專利名稱：具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具。
背景技術(shù)：
應(yīng)用熱成形工藝技術(shù)制造的汽車白車身結(jié)構(gòu)件，其原理是將硼鋼板加熱到奧氏體溫度區(qū)間以上，快速輸送到熱成形模具上，在沖壓成形的同時，對板料進行淬火，得到完全 馬氏體組織的零件，使零件達(dá)到1500MPa級別的抗拉強度。因其具有超高強度，熱成形零件逐漸廣泛被應(yīng)用于白車身結(jié)構(gòu)件，在確保結(jié)構(gòu)強度的同時實現(xiàn)更輕量化的產(chǎn)品設(shè)計，對于提高汽車的燃油經(jīng)濟性，推動節(jié)能減排具有重要意義。不同于傳統(tǒng)的冷沖壓工藝，熱成形工藝往往只有成形一道工序，這是因為板料在熱成形之后，已經(jīng)達(dá)到超高強度，難以實現(xiàn)傳統(tǒng)冷沖壓工藝中的翻孔、翻邊、整形等后續(xù)工序。這樣就限制了熱成形零件的幾何復(fù)雜性，只能設(shè)計成相對簡單的形狀。但是出于車身裝配和功能的需要，某些零件的局部特征往往又難以簡化，例如中央地板通道的變速器撥桿過孔往往需要進行翻孔。這就要求能夠在同一副模具中同時實現(xiàn)熱成形和熱翻孔的工藝。而目前的熱成形模具不具備在熱成形的同時實現(xiàn)熱翻孔的功能。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，該模具可同時實現(xiàn)熱成形和熱翻孔的功能，實現(xiàn)較復(fù)雜零件的制造。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型包括上模，上模包括上模座和固定在所述上模座下表面的凹模鑲塊；上模的下方設(shè)有一用于放置待處理的板料的壓邊圈，壓邊圈的上表面與凹模鑲塊的下表面的水平部分相對應(yīng)；壓邊圈的下表面設(shè)有多個垂直的頂桿，頂桿的另一端連接有壓機液壓墊；它還包括下模，下模設(shè)在壓邊圈的下方；下模包括下模座，下模座包括下模座本體和沿下模座本體的邊緣垂直向上延伸的下模座凸緣，下模座本體的上表面垂直固定有多個相同的氮氣彈簧，氮氣彈簧上壓有一安裝板，安裝板的邊緣與下模座凸緣的內(nèi)表面間隙配合，安裝板的上表面中心固定有凸模鑲塊，凸模鑲塊的凸面與凹模鑲塊的凹面相對應(yīng)，壓邊圈的中間設(shè)有第一通孔，凸模鑲塊的最大直徑略小于第一通孔的內(nèi)徑，下模座本體上表面的中心垂直固定有翻孔沖頭，安裝板和凸模鑲塊對應(yīng)于翻孔沖頭的位置設(shè)有第二通孔，翻孔沖頭與第二通孔間隙配合，凹模鑲塊的中心設(shè)有第三通孔，第三通孔與翻孔沖頭在同一軸線上，第三通孔的內(nèi)徑面與翻孔沖頭的外徑面的徑向距離略大于待處理的板料的厚度。本實用新型可以在同一工序中，先進行常規(guī)的熱成形，然后在板料對應(yīng)部位冷卻之前完成熱翻孔，實現(xiàn)較復(fù)雜零件的制造。優(yōu)選的，翻孔沖頭的最高點略低于凸模鑲塊的上表面。翻孔沖頭的最高點略低于凸模鑲塊的上表面，避免在熱成形過程中翻孔沖頭接觸板料。優(yōu)選的，壓邊圈的分模線的四周固定有多個相同的平衡塊，平衡塊的高度略大于板料的厚度。平衡塊能保證凹模鑲塊與壓邊圈的間隙均勻分布且大于板料厚度，使板料在成形過程中能夠順暢流動和變形。優(yōu)選的，安裝板的邊緣與下模座凸緣的內(nèi)表面之間設(shè)有導(dǎo)板。導(dǎo)板確保了安裝板和下模座凸緣相對運動的精度。優(yōu)選的，下模座本體的上表面固定有多個相同的墩死塊，墩死塊位于安裝板的下方。墩死塊能夠在氮氣彈簧被壓縮到下止點時起到限位作用。優(yōu)選的，安裝板和下模座對應(yīng)頂桿的位置設(shè)有第四通孔，頂桿與第四通孔間隙配 口 O

