[发明专利]高强度钢热成形最佳温度控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及高强钢热成形领域的一种控制装置，更确切地说，本发明涉及一种高强度钢热成形最佳温度控制装置。

背景技术

为了追求车身轻量化，在不改变车身规格的前提下，可以通过优化车身结构，更新车身零件制造和连接工艺，用轻质材料替代传统低强度钢等方法实现车身结构轻量化。而长期以来，钢铁一直是机械制造业的基础。虽然在汽车制造过程中，镁铝合金、塑料等复合材料的用量不断增加，但高强度钢以其高减重潜力、高碰撞吸收能、高疲劳强度、高成形性及低平面各向异性等优势，在车身轻量化材料领域具有无法替代的地位。然而，随着钢板强度的提高，其成形性能也相应变差，采用传统冲压成形工艺会产生回弹严重、成形困难、容易开裂等诸多问题。与高强度钢的应用、轻量化技术的进展相对应的是板材成形方法的改进，其中液压成形和内高压成形是高强度材料的重要成形方法，但它们所需设备比普通冲床复杂、昂贵，且具有使用、维护、保养困难，工业生产率低、成形零件形状具有局限性等缺点，因此不能广泛应用于大规模的工业生产，而高强钢热成形技术是能够解决上述问题的一种新型成形技术。现有工业生产中高强钢热成形工艺流程为：将在切割机上切割好的高强钢板料，放至加热炉中加热并保温至微观组织完全奥氏体化后，立即转运至水冷模具中冲压成形并保压淬火，最终获得室温下屈服强度达1000MPa以上的高强度、高硬度、无回弹的成形零件。图1表示现有工业生产中高强钢热成形的工艺流程图。而现有的工艺流程存在三个问题：

1.板料成形时温度过高，并非其最佳成形温度，板料的成形性不良，易发生起皱、破裂等热成形缺陷；

2.冲压模具冷却速率不足，导致板料冷却速率较低，材料组织中含有一定量的软质相，大大降低了成形后零件的机械性能；

3.高温板料在成形过程中加剧了成形模具表面的磨损，影响成形精度。

因此，需要在现有高强钢热成形工艺流程中，增设新的装置，在保证板料冷却速率的前提下，使板料在其最佳成形温度范围内成形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的高强度钢板料热成形性不良及冷却速率不足所导致零件强度不足的问题，提供了一种高强度钢热成形最佳温度控制装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的高强度钢热成形最佳温度控制装置包括有上部机构、下部机构和卸料机构。

所述的上部机构位于下部机构的正上方，卸料机构位于下部机构的右侧。

所述的下部机构包括有下导热板、下模座、散热片框架、散热机构与9～17个结构相同的下热电偶。

9～17个结构相同的下热电偶分别安装在下导热板上表面的凹槽内，每个下热电偶(13)通过点焊连接在下导热板(4)的凹槽内，下导热板(4)下表面与下模座(5)的上表面相接触并采用焊接方式连接，下模座(5)的下表面与散热片框架(7)上表面相接触并采用焊接方式连接，散热机构位于散热片框架(7)的下部的中心位置。

技术方案中所述的散热机构包括散热风扇与散热风扇框架。所述的散热风扇框架为两层框架式结构件，散热风扇框架的顶端为中心处设置成通气网的防护罩，散热风扇框架中间层为中心处也设置成通气网的网状隔层，网状隔层的中心处设置有安装散热风扇的中心孔，散热风扇的下端插入网状隔层的中心孔中并和风扇电机的输出端相连接。

技术方案中所述的下导热板为长方体形结构件，下导热板的长度、宽度分别与下模座的长度、宽度相同，下导热板采用导热性能好的紫铜材料，下导热板上表面中心处以200mm等间距设置有两排安装下热电偶的凹槽，两排凹槽相互垂直地对称地设置，下导热板的四周设置有布置导线的通孔。

技术方案中所述的下模座为长方体形结构件，下模座的中部设置有13～21个相互平行的圆形通孔即下冷却水道，下冷却水道分两层交错布置，下冷却水道的直径为40mm，每层相邻两下冷却水道的中心距为160mm，上层与下层的下冷却水道在垂直方向的中心距为120mm。

技术方案中所述的上部机构包括有4个结构相同的上模导柱、上模座、上导热板、13～21个结构相同的上热电偶。上模导柱的下端与上模座上表面四角处的螺纹盲孔螺纹连接，上模座的下表面与上导热板的上表面相接触并采用焊接方式连接，上热电偶安装在上导热板下表面上的凹槽内，上热电偶采用点焊连接在上导热板上的凹槽内。