超高强钢高温拼接淬火成形装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超高强钢高温拼接淬火成形装置，包括凸模和凹模，凸模由凸模固定板固定，凹模由凹模固定板固定，凸模固定板和凹模固定板分别与上模架、下模架相连接，上下模架由导柱导套导向；所述凸模和凹模均至少由一块镶块组成，凸模与凸模固定板之间、凹模与凹模固定板之间分别设有一层耐高温隔热保温涂层；所述凸模和凹模上分别设有测温元件，测温元件与温度控制系统相连。本实用新型专利技术可以确保零件一次热成形完毕后不同区域具有不同的力学性能，可应用于汽车防撞类零件(防撞梁、A柱、B柱、车身地板通道等)的生产。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种超高强钢高温拼接淬火成形装置。
技术介绍
随着能源和环境问题的日益突出，以及人们对轿车的安全性、可靠性、舒适性等要求的提高，各大汽车制造商努力从改善汽车的结构设计和寻找新的替代材料两个方面减轻汽车的重量；不断改进和采用新的零件制造工艺，提高产品的质量。超高强钢的研究和使用，提高了汽车的碰撞性能，实现了轻量化的要求。但是，超高强钢在室温下变形能力很差。 一方面，超高强钢板强度高，在室温下塑性变形范围很窄，所需冲压力大，容易开裂；另一方面，冲压成形后零件回弹增加，导致零件尺寸和形状稳定性变差。因此传统的冷冲压方法难以解决超高强钢在汽车车身制造中遇到的问题。近几年，国外学者开发出一种新的超高强钢板加热成形工艺-热冲压成形技术。在热冲压工艺中，超高强钢板板料在加热炉中被加热到奥氏体化温度(900 950°C )，并在奥氏体区保持5分钟，然后将板料转移到压力机， 在冲压模具中同时进行冲压成形和淬火，使成形零件获得100%马氏体组织。与其他成形工艺相比，板料的热冲压成形具有以下优点变形抗力小、塑性好、成形极限高、易于成形；能够生产具有复杂几何形状的工件，成形零件具有良好的尺寸精度；配以合适的热处理方式， 可使板料发挥其最佳的性能，为汽车提供高质量的零部件。另外，最新提出来的激光拼焊板热冲压技术将不同力学属性或不同厚度的高强钢拼焊到一起，然后进行热冲压成形，一方面可获得拼焊板带来的降低车体重量、提高装配精度、简化装配步骤等优点；另一方面兼顾热冲压成形的优势，进一步提高超高强钢板的成形性和最终产品的尺寸精度，从而提高汽车抗碰撞性，更好地满足安全及节能减排的迫切需求。中国专利CN101288889公开了《一种超高强度钢热冲压成型工艺及成型模具》，该模具包括上模座和固定在上模座上的凸模、下模座和固定在下模座上的凹模，凹模中设有冷却水通道，冷却水通道与一个冷却水循环系统相连接。中国专利CN20123U86Y公开了一种《汽车车身零件用热冲压成型模具》，该模具包括上底板、下底板、凹模、凸模、压料圈。冷却液在凸模、凹模型面内循环流动。凸模、凹模采用镶块结构，镶块材料选用高强度的热作模具钢。该类专利所提工艺及模具结构生产的零件只具有高强度，无法满足防撞类零件吸能性的要求。中国专利CN101486062A公开了一种《高强度钢零件的热成形和切边一体化工艺及模具》，该模具包括上模、下模、上切边工具和下切边工具，在上下模中设有冷却水道上模的上端安装有上模油缸，上模油缸的活塞杆与上切边工具连接，下模的底部安装有下模油缸，下模油缸的活塞杆与一顶杆的下端连接，顶杆的上端与下切边工具连接。该结构利用模具内部的切边工具对热成形零件进行切边。该工艺增加了热成形模具的复杂程度，并且切变力和切变位置受到热成形模具结构的限制。中国专利CN101717850A公开了《一种超高强度钢板冲压前的热处理拼接工艺及装置》，该工艺根据所要成形的零件的性能要求，对超高强度钢板不同要求区域利用不同的冷却方式进行热处理。该装置包括不同的冷却模块和保温退火模块，各模块紧密排列在一起。该技术可以使同一个成形板料的不同区域具有不同的机械性能，得到各处性能存在差异的拼合板料。该技术获得的是性能各异的拼合钢板，为了获得性能各异的成形零件，需要结合后续的冷冲压工艺。工序繁琐之外，由于技术装置的限制，无法获得复杂类、性能任意拼接零件。中国专利CN101961744A《拼焊板的成形方法及其装置》，该工艺及装置能够实现零件中不同厚度、强度材料的结合，从而降低车重的同时提高零件的吸能性。但拼焊技术也有其缺陷焊缝的移动会造成板料成形性能的下降、焊缝的移动会造成模具表面的磨损、激光拼焊设备价格昂贵。
