一种制备良好延展性汽车u形梁的模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种制备良好延展性汽车U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，模具内部设置内部冷却回路；上模部分包括上模座和凹模，下模部分包括凸模和下模座；内部冷却回路通过冷却管道与外部冷却液循环动力系统连接；凸模与凹模均设置温度测定点，通过热电偶与外部控制系统连接。U形梁模具内部冷却回路，是将管道弯曲成与模具工作面相对应的形状，连接成冷却回路，然后再将其铸造在凸模或凹模靠近工作面一侧，作为模具内部的冷却回路。针对汽车U形梁零件，模具内部冷却系统进行合理的布局，制备出没有回弹缺陷的、具有良好成形性和延展性的汽车U形梁，提高汽车碰撞的安全性能。
【专利说明】一种制备良好延展性汽车U形梁的模具
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车覆盖件模具设计及制造领域，尤其涉及制备汽车U形梁的模具。
【背景技术】
[0002]汽车覆盖件的生产制备是汽车制造的一个重要的环节。作为车身生产的重要装备，汽车覆盖件模具对车身的最终质量起到了决定性的作用。随着汽车轻量化越来越得到研发人员的重视，为了保证碰撞安全性能就必须提高零件强度，因此对冲压件模具的要求越来越高，要求模具不但要有质有量地完成零件冲压成形任务，又要求保证零件具有良好的成形性能。
[0003]本实用新型关注的汽车U形梁通常采用模具进行冷冲压成形制备，然而在采用高强度钢板作为原板时，当材料强度超过800?100MPa时，其硬化指数η值和各向异性指数r值降低，冲压成形性能下降，各种成形缺陷凸显，不仅需要非常大的成形力，而且很难保证制件的尺寸精度，回弹特别严重，同时对模具损伤非常大。由于模具的成本很高，一套模具的成本将近上百万，因此冲压成形的无形风险很大。
[0004]针对上述情况，研发人员对传统U形梁的模具结构进行了研宄。其中，CN201110094085.0专利曾提出了通用热成形模具的制造方法，但没有涉及温度控制及反馈系统，没有测模具温度的热电偶连接件，因此在钢板冷却速度的控制上存在问题。这就会使钢板成形后的微观组织难以保证，进而零件的各项性能指标会存在较大差异。
[0005]综上所述，本实用新型的模具结构有别于传统U形梁模具，属于热冲压成形模具领域，集成了零件的成形及淬火两项功能，因此模具的结构更加复杂，对模具的材料选择、模具设计均有很高的要求。因此可知，本实用新型的模具的主要原理是模具型腔的温度受控，使加热到预设温度的钢板在模具冲压成形的同时，可以获得工艺要求的冷却速度，进而满足热处理工艺条件，从而制备出具有良好延展性且高强度的汽车U形梁零件成品。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于克服上述问题和不足而提供一种制备良好延展性汽车U形梁的模具，该模具使温控加热并处于红软状态下的钢板在模具中冲压成形的同时，获取热处理工艺所要求的温度条件，确保U形梁在成形过程中不会出现裂纹或起皱等缺陷，进而保证U形梁的良好成形性和延展性。
[0007]一种制备良好延展性汽车U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，模具内部设置内部冷却回路；上模部分包括上模座和凹模，上模座和凹模为整体结构，下模部分包括凸模和下模座，下模座和凸模为整体结构；内部冷却回路通过冷却管道与外部冷却液循环动力系统连接；凸模与凹模均设置温度测定点，通过热电偶与外部控制系统连接。
[0008]U形梁模具内部冷却回路，是将管道弯曲成与模具工作面相对应的形状，连接成冷却回路，然后再将其铸造在凸模或凹模靠近工作面一侧，作为模具内部的冷却回路。
[0009]U形梁模具内部冷却回路包括进水排和出水排进水排的每个进水口通过布置在凹模上的冷却水管道与出水排的每个出水口相连；进水排的每个进水口通过布置在凸模上的冷却水管道与出水排的每个出水口相连。
[0010]U形梁模具中零件内侧弯曲圆角为r，外侧弯曲圆角为r’，凸模圆角半径= r，凹模圆角半径>r’。
