专利名称：超高强度钢板热冲压模专用带水道托起机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属冲压技术领域，涉及一种超高强度钢板热冲压模具，尤其是涉及一种超高强度钢板热冲压模专用带水道托起机构。
背景技术：
在汽车工业中，人们越来越注重降低能耗，减少废气排放以保护环境，而同时又要求提高汽车的被动安全性能。实现这一目标的重要手段就是在不损失结构强度的情况下实现车身的轻量化。目前，实现车身轻量化的主要途径之一就是用超高强度钢板代替传统的钢板材料。但是，传统高强度钢板的冷冲压成形方法所需的成形力非常高，且冲压完成的制件容易回弹，对于形状复杂高强度制件，成形几乎不可能实现。为了克服以上困难，欧美等工业发达国家发展出一种超高强度钢板热冲压成形、保压淬火新工艺。其工艺流程为将钢板在加热炉中加热至930°C左右，快速移动到模具中，进行高速冲压，然后在模具保证一定压力的情况下，通过模具给制件淬火，以获得均匀的马氏体组织，提高钢板的抗拉强度达到1500MPa以上，从而获得在室温下具有超高强度的钢板制件。超高强钢热冲压技术在国内目前处于刚起步阶段，热冲压模具结构设计与制造技术，在国内还属于一片空白区域。与传统的冷冲压工艺相比，超高强钢热冲压工艺的特点是1.制件在高温下冲压成形，托起块需参与成形；2.制件通过金属内部相变来得到马氏体组织提高硬度，托起块需要能实现给制件淬火冷却功能；3.冲压节拍快，所有部件需保证导向精度稳定，回程动作可靠。各部件的先后动作顺序需满足快速冲压、保压淬火的要求。传统冷冲压模具结构所使用的制件托起方式，已经不能满足该新工艺的要求。
发明内容本实用新型要解决的问题是提供一种热冲压模专用带水道托起机构，尤其适合超高强度钢板热冲压工艺。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种超高强度钢板热冲压模专用带水道托起机构，包括上模本体8，上模镶块7，模具本体1，安装在模具本体I上的托起块2，所述上模镶块7和托起块2上均制有水道，其特征在于所述模具本体I与托起块2之间设置有托起机构，所述托起机构包括导套3、退料螺钉部件4、弹簧5、气缸6 ；所述气缸6竖直安装在模具本体I中心，气缸6顶端与托起块2下部固定连接；所述退料螺钉部件4 一端固定安装在托起块2上，另一端安装在模具本体I内；所述退料螺钉部件4包括螺钉41、套筒42、垫圈43，所述螺钉41头部安装在托起块2上，螺钉41尾部安装在模具本体I内，所述套筒42套装在螺钉41上，套筒42 —端固定安装在托起块2上，套筒42主杆部分与导套3滑配，所述套筒42另一端安装垫圈43 ；所述模具本体I沿着退料螺钉机构安装方向上依次制有导套安装孔，行程限位通道；所述行程限位通道顶部与导套安装孔相通，行程限位通道直径大于导套安装孔直径，在行程限位通道顶部形成环形端面；行程限位通道底部开敞口，行程限位通道底部与垫圈43配合限制退料螺钉机构的行程；所述导套3安装在导套安装孔内，所述弹簧5套装在套筒42主杆部分上，安装在行程限位通道顶部和垫圈43之间。进一步，所述螺钉41直径16-20mm ;最好是18mm ;所述套筒42长度为200±20mm，最好是200mm ;在托起块2内的安装深度为18_22mm，最好是20mm ;所述导套3长度为28-32mm,最好是 30mm。进一步，所述导套3的导套壁面上制有油槽。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型托起块上带有水道，能有效的实现热冲压成形完成后，制件在模具内的淬火要求。该机构带有退料螺钉部件、导套组成的导向，能实现托起的稳定，位置的准确；退料螺钉部件与弹簧共同作用，能有效的防止极端情况下托起块2被托起后，不自动归位的异常发生，保证冲压的顺利进行。
图I是本实用新型初始坯料放入状态示意图图2是本实用新型冲压完成保压状态示意图图3是本实用新型托起制件状态示意图图中
1、模具本体2、托起块21、水道
3、导套4、退料螺钉部件41、螺钉
42、套筒43、垫圈5、弹簧
6、气缸7、上模镶块71、水道
8、上模本体9、制件
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型提供一种超高强度钢板热冲压模托起机构，所述超高强度钢板热冲压模托起机构包括模具本体I、托起块2、导套3、退料螺钉部件4、弹簧5、气缸6、上模镶块7、上模本体8、制件9 ;所述的托起块2，其上带有水道21，通过引入到模具本体I之外的水管，提供循环水冷却。托起块2材质为材质为热冲压专用热作模具钢。在冲压过程中，托起块2参与制件成形；冲压完成保压淬火阶段，托起块2与上模镶块7共同作用，对制件9在一定压力下实现淬火。所述的导套3，安装于模具本体I之上。该导套壁面上带有油槽，能在导向的同时实现自动润滑功能。所述的退料螺钉部件4，由螺钉41、套筒42、垫圈43三部分组成。螺钉41反向安装于托起块2之上，套筒42顶端埋于托起块2内20mm，主杆部分则与导套3滑配，通过垫圈43的固定作用，控制了套筒42的Z向运动，从而实现托起块2的稳定导向功能。