专利名称：温控式材料成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型技术属于材料成型控制领域，具体涉及一种温控式材料成型装置，特别适用于坯料在有一定温度件下进行的体积成型或板料成型。
背景技术：
随着国家汽车正碰、侧碰、排放等强制法规的相继推出，汽车车身钢铁用材正日益面临严峻的挑战，采用先进高强钢，如DP钢、TRIP钢、高扩孔钢等也无可争议地成为汽车用材的主流趋势，而且使用高强度钢板也是实现汽车轻量化的重要途径，目前在高强度钢板成型研究上主要集中在高强钢的热成型以及温成型上，也即在一定的温度情况下对高强钢进行成型。但是温度对于材料特性以及它的成型都是非常重要的，所以在成型过程中，高强钢的温度是控制的重要参数。此外，对于体积成型，如锻造、挤压等成型中很多都需要热、温 成型。传统的热(温)成型过程是材料加热，放入模具，定位，启动压力机，滑块下行，压制成型，滑块上行，取出工件(如图I所示流程)。在这个过程中，启动压力机(成型零件一般用液压机)，滑块下行直至开始成型需要一定的时间，尤其是液压机滑块下行速度相对较慢，已经加热的材料放在模具上，等待滑块下行的这个时间里(图I中A过程)，材料温度肯定会降低，但是降低了多少，成型时刻的温度为多少，传统方法是无从知晓的。所以在进行科研实验或者工业生产时，基本上靠的是经验，但是由于不同的材料在不同的温度、环境等条件下，传热速度以及效果是不一样的，所以靠经验获得的数据往往是不准确的。
实用新型内容针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型为了解决材料成型过程中的温度控制问题，提供了一种温控式材料成型装置，具有坯料成型温度控制较准确，自动化程度高、可控性强以及高实时性等特点。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下温控式材料成型装置，包括上模、下模和滑块，所述上模安装在滑块上并与下模竖直对应；还包括温度传感器、温度控制装置和控制系统；温度传感器设置在下模上，温度传感器检测放置在下模上的加热材料的实时温度，并将该实时温度信号发送给温度控制装置；温度控制装置接收温度传感器发送来的实时温度信号，并向控制系统发送控制信号；控制系统接收温度控制装置发送来的控制信号，并控制滑块下行。进一步，所述温度传感器设置在下模内并靠近下模的上表面。相比于现有技术，本实用新型在下模上设置温度传感器，该温度传感器对放置在下模上的加热材料的温度进行实时检测，并利用实时温度控制压力机动作，从而能够得到相对精确的成型温度，克服了现有技术中成型温度只能靠经验估计的不足。
图I为为现有技术流程图；图2为本实用新型的结构示意图；图3为滑块下行到第一停止位置结构示意图；图4为滑块下行到第二停止位置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。 参见图2 :温控式材料成型装置，包括上模4、下模3、滑块2、温度传感器6、温度控 制装置8和控制系统7 ；上模4安装在滑块2上并与下模3竖直对应，滑块2向下滑行时推动上模4向下滑行；上模4和下模5通过T型螺钉或者压板等方式固定在压力机I上面，使用时，加热材料5放置在下模3上，加热材料5为棒材或者板材，其温度大于预期设定温度t。温度传感器6能全程实时显示温度值，其设置在下模3上，最好是设置在下模3上方靠近加热材料5的位置，使检测到的温度更准确；温度传感器6用于检测放置在下模3上的加热材料5的实时温度，并将该实时温度信号发送给温度控制装置8 ;温度控制装置8接收温度传感器5发送来的实时温度信号，处理后向控制系统7发送控制信号；控制系统7接收温度控制装置8发送来的控制信号，并根据该控制信号控制滑块2下行。具体控制方式为加热材料5放置在下模3上，设置在下模3上的温度传感器5将检测到的实时温度信号发送给控制装置8，控制装置8在接收到温度传感器6检测到的温度突然上升，立即触发控制信息a给压力机控制系统7，压力机控制系统得到控制信息a时立即执行该控制信息，启动滑块下行到第一停止位置(如图3所示)。该第一停止位置是事先设定好的，该位置离放置的材料最高平面约2 5_。随着加热材料5温度的下降,控制装置8实时接收温度传感器6获得的加热材料5的实时温度信号，当加热材料5的温度下降到控制装置8预先设定的温度值t时，控制装置8立即向控制系统7发出控制信息b，控制系统7得到控制信息b后，启动滑块继续下行，压制加热材料5成型直到第二停止位置(如图4所示)，该第二停止位置根据材料成型的形状以及要求决定。随后，滑块上行，回程到初始位置。下面用高强度钢板的热拉深成型对本实用新型作更进一步的说明先将高强度钢板在加热炉里加热至990°C，迅速将钢板放在带有温度传感器6的下模上定位，温度传感器将检测到的实时温度信号传送到温度控制装置上并实时显示。当刚放上板料时，温度传感器传递的温度值突然升高(考虑到连续性，之前温度约为400-500°C)，温度控制装置发出控制信号a给液压机控制系统，控制系统控制滑块下行到第一停止位置；随着高强度钢板温度的下降，温度传感器传递的数字在减小，当温度下降到之前预先设定的940°C时，控制装置发出控制信号b给液压机控制系统，滑块下行到第二停止位置，也即滑块施加力使高强度钢板迅速完成成型，随后，滑块上行回到初始位置停止，等待下一个循环工作。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵 盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.温控式材料成型装置，包括上模(4)、下模(3)和滑块(2)，所述上模(4)安装在滑块(2)上并与下模(3)竖直对应；其特征在于，还包括温度传感器(6)、温度控制装置(8)和控制系统(7 )； 温度传感器(6 )设置在下模(3 )上，温度传感器(6 )检测放置在下模(3 )上的加热材料(5)的实时温度，并将该实时温度信号发送给温度控制装置(8);温度控制装置(8)接收温度传感器(6)发送来的实时温度信号，并向控制系统(7)发送控制信号；控制系统(7)接收温度控制装置(8 )发送来的控制信号，并控制滑块(2 )下行。
2.根据权利要求I所述的温控式材料成型装置，其特征在于，所述温度传感器(6)设置在下模(3)内并靠近下模(3)的上表面。
专利摘要本实用新型公开了一种温控式材料成型装置，包括上模、下模和滑块，所述上模安装在滑块上并与下模竖直对应；还包括温度传感器、温度控制装置和控制系统；温度传感器设置在下模上，温度传感器检测放置在下模上的加热材料的实时温度，并将该实时温度信号发送给温度控制装置；温度控制装置接收温度传感器发送来的实时温度信号，并向控制系统发送控制信号；控制系统接收温度控制装置发送来的控制信号，并控制滑块下行；本实用新型在下模上设置温度传感器，该温度传感器对放置在下模上的加热材料的温度进行实时检测，能够得到相对精确的成型温度，克服了现有技术中成型温度只能靠经验估计的不足。
文档编号B21C51/00GK202752416SQ20122039878
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者陈康, 刘慧 申请人:重庆理工大学