信號給進(jìn)水口和排水口，以維持冷卻液溫度及深度； (4)利用機(jī)械臂將成型后的工件取出。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有新型冷卻系統(tǒng)的超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓裝置及其方法，包括用于成型鋼板沖壓的上模及下模，所述下模置于一水浴池內(nèi)，所述水浴池具有能浸沒鋼板工件沖壓區(qū)域的冷卻液。本發(fā)明方法中，冷卻系統(tǒng)采用將模具工作部分浸入冷卻液中進(jìn)行成形及淬火工藝，板料在整個(gè)過程中各個(gè)部位都在冷卻液中，受到冷卻液均勻的熱傳導(dǎo)，保證了工件各個(gè)部位冷卻速率相同而獲得力學(xué)性能均勻的工件；因工件直接與冷卻液接觸，熱傳導(dǎo)顯著增大，提高了冷卻效率，大大縮短的淬火時(shí)間，提高了整個(gè)生產(chǎn)效率。
【IPC分類】B21D37/16, B21D22/02
【公開號】CN105328047
【申請?zhí)枴緾N201510743712
【發(fā)明人】馬寧, 馬鈺杰, 楊勇, 姚立綱
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月5日