技术实现思路
本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种超高强钢高温拼接淬火成形装置，在成形及模内冷却过程中零件不同的区域进行程度不一的热传递，使得成形零件的强度和硬度能够按需分布，实现了材料的高强度和吸能性的完美结合，而且能够降低设备的投资，减少生产工序，提高生产效率，产品质量易于控制。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案一种超高强钢高温拼接淬火成形装置，包括凸模和凹模，凸模由凸模固定板固定， 凹模由凹模固定板固定，凸模固定板和凹模固定板分别与上模架、下模架相连接，上下模架由导柱导套导向；所述凸模和凹模均至少由一块镶块组成，凸模与凸模固定板之间、凹模与凹模固定板之间分别设有一层耐高温隔热保温涂层；所述凸模和凹模上分别设置测温元件，测温元件与温度控制系统相连。所述凸模和凹模均为由加热区和冷却区组成的整体式钢制结构。所述凸模和凹模均为镶块式钢制结构，其包括加热镶块和冷却镶块，加热镶块和冷却镶块之间有隔热间隙。所述凸模和凹模均为镶块式钢制结构，其包括加热镶块和冷却镶块，加热镶块和冷却镶块之间有特殊的隔热陶瓷。所述凸模和凹模均为镶块式结构，其由特殊陶瓷镶块和钢制冷却镶块组合而成。所述凸模和凹模均为镶块式结构，其由特殊陶瓷加热镶块和钢制冷却镶块组合而成。所述凸模和凸模固定板之间、凹模和凹模固定板之间均通过燕尾槽结构相配合， 凸模和凸模固定板之间、凹模和凹模固定板之间均通过侧面的螺钉紧固。所述凹模面安装有顶部为半球形、可自由伸缩的定位螺钉。所述凸模和凹模中设有冷却水通道，冷却通道上安装有冷却水进出口接头，却水进出口接头连接供水管及水泵。所述凸模和凹模中设置加热管，所述加热管与温度控制系统的温控器相连。该装置为一套高温拼接淬火成形模具，技术主要针对凸模、凹模及凸模固定板、凹模固定板及温度控制系统。凸模由凸模固定板固定，凹模由凹模固定板固定。凸模固定板和凹模固定板通过螺丝分别与上模架、下模架相连接，上下模架之间通过导柱导套进行导向。凸模按照需要由一块及以上的镶块拼接而成，不同的镶块采用不同的冷却方式、 加热方式甚至材质。为了确保温度在钢板厚度方向分布均勻，而不发生翘曲，凹模的加热、 冷却方式及材质与凸模相对应。凸模采用如下几种组合方式(一)整体式钢制凸模，其中分为加热区和冷却区； (二)镶块式钢制凸模，其中分为加热镶块、冷却镶块，加热镶块和冷却镶块之间采用一层特殊陶瓷隔热；(三)镶块式钢制凸模，其中分为加热镶块、冷却镶块，加热镶块和冷却镶块之间采用一定距离的间隙隔热；(四)镶块式凸模，其中分为陶瓷镶块、钢制的冷却镶块； (五)镶块式凸模，其中分为陶瓷加热镶块、钢制的冷却镶块。凹模的组合方式与之对应。 在相同条件下，组合(一)加热区的冷却速度最快，冷却区的冷却速度最慢；组合(五)加热区的冷却速度最慢，冷却区的冷却速度最快。五种组合方式中，保温镶块的保温性能从组合方式(一)到(五)逐渐提高。组合方式根据实际生产零件需要进行选择。为方便更换凸模，凸模和凸模固定板之间通过燕尾槽结构相配合，凸模和凸模固定板之间通过侧面的螺钉进行紧固。对应的凹模按照相同情况处理。凹模面安装有可自由伸缩的定位螺钉，螺钉顶部为半球形，减少了与钢板之间的接触面积，降低了热量的散失。需要设置冷却水道的凸模，冷却水通道上安装有冷却水进出口接头，接头连接供水管及水泵，冷却水道通过高速流动的水流将热量带走，从而达到局部热处理的目的。对应的凹模按照相同情况处理。对于制作样件，陶瓷镶块选用高级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐炳涛，王红娟，李辉平，王兆清，鹿晓阳，
申请(专利权)人：唐炳涛，
类型：实用新型
国别省市：