圖I為本實用新型具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具的一種實施方式的剖視圖。圖2為圖I所示具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具的實施方式的熱成形工藝剖視圖。圖3為圖I所示具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具的實施方式的熱翻孔工藝剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細(xì)說明。如圖I所示，本實用新型包括上模1，上模I包括上模座11和固定在上模座11下表面的凹模鑲塊12 ;上模I的下方設(shè)有一用于放置待處理的板料6的壓邊圈2，壓邊圈2的上表面與凹模鑲塊12的下表面的水平部分相對應(yīng)；壓邊圈2的下表面設(shè)有多個垂直的頂桿4，頂桿4的另一端連接有壓機液壓墊；壓邊圈2的上表面的分模線的四周固定有多個相同的平衡塊5，平衡塊5的高度略大于板料6的厚度；壓邊圈2的下方設(shè)有下模3 ;下模3包括下模座31，下模座31包括下模座本體31a和沿下模座本體31a的邊緣垂直向上延伸的下模座凸緣31b ;下模座本體31a的上表面垂直固定有多個相同的氮氣彈簧32 ;氮氣彈簧32上壓有一安裝板33，安裝板33的邊緣與下模座凸緣31b的內(nèi)表面間隙配合，安裝板33的邊緣與下模座凸緣31b的內(nèi)表面之間設(shè)有導(dǎo)板37 ;安裝板33的上表面中心固定有凸模鑲塊34，凸模鑲塊34的凸面與凹模鑲塊12的凹面相對應(yīng)，壓邊圈2的中間設(shè)有第一通孔，凸模鑲塊34的最大直徑略小于第一通孔的內(nèi)徑；下模座本體31a上表面的中心垂直固定有翻孔沖頭35，翻孔沖頭35的最高點可略低于凸模鑲塊34的上表面，安裝板33和凸模鑲塊34對應(yīng)于翻孔沖頭35的位置設(shè)有第二通孔，翻孔沖頭35與第二通孔間隙配合；凹模鑲塊12的中心設(shè)有第三通孔，第三通孔與翻孔沖頭35在同一軸線上，第三通孔的內(nèi)徑面與翻孔沖頭35的外徑面的徑向距離略大于板料6的厚度；下模座本體31a的上表面固定有多個相同的墩死塊36，墩死塊36位于安裝板33的下方；所述安裝板33和所述下模座31對應(yīng)所述頂桿4的位置設(shè)有第四通孔，頂桿4與第四通孔間隙配合。加熱后的板料6被自動化設(shè)備輸送放置到壓邊圈2上，上模I隨壓機滑塊下行，凹模鑲塊12與壓邊圈2上的平衡塊5相接觸，平衡塊5使凹模鑲塊12與壓邊圈2之間的間隙大于板料6的料厚，保證高溫狀態(tài)下的板料6不因過大的壓邊力而發(fā)生破裂。[0018]如圖2所示，由于支撐壓邊圈2的頂桿4的液壓力較小，上模I和壓邊圈2 —同下行。板料6先后與凸模鑲塊34和凹模鑲塊12接觸，開始拉深成形。在此過程中，由于氮氣彈簧32的支撐力大于板料6的成形力，安裝板33基本保持不動，翻孔沖頭35完全位于凸模鑲塊34內(nèi)部，不與板料6上待翻孔區(qū)域發(fā)生接觸，板料6對應(yīng)位置不會快速冷卻，仍然保持較高的溫度和可成形性。當(dāng)板料6與凸模鑲塊34和凹模鑲塊12完全接觸時，板料6在凸模鑲塊34、凹模鑲塊12作用下基本成形完畢，第一階段的熱成形工藝完成。如圖3所示，上模I繼續(xù)下行。壓機滑塊的下壓力大于氮氣彈簧32的支撐力，安裝板33在導(dǎo)板37導(dǎo)向作用下，與凸模鑲塊34、板料6 —同下行。由于翻孔沖頭34是固定在下模座31上，與凸模鑲塊34之間產(chǎn)生向上的相對運動，與板料6上的待翻孔區(qū)域接觸并 開始翻孔，直至安裝板33與固定在下模座31上的墩死塊36接觸，到達(dá)下止點，熱翻孔工藝結(jié)束。需要指出的是，氮氣彈簧32的規(guī)格、數(shù)量與排布形式，需根據(jù)凸模鑲塊34和安裝板33重量以及成形力大小進行設(shè)計計算，保證氮氣彈簧32的總支撐力大于凸模鑲塊34和安裝板33重量以及成形力之和，這樣能夠確保在熱成形工序徹底完成之后再進行熱翻孔。板料6熱成形和熱翻孔完畢之后，由于冷卻收縮，一般會包覆在凸模鑲塊34及翻孔沖頭35上。卸料時，隨著壓機滑塊和上模I上行，壓機滑塊的成形力被撤去，在氮氣彈簧32的支撐力作用下，凸模鑲塊34和安裝板33相對翻孔沖頭35向上運動，使已成形的板料6與翻孔沖頭35脫開。接著，在頂桿4的作用下，壓邊圈2相對凸模鑲塊34向上運動，使已成形的板料6與凸模鑲塊34脫開，出料機械手可將已成形的板料6取走。本實用新型可以在同一工序中，先進行常規(guī)的熱成形，然后在板料6對應(yīng)部位冷卻之前完成熱翻孔，實現(xiàn)較復(fù)雜零件的制造。