一種制備良好延展性汽車u形梁的模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，模具內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部冷卻回路；上模部分包括上模座和凹模，下模部分包括凸模和下模座；內(nèi)部冷卻回路通過冷卻管道與外部冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)連接；凸模與凹模均設(shè)置溫度測定點，通過熱電偶與外部控制系統(tǒng)連接。U形梁模具內(nèi)部冷卻回路，是將管道彎曲成與模具工作面相對應(yīng)的形狀，連接成冷卻回路，然后再將其鑄造在凸?；虬寄？拷ぷ髅嬉粋?cè)，作為模具內(nèi)部的冷卻回路。針對汽車U形梁零件，模具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)進行合理的布局，制備出沒有回彈缺陷的、具有良好成形性和延展性的汽車U形梁，提高汽車碰撞的安全性能。
【專利說明】一種制備良好延展性汽車U形梁的模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車覆蓋件模具設(shè)計及制造領(lǐng)域，尤其涉及制備汽車U形梁的模具。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車覆蓋件的生產(chǎn)制備是汽車制造的一個重要的環(huán)節(jié)。作為車身生產(chǎn)的重要裝備，汽車覆蓋件模具對車身的最終質(zhì)量起到了決定性的作用。隨著汽車輕量化越來越得到研發(fā)人員的重視，為了保證碰撞安全性能就必須提高零件強度，因此對沖壓件模具的要求越來越高，要求模具不但要有質(zhì)有量地完成零件沖壓成形任務(wù)，又要求保證零件具有良好的成形性能。
[0003]本實用新型關(guān)注的汽車U形梁通常采用模具進行冷沖壓成形制備，然而在采用高強度鋼板作為原板時，當材料強度超過800?100MPa時，其硬化指數(shù)η值和各向異性指數(shù)r值降低，沖壓成形性能下降，各種成形缺陷凸顯，不僅需要非常大的成形力，而且很難保證制件的尺寸精度，回彈特別嚴重，同時對模具損傷非常大。由于模具的成本很高，一套模具的成本將近上百萬，因此沖壓成形的無形風險很大。
[0004]針對上述情況，研發(fā)人員對傳統(tǒng)U形梁的模具結(jié)構(gòu)進行了研宄。其中，CN201110094085.0專利曾提出了通用熱成形模具的制造方法，但沒有涉及溫度控制及反饋系統(tǒng)，沒有測模具溫度的熱電偶連接件，因此在鋼板冷卻速度的控制上存在問題。這就會使鋼板成形后的微觀組織難以保證，進而零件的各項性能指標會存在較大差異。
[0005]綜上所述，本實用新型的模具結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)U形梁模具，屬于熱沖壓成形模具領(lǐng)域，集成了零件的成形及淬火兩項功能，因此模具的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對模具的材料選擇、模具設(shè)計均有很高的要求。因此可知，本實用新型的模具的主要原理是模具型腔的溫度受控，使加熱到預(yù)設(shè)溫度的鋼板在模具沖壓成形的同時，可以獲得工藝要求的冷卻速度，進而滿足熱處理工藝條件，從而制備出具有良好延展性且高強度的汽車U形梁零件成品。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于克服上述問題和不足而提供一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，該模具使溫控加熱并處于紅軟狀態(tài)下的鋼板在模具中沖壓成形的同時，獲取熱處理工藝所要求的溫度條件，確保U形梁在成形過程中不會出現(xiàn)裂紋或起皺等缺陷，進而保證U形梁的良好成形性和延展性。
[0007]一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，模具內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部冷卻回路；上模部分包括上模座和凹模，上模座和凹模為整體結(jié)構(gòu)，下模部分包括凸模和下模座，下模座和凸模為整體結(jié)構(gòu)；內(nèi)部冷卻回路通過冷卻管道與外部冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)連接；凸模與凹模均設(shè)置溫度測定點，通過熱電偶與外部控制系統(tǒng)連接。
[0008]U形梁模具內(nèi)部冷卻回路，是將管道彎曲成與模具工作面相對應(yīng)的形狀，連接成冷卻回路，然后再將其鑄造在凸?；虬寄？拷ぷ髅嬉粋?cè)，作為模具內(nèi)部的冷卻回路。
[0009]U形梁模具內(nèi)部冷卻回路包括進水排和出水排進水排的每個進水口通過布置在凹模上的冷卻水管道與出水排的每個出水口相連；進水排的每個進水口通過布置在凸模上的冷卻水管道與出水排的每個出水口相連。
[0010]U形梁模具中零件內(nèi)側(cè)彎曲圓角為r，外側(cè)彎曲圓角為r’，凸模圓角半徑= r，凹模圓角半徑>r’。