[0011]本实用新型针对汽车U形梁零件，对模具的外部结构进行了专门设置，同时对模具内部的冷却系统进行了合理的布局。该模具可以制备出没有回弹缺陷的、且具有良好成形性和延展性的汽车U形梁，进而提高汽车碰撞的安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构示意图。
[0013]图2为本实用新型内部冷却管路的截面图。
[0014]图3为本实用新型控制示意图。
[0015]图中2为上模座，3为凹模，4为凸模，5为下模座，7为进水排，8为出水排，9为进水排，10为出水排，11为温度测定点，12内部冷却管道，13为外部控制装置，15为冷却液循环动力系统，16模具工作面。
【具体实施方式】
[0016]如图所示，本实用新型包括包括上模部分和下模部分，模具内部设置内部冷却管道12 ;上模部分包括上模座2和凹模3，上模座2和凹模3为整体结构，下模部分包括凸模4和下模座5，下模座4和凸模5为整体结构；内部冷却管道12通过外部冷却管道与外部冷却液循环动力系统15连接；凸模4与凹模3均设置温度测定点11，温度测定点11与外部控制系统13连接。
[0017]为了保证模具的冷却速度，内部冷却回路12 —般设定在5路及以上，根据模具结构特点分布在模具内部。
[0018]U形梁模具内部冷却管道12，是将冷却管道弯曲成与模具工作面16相对应的形状，然后再将其铸造在凸模或凹模靠近工作面16 —侧，内部冷却管道12通过外部冷却管道与冷却液循环动力系15统连接成冷却回路。
[0019]U形梁模具外部冷却管道包括进水排7、9，出水排8、10，进水排7的每个进水口通过布置在凹模3上的内部冷却管道12与出水排8的每个出水口相连；进水排9的每个进水口通过布置在凸模4上的内部冷却管道12与出水排10的每个出水口相连。
[0020]U形梁模具中零件内侧弯曲圆角为r，外侧弯曲圆角为r’，凸模圆角半径= r，凹模圆角半径>r’。
[0021]本实用新型的上下模采用整体结构，其对应的冷却管路布置在上下模中，采用铸入型。在上下模模座上各设立两个分水排，一个连接进水管，一个连接出水管。
[0022]在冲压成形的准备阶段，上模和下模是处于开启状态，当红软的钢板被放入下模的模腔后，上模快速下行，板料在上模与下模的合模过程中完成瞬间成形。
[0023]成形零件要在模腔内经数秒的保压及冷却淬火过程，此间，与模具相连的热电偶会将温度通过传感器反馈到冲压机控制系统，经与设定值比较，一旦超出目标值，各控制阀会通过调节冷却液的流量和流向以实现稳定模腔温度的目的，然后模具开启，取出零件，准备下一个工作循环。
【权利要求】
1.一种制备良好延展性汽车U形梁的模具，包括上模部分和下模部分，其特征在于，模具内部设置内部冷却管道(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)为整体结构，下模部分包括凸模(4)和下模座(5)，下模座(4)和凸模(5)为整体结构；所述内部冷却管道(12)通过外部冷却管道与外部冷却液循环动力系统(15)连接；凸模⑷与凹模⑶均设置温度测定点(11)，温度测定点(11)与外部控制系统(13)连接。
2.根据权利要求1所述一种制备良好延展性汽车U形梁的模具，其特征在于，所述U形梁模具内部冷却管道(12)，是将冷却管道弯曲成与模具工作面(16)相对应的形状，然后再将其铸造在凸模或凹模靠近工作面(16) —侧，内部冷却管道(12)通过外部冷却管道与冷却液循环动力系(15)统连接成冷却回路。
3.根据权利要求1所述一种制备良好延展性汽车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)两侧分别设置进水排(7，9)、出水排(8，10)，进水排(7)的每个进水口通过布置在凹模⑶内的内部冷却管道(12)与出水排⑶的每个出水口相连；进水排(9)的每个进水口通过布置在凸模⑷内的内部冷却管道(12)与出水排(10)的每个出水口相连。
4.根据权利要求1所述一种制备良好延展性汽车U形梁的模具，其特征在于，U形梁模具中零件内侧弯曲圆角为r，外侧弯曲圆角为r’，凸模圆角半径= r，凹模圆角半径rH>r，。
【文档编号】B21D37/16GK204194561SQ201420308076
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】徐鑫, 刘仁东, 林利, 王旭, 郭金宇, 王科强, 孟贝, 丁庶炜, 韩斌, 董毅 申请人:鞍钢股份有限公司