当托起块2被顶起到设计额定高度后，垫圈43与模具本体I作用，控制托起块2的行程。所述的弹簧5，安装于模具本体I与垫圈43之间。初始状态，弹簧5为自由状态不受力；当托起块2被向上托起后，弹簧5受压力变形，当气缸力6力消失的时候，弹簧5提供一个反向的力，推动退料螺钉部件带动托起块2向下回撤。所述的气缸6，安装于模具本体I之上，顶端与托起块2固定。气缸上带有两气路口，有气路管连接到模具本体I之外的气源上，通过控制气压变化，从而实现将托起块顶起与回撤。所述的上模镶块7，安装于上模本体8之上，上模镶块I上带有水道71，通过引入到上模本体8之外的水管，提供循环水冷却。上模镶块7材质为热冲压专用热作模具钢。为实现托起机构的受力合理，减少因机构磨损、受力不均导致的机构故障，所述螺钉41直径16-20mm ;最好是18mm ;所述套筒42长度为200 ± 20mm，最好是200mm ;在托起块2内的安装深度为18-22mm,最好是20mm ;所述导套3长度为28_32mm,最好是30mm。下面更具体的说明本实用新型的工作运动过程。图I所示为初始制件放入状态。托起块2初始状态位于模具本体I之上。退料螺钉部件4与导套3起导向左右。弹簧5处于自由状态无变形不受力。制件在900——9500C的加热炉中加热5分钟后，放在托起块2之上。上模本体8带动上模镶块7向下运动，当上模镶块7接触到制件9后，在托起块2以及上模镶块7共同作用下，制件9发生塑性变形。图2所示为冲压完成保压淬火状态。制件9塑性变形完成后，与托起块2、上模镶块7完全贴合。托起块2、上模镶块7保证一定压力的情况下，由于托起块2、上模镶块7均带有冷却水道，能快速带走热量，制件9在模具中被淬火冷却。图3所示为制件托起状态图，保压淬火完成后，上模本体8带动上模镶块7向上运动一定高度后停止，气缸6开始充气，推动托起块2向上运动，达到设计高度后，退料螺钉部件4上的垫圈43与模具本体I接触，限制托起块继续运动。机械手伸入模具内，将制件9取出。制件9取出后，气缸6中停止充气后，由于弹簧5被压缩，弹簧通过退料螺钉部件4对托起块施加向下的力，从而带动托起块向下运动，回归到图一所示初始状态位置。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种超高强度钢板热冲压模专用带水道托起机构，包括上模本体(8)，上模镶块(7 )，模具本体(I)，安装在模具本体(I)上的托起块(2 )，所述上模镶块(7 )和托起块(2 )上均制有水道，其特征在于所述模具本体(I)与托起块(2)之间设置有托起机构，所述托起机构包括导套(3)、退料螺钉部件(4)、弹簧(5)、气缸(6)； 所述气缸(6)竖直安装在模具本体(I)中心，气缸(6)顶端与托起块(2)下部固定连接; 所述退料螺钉部件(4) 一端固定安装在托起块(2)上，另一端安装在模具本体(I)内；所述退料螺钉部件(4)包括螺钉(41)、套筒(42)、垫圈(43)，所述螺钉(41)头部安装在托起块(2 )上，螺钉(41)尾部安装在模具本体(I)内，所述套筒(42 )套装在螺钉(41)上，套筒(42 ) 一端固定安装在托起块(2 )上，套筒(42 )主杆部分与导套(3 )滑配，所述套筒(42 )另一端安装垫圈(43); 所述模具本体(I)沿着退料螺钉机构安装方向上依次制有导套安装孔，行程限位通道；所述行程限位通道顶部与导套安装孔相通，行程限位通道直径大于导套安装孔直径，在行程限位通道顶部形成环形端面；行程限位通道底部开敞口，行程限位通道底部与垫圈(43)配合限制退料螺钉机构的行程； 所述导套(3)安装在导套安装孔内，所述弹簧(5)套装在套筒(42)主杆部分上，安装在行程限位通道顶部和垫圈(43)之间。
2.根据权利要求I所述的托起机构，其特征在于所述螺钉(41)直径18±2mm;所述套筒(42)长度为200±20mm，在托起块(2)内的安装深度为20±2mm ;所述导套(3)长度为30±2mm。
3.根据权利要求2所述的托起机构，其特征在于所述螺钉(41)直径18mm;所述套筒(42)长度为200mm，在托起块(2)内的安装深度为20mm ;所述导套(3)长度为30mm。
4.根据权利要求I所述的托起机构，其特征在于所述导套(3)的导套壁面上制有油槽。
专利摘要本实用新型提供一种超高强度钢板热冲压模专用带水道托起机构，模具本体1、托起块2、导套3、退料螺钉部件4、弹簧5、气缸6、上模镶块7、上模本体8、制件9；冲压过程中，托起块2参与制件成形；冲压完成后，托起块2与上模镶块7共同作用，对制件9在一定压力下实现淬火冷却；退料螺钉部件4与导套3共同作用，为托起块2提供导向；退料螺钉部件4与弹簧5、气缸6共同作用，实现托起块2的顶起、回程动作。本实用新型托起、回程运动稳定可靠，满足超高强度钢热冲压工艺对托起机构的特殊要求。
文档编号B21D45/02GK202804001SQ201220313029
公开日2013年3月20日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者李文德, 郭海权, 高宪臣, 李培霖, 张翔, 陈梦, 王晨磊, 严秀平 申请人:天津汽车模具股份有限公司