[发明专利]一种无压边圈的汽车B柱类零件热冲压模具

说明书

本发明公开了一种无压边圈的汽车B柱类零件热冲压模具，包括凸模和凹模，在凸模中段两侧设有用以控制坯料在冲压过程中的材料流动，消除起皱趋势的一对预压料凸台，预压料凸台的长度为400～1000mm，与对应法兰部分的高度差为30～60mm，宽度为30～100mm；所述的凹模上设有与预压料凸台相对应的两个凹腔。本发明取消了原有的B柱压边圈结构，在模具中段易起皱的法兰部分设计了固定式的预压料凸台，用以控制坯料在冲压过程中的材料流动，实现冲压全过程中最大程度的消除起皱趋势，同时保证零件侧壁不会出现开裂缺陷。另外，还具有结构简单，制造成本低，使用维护方便，适于制造超高强度(1500MPa以上)的汽车B柱类零件。

技术领域

本发明涉及热冲压模具，更具体地说，涉及一种无压边圈的汽车B柱类零件热冲压模具。

背景技术

热冲压成形技术是一种利用金属在高温状态下塑性和延展性迅速增加、屈服强度迅速下降的特点，在热冲压模具上使零件成形，同时利用模具冷却淬火达到超高强度的新工艺。采用热冲压技术，不仅可以克服传统高强钢板成形困难、零件尺寸精度低的致命缺陷，而且可以显著提高汽车的安全性、舒适性，减轻车重，减小气体排放量。正是由于这两个优点，热冲压成形工艺是目前汽车、钢铁及其相关领域的研究热点。

热冲压成形就是对初始强度为500～600Mpa具有热冲压成形特点的钢板加热到奥氏体温度范围(一般850度以上)，保温1分钟左右，取出后在热冲压模具中冲压成形，保压，利用模具和内部冷却系统对零件进行快速冷却，成形后的零件的强度可以达到1500MPa左右。图5、图6是热冲压成形示意图和成形后零件示意简图。

现有的汽车B柱类零件，零件中段都有弧形的特征，且零件截面尺寸在零件中段发生较大的变化(见图1的虚线框)，导致冲压过程中对应的法兰部分极易发生起皱甚至叠料的缺陷(见图2的虚线框)。

为了消除起皱缺陷，传统的模具解决方案是在B柱中段法兰部分设计独立的压边圈机构(见图3中的虚线框)，在冲压的开始阶段就预防起皱。

这种方案的缺点是模具结构复杂，需要额外的氮气缸提供压力源，模具制造成本高，且后期使用，维护保养不便。且压边圈结构并不能彻底的消除起皱，零件冲压过程中依然有起皱趋势，导致模具局部应力集中。经过长时间的批量冲压后，模具镶块表面将出现明显凹坑，零件起皱缺陷会越来越明显。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种无压边圈的汽车B柱类零件热冲压模具，无压边圈工艺，并能很好的控制B柱类热冲压零件的法兰部分起皱现象。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该无压边圈的汽车B柱类零件热冲压模具，包括凸模和凹模，在凸模中段两侧设有用以控制坯料在冲压过程中的材料流动，消除起皱趋势的一对预压料凸台，预压料凸台的长度为400～1000mm，上表面与凸模对应法兰部分上表面的高度差为30～60mm，宽度为30～100mm；所述的凹模上设有与预压料凸台相对应的两个凹腔。

所述凸模包括模座和固定在模座上且相拼成形的凸模镶块，所述预压料凸台与凸模镶块独立设置，并固定在模座上。

所述的预压料凸台内侧边缘线形状与凸模对应法兰部分边缘线形状相同，且距离外侧切边线1～15mm。

所述的预压料凸台的上表面形状与凸模对应法兰部分上表面形状相同。

与所述的预压料凸台对应的法兰部分外侧上表面设有一条高度1～3mm、宽度5～10mm的凸筋。

所述的预压料凸台的内侧面上下边各具一有小圆角过渡，小圆角的半径设计为5～15mm；所述的预压料凸台内侧两端采用大圆角过渡，大圆角的半径设计为20～50mm。

所述的预压料凸台内侧面拔模角度a1和a2设置为3～15度。