本发明专利技术涉及一种金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件(200)，包括核心部件和辅助部件；所述核心部件包括下模底板(210)、下模模座(220)、下模镶块(230)、上模顶板(240)、上模模座(250)、上模镶块(260)、级进式模具(270)、侧推密封油缸模块(280)和电极压紧气缸模块(290)，下模底板上依照上下空间顺序依次设置下模模座、下模镶块、级进式模具、上模镶块、上模模座和上模顶板。本发明专利技术采用级进式模具，电阻加热工序和热气胀及淬火工序同时并行实现，级进式进料，因而节拍快，效率大幅提升。
【技术实现步骤摘要】
一种金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件
本专利技术属于金属塑性加工
，具体涉及一种金属管材气体胀形与快冷强化模具组件。
技术介绍
当前汽车制造的潮流无疑在向着更大的减重目标转变，以最终实现更显著的节能和减少排放。轻量化是实现传统汽车节能减排，并解决当前新能源汽车续航里程不足问题的重要途径之一。超高强度钢、高强铝合金、高强镁合金等材料是构成轻量化汽车车身的关键材料，该类材料成形过程中都存在塑性低、回弹大、易破裂的问题，传统工艺难以解决其高品质精确成形问题。金属管材热态气体胀形与快冷强化工艺(HMGF&Q,HotMetalGasForming&Quenching)为车身结构工程师提供了一种加工超高强度钢、高强铝合金等材料的全新途径，该工艺充分结合液压成形、吹塑成形和模压淬火强化成形(PressHardening)等工艺的优点，通过快速加热使材料在高温下成形，并迅速同步完成模内淬火强化，改善成形性能的同时提高了成形质量和效率，特别适用于汽车A柱、B柱、防撞梁、扭力梁等高刚度封闭截面空间框架结构的制造，将车身轻量化水平和结构强度提升到全新的水平。现有研究成果表明了HMGF&Q成形工艺可以将高强钢管材内压成形产品的强度从800MPa提升到1500MPa左右，工艺路线可行，应用前景良好，但目前现有技术中，大多没有抗氧化气体防护装置，导致如下工艺问题需要进一步解决：①连续炉加热成本高，需要采用有铝硅涂层等防护涂层的钢板制管，成本高、焊接夹杂影响成形产品质量。管材在连续炉气体保护氛围内加热和保温系统的高能耗也让系统能耗增加，防腐涂层板制管难题也使得成本增加；②采用裸板制管、电阻自发热方式加热，产品加热后机器人转运到模具内，则存在转运过程中遇空气氧化、生产节拍慢的缺点。这些缺点导致了高能耗、高成本的问题，最终该技术难以普及。针对现有技术存在的不足，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件，包括核心部件和自动上下料模块，自动上下料模块设置在核心部件的两侧，为核心部件提供工件的上料和下料作业；所述核心部件包括下模底板、下模模座、下模镶块、上模顶板、上模模座、上模镶块、级进式模具、侧推密封油缸模块和电极压紧气缸模块，下模底板上依照上下空间顺序依次设置下模模座、下模镶块、级进式模具、上模镶块、上模模座和上模顶板，所述级进式模具包含有加热工位和热气胀及淬火工位。该模具组件将热气胀+淬火成形工位组合在一起，极大地缩短了加工时间，也避免了产品表面氧化的问题。进一步地，所述级进式模具包括进给底板、进给模块和进给托板，所述进给模块驱动所述进给底板左右平移，也驱动所述进给托板进行上下升降运动；所述进给模块包括级进模驱动器、级进模驱动导向条、升降液压缸、旋转压紧气缸和可旋转压板，所述进给托板上设置有多个容纳工件端部的模腔，还设置有多个容纳旋转压紧气缸的孔槽。每个模腔对应于不同的加工工位。进一步地，所述级进模驱动器包括驱动电机、减速器、齿轮和齿条，驱动电机固定设置在下模底板上，齿轮通过减速器与驱动电机连接，并与齿条啮合，齿条设置在进给底板上。进一步地，所述级进模驱动导向条设置在所述下模底板上并与所述下模模座共同对所述进给底板进行平移导向。进一步地，所述侧推密封油缸模块包括侧推密封油缸，所述电极压紧气缸模块包括电极压紧气缸。进一步地，所述自动上下料模块包括摆渡上料小车、摆渡下料小车、摆渡上料翻转机械手和摆渡下料翻转机械手，所述摆渡上料小车、摆渡上料翻转机械手、核心部件、摆渡下料翻转机械手和摆渡下料小车依照左右空间顺序依次设置在下模底板上。进一步地，所述摆渡下料小车包含有直线驱动器、上顶气缸、小车托板和工件卡板，直线驱动器用于驱动小车在下模底板上沿着导轨左右移动，上顶气缸用于驱动小车托板的升降，工件卡板设置在小车托板上，用于卡住工件。进一步地，所述摆渡下料翻转机械手包含有直线驱动器、旋转驱动器、旋转机械臂和夹紧抓手，直线驱动器用于驱动小车在下模底板上沿着导轨左右移动，旋转驱动器用于翻转旋转机械臂，使得工件从下往上翻转180度，夹紧抓手用于抓取工件。进一步地，所述级进式模具还包含有上料工位和出料保温工位。本专利技术的有益效果：采用级进式模具，电阻加热工序和热气胀及淬火工序同时并行实现，级进式进料，因而节拍快，效率大幅提升。附图说明图1是本专利技术金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件一种实施例的结构剖面示意图，其中的物料流向是从右向左。图2是本专利技术金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件一种实施例的俯视结构示意图。图3是本专利技术金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件一种实施例的侧视结构示意图。