一種汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法，屬于熱沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域。所述模具制造方法，解決了傳統(tǒng)熱沖壓成形模具對(duì)彎曲的模具型面無法加工出隨形冷卻管路的問題。所述熱成形模具制造方法是首先按照模具型面的形狀彎曲好管路，連接成管路系統(tǒng)，預(yù)埋，然后鑄造在模具表面下，保證冷卻管路隨形，冷卻管路距離模具表面處處相等，對(duì)零件的冷卻效果均勻。本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)方案為：a.冷卻管路成形；b.冷卻管路預(yù)熱；c.置入冷卻管路；d.合型；e.澆注；f.開型取件；g.清理檢驗(yàn)。由上述技術(shù)方案可以制造出帶有隨形三維曲線冷卻管路的熱沖壓成形模具，利用此種模具可以加工出質(zhì)量?jī)?yōu)良的超高強(qiáng)鋼熱沖壓件。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，屬于熱沖壓成形

技術(shù)介紹
二十一世紀(jì)初，熱沖壓成形技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，主要用于制造超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓件，這種零件具有強(qiáng)度高，尺寸精度好的優(yōu)點(diǎn)，常用于制造車內(nèi)中通道、側(cè)圍B柱、車門防撞梁等汽車保安件和結(jié)構(gòu)件，目前超高強(qiáng)鋼熱沖壓件正迅速發(fā)展成為汽車制造過程中應(yīng)用前景最為看好的輕量化結(jié)構(gòu)材料之一。熱成形技術(shù)的原理是將常溫下強(qiáng)度為500-600MPa 的高強(qiáng)度硼合金鋼板加熱到900-950°C，保溫5-7分鐘，使其完全奧氏體化，然后送入內(nèi)部帶有冷卻管路的模具內(nèi)沖壓成形，鋼板同時(shí)被模具表面冷卻淬火，把奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體， 發(fā)生相變強(qiáng)化，強(qiáng)度大幅提高，可以達(dá)到1500MPa。這種工藝中，模具要同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的沖壓成形和冷卻淬火兩種功能，為了實(shí)現(xiàn)模具表面對(duì)成形件的冷卻淬火，在模具凸、凹模的表層下面一定厚度處要加工冷卻管路，通過冷卻水在冷卻管路內(nèi)循環(huán)流動(dòng)來冷卻模具表面， 模具表面再冷卻成形件，實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的冷卻淬火。熱成形模具是實(shí)現(xiàn)零件成形和冷卻淬火的重要裝備，其制造技術(shù)一直是高強(qiáng)鋼熱沖壓成形的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的熱成形模具中，冷卻管路都是通過鉆削等機(jī)械加工方法制造的，但鉆削只能加工直孔，對(duì)于彎曲的模具型面無法做到隨形加工，管路距模具表面的厚度不均勻，導(dǎo)致對(duì)零件的冷卻效果不均勻，影響零件的組織和性能。本專利技術(shù)提供了一種新型的汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法，此種方法解決了傳統(tǒng)熱沖壓成形模具對(duì)彎曲的模具型面無法加工出隨形冷卻管路的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供，主要解決傳統(tǒng)熱沖壓成形模具對(duì)彎曲的模具型面無法加工出隨形冷卻管路的問題。本專利技術(shù)的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下—種汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法，包括以下步驟a)冷卻管路成形根據(jù)模具鑄型型腔上表面形狀，加工出整體隨形三維曲線冷卻管路3;b)冷卻管路預(yù)熱將加工后的冷卻管路3放置在加熱爐4中預(yù)熱；c)置入冷卻管路將預(yù)熱后的冷卻管路3預(yù)埋在鑄型型腔1內(nèi)，隨鑄型型腔形狀精確定位；d)合型隨后合實(shí)上、下鑄型9、10，形成封閉的澆注空間11 ；e)澆注將熔融金屬13通過冒口 12注入澆注空間，待冒口 12充滿熔融金屬后停止?jié)沧ⅲ籪)開型澆注結(jié)束后冷卻，分離上、下鑄型，取出鑄件14 ；g)清理檢驗(yàn)待鑄件14完全冷卻后，對(duì)鑄件14進(jìn)行精確機(jī)械加工，獲得超高強(qiáng)鋼熱沖壓成形模具15。所述冷卻管路成形是通過剪切、彎曲、焊接和螺紋連接制成整體式的冷卻管路3。 于，所述的冷卻管路3成形后，在500-800°C的加熱爐4中預(yù)熱10-15分鐘。所述的預(yù)埋在鑄型型腔1內(nèi)的冷卻管路3與鑄型型腔1上表面的距離相等。冷卻管路在鑄型型腔中定位，是通過定位槽8實(shí)現(xiàn)的，鑄型型腔內(nèi)設(shè)有定位槽8， 定位槽為U形，型芯6與定位槽相互配合，以保證模具外形光滑平整鑄所述步驟f)開型時(shí)的溫度為所澆合金固相線溫度的0. 6 0. 8倍。與傳統(tǒng)的熱沖壓成形模具制造方法相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)。