[0011]本實用新型針對汽車U形梁零件，對模具的外部結(jié)構(gòu)進行了專門設(shè)置，同時對模具內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)進行了合理的布局。該模具可以制備出沒有回彈缺陷的、且具有良好成形性和延展性的汽車U形梁，進而提高汽車碰撞的安全性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實用新型內(nèi)部冷卻管路的截面圖。
[0014]圖3為本實用新型控制示意圖。
[0015]圖中2為上模座，3為凹模，4為凸模，5為下模座，7為進水排，8為出水排，9為進水排，10為出水排，11為溫度測定點，12內(nèi)部冷卻管道，13為外部控制裝置，15為冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)，16模具工作面。

【具體實施方式】
[0016]如圖所示，本實用新型包括包括上模部分和下模部分，模具內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部冷卻管道12 ;上模部分包括上模座2和凹模3，上模座2和凹模3為整體結(jié)構(gòu)，下模部分包括凸模4和下模座5，下模座4和凸模5為整體結(jié)構(gòu)；內(nèi)部冷卻管道12通過外部冷卻管道與外部冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)15連接；凸模4與凹模3均設(shè)置溫度測定點11，溫度測定點11與外部控制系統(tǒng)13連接。
[0017]為了保證模具的冷卻速度，內(nèi)部冷卻回路12 —般設(shè)定在5路及以上，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點分布在模具內(nèi)部。
[0018]U形梁模具內(nèi)部冷卻管道12，是將冷卻管道彎曲成與模具工作面16相對應(yīng)的形狀，然后再將其鑄造在凸?；虬寄？拷ぷ髅?6 —側(cè)，內(nèi)部冷卻管道12通過外部冷卻管道與冷卻液循環(huán)動力系15統(tǒng)連接成冷卻回路。
[0019]U形梁模具外部冷卻管道包括進水排7、9，出水排8、10，進水排7的每個進水口通過布置在凹模3上的內(nèi)部冷卻管道12與出水排8的每個出水口相連；進水排9的每個進水口通過布置在凸模4上的內(nèi)部冷卻管道12與出水排10的每個出水口相連。
[0020]U形梁模具中零件內(nèi)側(cè)彎曲圓角為r，外側(cè)彎曲圓角為r’，凸模圓角半徑= r，凹模圓角半徑>r’。
[0021]本實用新型的上下模采用整體結(jié)構(gòu)，其對應(yīng)的冷卻管路布置在上下模中，采用鑄入型。在上下模模座上各設(shè)立兩個分水排，一個連接進水管，一個連接出水管。
[0022]在沖壓成形的準備階段，上模和下模是處于開啟狀態(tài)，當紅軟的鋼板被放入下模的模腔后，上?？焖傧滦?，板料在上模與下模的合模過程中完成瞬間成形。
[0023]成形零件要在模腔內(nèi)經(jīng)數(shù)秒的保壓及冷卻淬火過程，此間，與模具相連的熱電偶會將溫度通過傳感器反饋到?jīng)_壓機控制系統(tǒng)，經(jīng)與設(shè)定值比較，一旦超出目標值，各控制閥會通過調(diào)節(jié)冷卻液的流量和流向以實現(xiàn)穩(wěn)定模腔溫度的目的，然后模具開啟，取出零件，準備下一個工作循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，其特征在于，模具內(nèi)部設(shè)置內(nèi)部冷卻管道(12);所述上模部分包括上模座(2)和凹模(3)，上模座(2)和凹模(3)為整體結(jié)構(gòu)，下模部分包括凸模(4)和下模座(5)，下模座(4)和凸模(5)為整體結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)部冷卻管道(12)通過外部冷卻管道與外部冷卻液循環(huán)動力系統(tǒng)(15)連接；凸模⑷與凹模⑶均設(shè)置溫度測定點(11)，溫度測定點(11)與外部控制系統(tǒng)(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，其特征在于，所述U形梁模具內(nèi)部冷卻管道(12)，是將冷卻管道彎曲成與模具工作面(16)相對應(yīng)的形狀，然后再將其鑄造在凸?；虬寄？拷ぷ髅?16) —側(cè)，內(nèi)部冷卻管道(12)通過外部冷卻管道與冷卻液循環(huán)動力系(15)統(tǒng)連接成冷卻回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，其特征在于，所述U形梁模具的上模座(2)和下模座(4)兩側(cè)分別設(shè)置進水排(7，9)、出水排(8，10)，進水排(7)的每個進水口通過布置在凹模⑶內(nèi)的內(nèi)部冷卻管道(12)與出水排⑶的每個出水口相連；進水排(9)的每個進水口通過布置在凸模⑷內(nèi)的內(nèi)部冷卻管道(12)與出水排(10)的每個出水口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備良好延展性汽車U形梁的模具，其特征在于，U形梁模具中零件內(nèi)側(cè)彎曲圓角為r，外側(cè)彎曲圓角為r’，凸模圓角半徑= r，凹模圓角半徑rH>r，。
【文檔編號】B21D37/16GK204194561SQ201420308076
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】徐鑫, 劉仁東, 林利, 王旭, 郭金宇, 王科強, 孟貝, 丁庶煒, 韓斌, 董毅 申請人:鞍鋼股份有限公司