以上對本實用新型實施例所提供的一種具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具進行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，凡依本實用新型設(shè)計思想所做的任何改變都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，包括上模(I)，所述上模(I)包括上模座(11)和固定在所述上模座(11)下表面的凹模鑲塊(12);所述上模(I)的下方設(shè)有一用于放置待處理的板料(6)的壓邊圈(2)，所述壓邊圈(2)的上表面與所述凹模鑲塊(12)的下表面的水平部分相對應(yīng)；所述壓邊圈(2)的下表面設(shè)有多個垂直的頂桿(4)，所述頂桿(4)的另一端連接有壓機液壓墊，其特征在于它還包括下模(3)，所述下模(3)設(shè)在所述壓邊圈(2 )的下方；所述下模(3 )包括下模座(31)，所述下模座(31)包括下模座本體(3Ia)和沿下模座本體(31a)的邊緣垂直向上延伸的下模座凸緣(31b)，所述下模座本體(31a)的上表面垂直固定有多個相同的氮氣彈簧(32)，所述氮氣彈簧(32)上壓有一安裝板(33)，所述安裝板(33)的邊緣與所述下模座凸緣(31b)的內(nèi)表面間隙配合，所述安裝板(33)的上表面中心固定有凸模鑲塊(34)，所述凸模鑲塊(34)的凸面與所述凹模鑲塊(12)的凹面相對應(yīng)，所述壓邊圈(2)的中間設(shè)有第一通孔，所述凸模鑲塊(34)的最大直徑略小于所述第一通孔的內(nèi)徑，所述下模座本體(31a)上表面的中心垂直固定有翻孔沖頭(35)，所述安裝板(33)和所述凸模鑲塊(34)對應(yīng)于所述翻孔沖頭(35)的位置設(shè)有第二通孔，所述翻孔沖頭(35)與所述第二通孔間隙配合，所述凹模鑲塊(12)的中心設(shè)有第三通孔，所述第三通孔與所述翻孔沖頭(35)在同一軸線上，所述第三通孔的內(nèi)徑面與所述翻孔沖頭(35)的外徑面的徑向距離略大于待處理的板料(6)的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，其特征在于所述翻孔沖頭(35)的最高點略低于所述凸模鑲塊(34)的上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，其特征在于所述壓邊圈(2)的分模線的四周固定有多個相同的平衡塊(5)，所述平衡塊(5)的高度略大于待處理的板料(6)的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，其特征在于所述安裝板(33)的邊緣與所述下模座凸緣(31b)的內(nèi)表面之間設(shè)有導(dǎo)板(37)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，其特征在于所述下模座本體(31a)的上表面固定有多個相同的墩死塊(36)，所述墩死塊(36)位于所述安裝板(33)的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具，其特征在于所述安裝板(33)和所述下模座(31)對應(yīng)所述頂桿(4)的位置設(shè)有第四通孔，所述頂桿(4)與所述第四通孔間隙配合。
專利摘要本實用新型涉及一種具備成形翻孔復(fù)合功能的熱成形模具。本實用新型的上模包括上模座和固定在上模座上的凹模鑲塊；上模的下方設(shè)有一壓邊圈；下模包括下模座，下模座上固定有多個相同的氮氣彈簧，氮氣彈簧上壓有一安裝板，安裝板可沿垂直方向移動，安裝板上中心固定有凸模鑲塊，凸模鑲塊的凸面與凹模鑲塊的凹面相對應(yīng)，凸模鑲塊的最大直徑略小于壓邊圈通孔的內(nèi)徑，下模座上垂直固定有翻孔沖頭，翻孔沖頭穿過安裝板和凸模鑲塊，可沿垂直方面相對移動，翻孔沖頭與凹模鑲塊的通孔在同一軸線上，兩者的徑向距離略大于待處理的板料的厚度。本實用新型可以在同一工序中，先進行常規(guī)的熱成形，然后在板料對應(yīng)部位冷卻之前完成翻孔，實現(xiàn)較復(fù)雜零件的制造。
文檔編號B21D37/10GK202516923SQ20112052694
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉磊超, 許紅平 申請人:上海賽科利汽車模具技術(shù)應(yīng)用有限公司