禾Ij用本專利技術(shù)可以制造出隨形的三維曲線冷卻管路。傳統(tǒng)的熱成形模具中，冷卻管路是通過鉆削等機(jī)械加工方法制造的，但鉆削只能加工直孔，對(duì)于彎曲的模具型面無法做到隨形加工，管路距模具表面的厚度不均勻，導(dǎo)致對(duì)零件的冷卻效果不均勻，影響零件的組織和性能。本專利技術(shù)通過預(yù)先按照模具型面的形狀彎曲好管路，連接成管路系統(tǒng)，預(yù)埋，然后鑄造在模具表面下，保證了冷卻管路隨形，管路距離模具表面處處相等，對(duì)零件的冷卻效果均勻。附圖說明圖1鑄型型腔立體圖。圖2模具制造方法示意圖，其中圖2(a)冷卻管路成形；圖2(b)冷卻管路預(yù)熱；圖2(c)置入冷卻管路；圖2 (d)合型；圖2 (e)澆注；圖2 (f)開型；圖2(g)清理檢驗(yàn)。圖3模具制造方法流程框圖。圖中1.鑄型型腔2.鑄型型腔上表面3.冷卻管路4.加熱爐5.輻射管6.型芯7.冷卻管路頭部8.定位槽9.下鑄型10.上鑄型11.澆注空間12.冒口 13.熔融金屬14.鑄件15熱沖壓成型模具16多余的金屬管路具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示實(shí)例進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的內(nèi)容及其具體實(shí)施方式。圖1為鑄型型腔立體圖。首先根據(jù)鑄型型腔上表面2的形狀，采用剪切、彎曲、焊接、螺紋連接等方法，將金屬管加工成為整體的隨形三維曲線冷卻管路3。為了避免金屬管路在澆注時(shí)受到熔融金屬的強(qiáng)烈熱沖擊，形成較大的熱應(yīng)力而被破壞，將金屬管路放置在 500-800°C左右的加熱爐4中預(yù)熱10-15分鐘，使金屬管路預(yù)熱均勻，參閱圖2 (b)。隨后使用夾持工具將預(yù)熱后的金屬管路迅速轉(zhuǎn)移到鑄型型腔1內(nèi)，并根據(jù)鑄型型腔的形狀，精確固定冷卻管路，保證冷卻管路到型腔上表面的距離相等，參閱圖2(c)。再將上、下鑄型9、10合實(shí)，形成封閉的澆注空間11，參閱圖2(d)。使熔融金屬13通過冒口 12注入澆注空間，待冒口充滿熔融金屬后停止?jié)沧ⅲ员憷鋮s過程中補(bǔ)縮，參閱圖2 (e)。澆注結(jié)束后冷卻一段時(shí)間，分離上、下鑄型，抽出型芯6，取出鑄件14，參閱圖2(f)。對(duì)鑄件進(jìn)行精加工，獲得完成品，參閱圖2(g)。冷卻管路的定位是通過定位槽8實(shí)現(xiàn)的，該定位槽加工為U形，支撐冷卻管路的頭部，為了使模具外形光滑平整，將型芯6安裝在定位槽內(nèi)，與定位槽相互配合。此外，定位槽可以按照具體的管路形狀和尺寸設(shè)計(jì)，以開設(shè)數(shù)量少，開設(shè)位置合理為目的，同時(shí)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的型芯與定位槽配合。開型取件時(shí)，為了使鑄件出型方便，鑄件在鑄型中停留的時(shí)間不宜過長(zhǎng)，一般開型溫度為所澆合金固相線溫度的0. 6到0. 8倍。對(duì)冷卻后的鑄件需要清理澆冒口、毛刺以及多余的金屬管路16，同時(shí)精確加工模具表面和冷卻管路接頭，獲得熱沖壓成形模具15。本專利技術(shù)所述熱沖壓成形模具的制造方法解決了傳統(tǒng)模具對(duì)彎曲的模具型面無法加工出隨形冷卻管路的問題，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法，其特征在于，包括以下步驟：ａ）冷卻管路成形：根據(jù)模具鑄型型腔上表面形狀，加工出整體隨形三維曲線冷卻管路（３）；ｂ）冷卻管路預(yù)熱：將加工后的冷卻管路（３）放置在加熱爐（４）中預(yù)熱；ｃ）置入冷卻管路：將預(yù)熱后的冷卻管路（３）預(yù)埋在鑄型型腔（１）內(nèi)，隨鑄型型腔形狀精確定位；ｄ）合型：合實(shí)上、下鑄型（９、１０），形成封閉的澆注空間（１１）；ｅ）澆注：將熔融金屬（１３）通過冒口（１２）注入澆注空間，待冒口（１２）充滿熔融金屬后停止?jié)沧ⅲ唬妫╅_型：澆注結(jié)束后冷卻，分離上、下鑄型，取出鑄件（１４）；ｇ）清理檢驗(yàn)：待鑄件（１４）完全冷卻后，對(duì)鑄件（１４）進(jìn)行精確機(jī)械加工，獲得超高強(qiáng)鋼熱沖壓成形模具（１５）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法，其特征在于，包括以下步驟a)冷卻管路成形根據(jù)模具鑄型型腔上表面形狀，加工出整體隨形三維曲線冷卻管路⑶；b)冷卻管路預(yù)熱將加工后的冷卻管路( 放置在加熱爐中預(yù)熱；c)置入冷卻管路將預(yù)熱后的冷卻管路(3)預(yù)埋在鑄型型腔(1)內(nèi)，隨鑄型型腔形狀精確定位；d)合型合實(shí)上、下鑄型(9、10)，形成封閉的澆注空間(11)；e)澆注將熔融金屬(13)通過冒口(12)注入澆注空間，待冒口(12)充滿熔融金屬后停止?jié)沧ⅲ籪)開型澆注結(jié)束后冷卻，分離上、下鑄型，取出鑄件(14)；g)清理檢驗(yàn)待鑄件(14)完全冷卻后，對(duì)鑄件(14)進(jìn)行精確機(jī)械加工，獲得超高強(qiáng)鋼熱沖壓成形模具(15)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車高強(qiáng)鋼沖壓件熱成形模具制造方法，其特征在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：谷諍巍，孟佳，徐虹，李欣，沈永波，于思彬，呂萌萌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：82