Τ 2为下模座上表面温度，单位为°C，Τ Α为冲头下表面 温度阈值，单位为°(：，ΤΒ为下模座上表面温度阈值，单位为°(：;在本实施例中，TA= 35°C，ΤΒ=40°C ；
[0059] 步骤二、计算冲头的进液量 ，:计算下模座的进液 量
，控制器控制进入冲头和下模座的进液量，QW1，Q W2的单 位为m3/s ;A为导热校正系数，1为冲头导热系数，单位为W/m 2°C，K2为下模座导热系数，单 位为W/m2°C，冲头内冷却液道竖直方向横截面积，单位为m2, S#下模座内冷却液道竖 直方向横截面积，单位为m2, ?\为冲头下表面温度，单位为°C，T 2为下模座上表面温度，单位 为°(：，1\为冲头下表面温度阈值，单位为°C，TB为下模座上表面温度阈值，单位为°C，η为导 热效率，p w为冷却液密度，单位为kg/m3,（^为冷却液比热容，单位为J/kg°C，Δ T W1为冲头 的冷却液出液口与进液口温度差，单位为°(：，△ TW2为下模座的冷却液出液口与进液口温度 差，单位为。C，e为自然对数的底数；在本实施例中，A = 0. 985, TA= 35°C，T B= 40°C ;
[0060] 步骤三、当温度传感器监测冲头下表面温度?\< 1\时，控制器关闭冲头内的冷却 液，当温度传感器监测到下模座上表面温度τ2< 1\时，控制器关闭下模座内的冷却液；当 温度传感器监测冲头下表面温度?\< 0. 951\时，抽空冲头内的冷却液，当温度传感器监测 到下模座上表面温度Τ2< 0.951\时，抽空下模座内的冷却液；在本实施例中，TA= 35°C，Tb=4(TC〇
[0061] 在另一种实施例中，在步骤二中，当温度传感器监测到下模座上表面温度T2> 1. 181^时，此时根据实验数据经验总结，将下模座的进液量QW2校正为QJ，QJ = (0.00021n QW2+L51)QW2°·93;在本实施例中，TB= 40°C。
[0062] 在另一种实施例中，在下模座中的冷却液道内部设置NiTi记忆合金折流板181， 其不阻挡不垂直于运动方向的冷却液，在折流板181上设置通孔，利用NiTi记忆合金的 记忆效应，当冷却液道流体温度高于变形阈值时，折流板181变形与冷却液道壁呈15°~ 20°夹角，增大了冷却液流体"蛇"字形的流动路线，进而提高了导热效率；当冷却液道流体 温度低于变形阈值时，折流板181贴合冷却液道壁。
[0063] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，包括： 冲头，其为圆台型结构，所述冲头上表面半径大于所述冲头下表面半径； 下模座，其中心为容纳腔，所述容纳腔上部为正圆台型腔，下部为通孔；正圆台型腔上 端开口设置在所述下模座上平面，下端连通所述通孔； 液压缸，其位于所述通孔中；所述液压缸的活塞在非冲压时伸出所述正圆台型腔上端 开口； 其中，所述冲头及所述下模座分别设置有冷却液道，并且设置温度传感器及控制器；当 温度超过第一阈值时，控制器控制冷却液进入冷却液道；当温度低于第二阈值时，将冷却液 抽空。2. 如权利要求1所述的可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，还包括底 座，所述下模座设置在所述底座上。3. 如权利要求2所述的可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，所述下模 座沿着所述容纳腔对称分为固定下模座及活动下模座；所述底座上还设置有导轨，所述活 动下模座能够沿导轨运动，从而和所述固定下模座闭合和分离。4. 如权利要求3所述的可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，所述活动 下模座侧面连接动力装置，其用于使所述活动下模座沿所述导轨运动。5. 如权利要求4所述的可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，所述冲头 中设置环形冷却液道。6. 如权利要求4所述的可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，所述固定 下模座和/或所述活动下模座上端沿通孔环绕设置冷却液道。7. 如权利要求6所述的可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，所述下模 座的冷却液道内部设置记忆合金折流板，其上设置多个通孔，当所述冷却液道流体温度高 于变形阈值时，所述折流板变形与冷却液道壁呈15°~20°夹角；当所述冷却液道流体温 度道低于变形阈值时，所述折流板贴合冷却液道壁。8. -种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具的控制方法，其特征在于，包括如下步 骤：步骤一、当温度传感器监测到冲头下表面温度!\多1\时，控制器开启冲头内的冷却液； 当温度传感器监测到下模座上表面温度T2> T #寸，控制器开启下模座内的冷却液；其中，T i 为冲头下表面温度，T2为下模座上表面温度，T A为冲头下表面温度阈值，T 8为下模座上表面 温度阈值； 步骤二、计算冲头的进液量 4十算下模座的进液量，控制器控制进入冲头和下模座的进液量；其中，A为导 热校正系数，I为冲头导热系数，K 2为下模座导热系数，S i为冲头内冷却液道竖直方向横截 面积，S2为下模座内冷却液道竖直方向横截面积，T A为冲头下表面温度阈值，T B为下模座上 表面温度阈值，?\为冲头下表面温度，1~2为下模座上表面温度，τι为导热效率，P ^为冷却 液密度，Cw为冷却液比热容，ATW1为冲头的冷却液出液口与进液口温度差，&1\ 2为下模座 的冷却液出液口与进液口温度差，e为自然对数的底数； 步骤三、当温度传感器监测冲头下表面温度!\<1\时，控制器关闭冲头内的冷却液，当 温度传感器监测到下模座上表面温度T2< T #寸，控制器关闭下模座内的冷却液；当温度传 感器监测冲头下表面温度?\< 0. 951\时，抽空冲头内的冷却液，当温度传感器监测到下模 座上表面温度Τ2< 0. 95Τ #寸，抽空下模座内的冷却液。9. 如权利要求8所述的预冲孔无铆钉恒温冲压模具的控制方法，其特征在于，所述步 骤二中，当温度传感器监测到下模座上表面温度Τ2> 1. 181^时，此时下模座的进液量QW2校 正为 QW2'，QW2' =(〇· 〇〇〇21n QW2+L51)QW2〇.93。10. 如权利要求8所述的预冲孔无铆钉恒温冲压模具的控制方法，其特征在于，下模座 中的冷却液道内部还设置记忆合金折流板，当所述冷却液道流体温度高于变形阈值时，所 述折流板变形与冷却液道壁呈15°~20°夹角；当所述冷却液道流体温度低于变形阈值 时，所述折流板贴合冷却液道壁。
【专利摘要】本发明公开了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，包括：冲冲头，其为圆台型结构，冲头上表面半径大于冲头下表面半径；下模座，其中心为容纳腔，容纳腔上部为正圆台型腔，下部为通孔；正圆台型腔上端开口设置在下模座上平面，下端连通通孔；液压缸，其位于通孔中；液压缸的活塞在非冲压时伸出正圆台型腔上端开口；其中，冲头及下模座分别设置有冷却液道，并且设置温度传感器及控制器。本发明还公开了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具的控制方法。本发明具有无铆钉实现高强钢和铝合金之间的连接，并且能够精准定位的特点，同时，还具有通过冷却冲头及模具使铆接准确度不受影响的特点。
【IPC分类】B21D37/10, B21D37/16, B21D39/03, B21C51/00
【公开号】CN105328045
【申请号】CN201510944778
【发明人】庄蔚敏, 杨冠男, 解东旋, 敖文宏, 刘西洋, 徐纪栓, 闫雪燕, 张凯希, 李冰娇, 胡哲
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月16日