图4是本专利技术金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件一种实施例的前视结构剖面示意图。图5是图4的局部放大示意图。图6是图4的局部俯视示意图和侧视示意图。图7是本专利技术金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件一种实施例的摆渡小车的结构示意图。图8是本专利技术金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件一种实施例的翻转机械手结构示意图。其中，2A-上料工位，2B-加热工位，2C-热气胀及淬火工位，2D-出料保温工位，200-模具组件，201-摆渡上料小车，202-摆渡下料小车，2021-直线驱动器，2022-上顶气缸，2023-托板，2024-工件卡板，203-摆渡上料翻转机械手，204-摆渡下料翻转机械手，2041-直线驱动器，2042-旋转驱动器，2043-旋转机械臂，2044-夹紧抓手，210-下模底板，211-导轨，220-下模模座，230-下模镶块，240-上模顶板，250-上模模座，260-上模镶块，270-级进式模具，271-进给底板，272-进给模块，2721-级进模驱动器，27211-驱动电机、27212-减速器、27213-齿轮，27214-齿条，2722-级进模驱动导向条，2723-升降液压缸，2724-旋转压紧气缸，2725-可旋转压板，273-进给托板，2731-模腔，2732-孔槽，2733-导柱，280-侧推密封油缸模块，290-电极压紧气缸模块，W-工件，520-安全防护与密封仓，521-泄压孔。具体实施方式以下结合附图1-8，对本专利技术进行进一步地说明。如图1所示，本专利技术的一种金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件200，包括核心部件和自动上下料模块，自动上下料模块设置在核心部件的两侧，为核心部件提供工件W的上料和下料作业；核心部件包括下模底板210、下模模座220、下模镶块230、上模顶板240、上模模座250、上模镶块260、级进式模具270、侧推密封油缸模块280和电极压紧气缸模块290，下模底板210上依照上下空间顺序依次设置下模模座220、下模镶块230、级进式模具270、上模镶块260、上模模座250和上模顶板240；级进式模具270包含有加热工位2B和热气胀及淬火工位2C。该模具组件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件(200)，包括核心部件和自动上下料模块，自动上下料模块设置在核心部件的两侧，为核心部件提供工件(W)的上料和下料作业；其特征在于：所述核心部件包括下模底板(210)、下模模座(220)、下模镶块(230)、上模顶板(240)、上模模座(250)、上模镶块(260)、级进式模具(270)、侧推密封油缸模块(280)和电极压紧气缸模块(290)，下模底板(210)上依照上下空间顺序依次设置下模模座(220)、下模镶块(230)、级进式模具(270)、上模镶块(260)、上模模座(250)和上模顶板(240)，所述级进式模具(270)包含有加热工位(2B)和热气胀及淬火工位(2C)。/n
【技术特征摘要】
20190304 CN 20191016032441.一种金属管材热态气体胀形与快冷强化模具组件(200)，包括核心部件和自动上下料模块，自动上下料模块设置在核心部件的两侧，为核心部件提供工件(W)的上料和下料作业；其特征在于：所述核心部件包括下模底板(210)、下模模座(220)、下模镶块(230)、上模顶板(240)、上模模座(250)、上模镶块(260)、级进式模具(270)、侧推密封油缸模块(280)和电极压紧气缸模块(290)，下模底板(210)上依照上下空间顺序依次设置下模模座(220)、下模镶块(230)、级进式模具(270)、上模镶块(260)、上模模座(250)和上模顶板(240)，所述级进式模具(270)包含有加热工位(2B)和热气胀及淬火工位(2C)。
2.如权利要求1所述的模具组件(200)，其特征在于，所述级进式模具(270)包括进给底板(271)、进给模块(272)和进给托板(273)，所述进给模块(272)驱动所述进给底板(271)左右平移，也驱动所述进给托板(273)进行上下升降运动；所述进给模块(272)包括级进模驱动器(2721)、级进模驱动导向条(2722)、升降液压缸(2723)、旋转压紧气缸(2724)和可旋转压板(2725)，所述进给托板(273)上设置有多个容纳工件(W)端部的模腔(2731)，还设置有多个容纳旋转压紧气缸(2724)的孔槽(2732)。
3.如权利要求2所述的模具组件(200)，其特征在于，所述级进模驱动器(2721)包括驱动电机(27211)、减速器(27212)、齿轮(27213)和齿条(27214)，其中驱动电机(27211)固定设置在下模底板(210)上，齿轮(27213)通过减速器(27212)与驱动电机(27211)连接，并与齿条(27214)啮合，齿条(27214)设置在进给底板(271)上。
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏志，成刚，葛宇龙，阮尚文，谢亚苏，王增华，蒋晓航，
申请(专利权)人：航宇智造北京工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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