[发明专利]基于直接感应加热的齿板局部热冲裁系统及工艺

权利要求书

1.基于直接感应加热的齿板局部热冲裁系统，其特征在于，包括加热齿板齿端的感应加热装置和具有弹性支持结构实现空冷，并根据零件形状设有冷却水道实现局部冷却的热冲裁模具；感应加热装置包括导磁体(2a)及其内部用于加热齿板齿端的感应加热线圈(3a)，及置于感应加热线圈(3a)中间的未成形齿板(1a),导磁体(2a)U形包覆感应加热线圈(3a)，感应加热线圈(3a)U形包覆齿板齿端,感应加热线圈(3a)表面涂覆绝热材料(4a)；模具包括上下相对设置的上模座(3)和下模座(2)，上模座(3)上固定有相互配合的凸模(4)和压边圈(5)，下模座(2)上固定有相互配合的弹性卸料板(6)和凹模(7),弹性卸料板(6)位于凸模(4)下方且与其形状相同，凹模(7)位于压边圈(5)下方且与其形状相同，凹模(7)和弹性卸料板(6)内部沿配合边缘设置有用于通冷却水的冷却水道(8)，冷却水道(8)两侧设置有用于放置橡胶密封圈的橡胶密封圈道(9)；凹模(7)和弹性卸料板(6)均由上下镶块构成，上镶块下表面和下镶块上表面分别设置构成冷却水道(8)的相互配合的凹槽，凹槽两侧设置有构成橡胶密封圈道(9)的凹槽；凸模(4)和压边圈(5)均由上下镶块构成，上镶块下表面和下镶块上表面分别设置构成冷却水道(8)的相互配合的凹槽，冷却水道(8)的凹槽两侧设置有构成橡胶密封圈道(9)的凹槽；凹模(7)分为上凹模镶块(71)和下凹模镶块(72)，凸模(4)分为上凸模镶块(41)和下凸模镶块(42)，上下镶块通过多个销钉(11)与上模座(3)或下模座(2)定位，销钉(11)两侧上下镶块通过多个内六角螺栓(10)固定在上模座(3)或下模座(2)上；上凹模镶块上(71)设置有用于定位齿板的弹性定位销(73)和多个用于支撑未成形齿板的弹性顶料销(74)。

2.根据权利要求1所述的基于直接感应加热的齿板局部热冲裁系统，其特征在于，下模座(2)两侧固定设置有滑动导柱(1)，上模座(3)通过导套(13)套接在滑动导柱(1)上。

3.根据权利要求1所述的基于直接感应加热的齿板局部热冲裁系统，其特征在于，弹性卸料板(6)分为上弹性卸料板镶块(61)和下弹性卸料板镶块(62)，压边圈(5)分为上压边圈镶块(51)和下压边圈镶块(52)，上下镶块通过销钉(11)定位，通过内六角螺栓(10)紧固并通过弹性卸料螺钉(12)固定于上模座(3)或下模座(2)上。

4.利用权利要求1-3任意一项所述的基于直接感应加热的齿板局部热冲裁系统的齿板局部热冲裁工艺，其特征在于，确定模具间隙比为8％-10％，板料加热温度为900℃-920℃，保温时间为3-5min，冲裁温度为700℃-800℃，保压时间为4-5min；具体工艺步骤：

(1)根据确定的模具间隙比8％-10％，利用感应加热装置，将未成形齿板齿端加热至900℃-920℃，保温时间为3-5min；

(2)将加热的未成形齿板快速转移到设置有冷却水道和弹性顶料销的热冲裁模具的凹模上，由弹性顶料销支撑，空冷3-10s至700℃-800℃；

(3)凸模下行至凸凹模闭合，进行高温热冲裁，热冲裁过程中板料高温断裂分离后，冷却水道内通入冷却水对齿板的齿部进行冷却淬火，凸模下行至模具闭合保压，保持4-5min，齿板在模内淬火冷却至室温。