CN119819816A - 一种热成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热成型工艺，包括以下步骤：S1、统计同零件造型、同制造工艺参数已生产零件的零件设计数据和最终造型数据；设定收缩量和制造公差尺寸；S2、对待加工零件的初始公差尺寸进行修改，得到最终公差尺寸；S3、对待加工零件的初始零件数据进行修改，得到最终零件数据；S4、设计公差带；S5、基于公差带对胚料进行冲压落料，得到待加工零件；S6、通过送料装置将待加工零件送入至热成型模具中冲压加工，得到冲压件。本发明可保证冲压落料后的待加工零件的公差在公差带范围内，保证了热成型过程中，待加工零件流动的稳定性，使得热成型加工后得到的冲压件的公差也不会超过公差带范围，从而无需再对冲压件进行边线切割，降低了生产成本。

Description

一种热成型工艺

技术领域

本发明涉及热成型技术领域。更具体地说，本发明涉及一种热成型工艺。

背景技术

现在汽车行业一般的热成型零件经过热冲压之后都需先进行冷冲压修边，然后再把多余的废料切割掉，但是热冲压的零件的经过淬火之后强度高达1350Mpa-1500Mpa，如果后续用冷冲压修边，模具的修边刀口磨损非常严重，经过一个班次的冲压就需要维护，还需要做大量的备件，修边刀口强度较弱的地方会经常出现崩刃。高强度板件对于压机冲裁力要求较高，复杂零件还需要多个工序才能完成零件的修边，成本较高且产品的毛刺也较大，如果通过镭射切割则成本较高。

因此，需提供一种热成型工艺，以消除热成型后的零件修边，从而降低零件生产成本。

发明内容

本发明还有一个目的是提供一种无需对冲压件进行边线切割，降低了生产成本的热成型工艺。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种热成型工艺，包括以下步骤：

S1、统计同零件造型、同制造工艺参数已生产零件的零件设计数据和最终造型数据；分析零件设计数据和最终造型数据，设定收缩量和制造公差尺寸；

S2、获取待加工零件的初始公差尺寸，基于制造公差尺寸，对初始公差尺寸进行修改，得到最终公差尺寸；

S3、获取待加工零件的初始零件数据，基于设计的收缩量和最终公差尺寸，对初始零件数据进行修改，得到最终零件数据；

S4、基于最终公差尺寸、最终零件数据和设定的收缩量，设计公差带；

S5、基于公差带对胚料进行冲压落料，得到待加工零件，所述待加工零件的两端在冲压落料的过程中冲压设置有定位孔；

S6、通过送料装置将待加工零件送入至热成型模具中冲压加工，得到冲压件。

优选的是，所述热成型模具包括：

相对设置的上底座和下底座，所述上底座和所述下底座之间通过导向柱连成整体，所述导向柱上滑动连接有上模板，所述上模板位于所述上底座和所述下底座之间，所述上模板的底面安装有上剪模，所述上剪模内腔中容纳有拉伸头；

液压油缸，其固定端固定在所述上底座的顶面，自由端竖直向下穿出所述上底座的底面与气缸的固定端连接，所述气缸的固定端固定设置在所述上模板的顶面，所述气缸的自由端穿过所述上模板的底面与拉伸头连接；

下剪模，其设置在所述下底座的顶面，所述下剪模的内部设置有成型模；

S6中，冲压加工时，送料装置将待加工零件送入至下剪模的顶面，驱动液压油缸的自由端伸长，上模板在液压油缸的驱动下向下滑动至上剪模和下剪模合模，将待加工零件压紧在上剪模的顶面，驱动气缸的自由端伸长带动拉伸头向下移动，配合成型模对待加工零件进行冲压加工。

优选的是，所述热成型模具上设置有限位件，所述待加工零件通过所述定位孔固定于所述限位件上后位于所述热成型模具的冲压区域。

优选的是，所述限位件包括多个设置在下剪模顶面的第一限位件，以及多个设置在上剪模底面的第二限位件，多个第一限位件、多个第二限位件和所述料片上的多个定位孔一一对应设置；

所述第一限位件包括：

弧形槽，其开设于所述下剪模顶面，所述弧形槽内设置有限位柱，所述限位柱和所述弧形槽的内底面之间固定连接有弹簧，所述限位柱的顶部安装有定位柱，所述限位柱的直径尺寸大于所述定位孔的直径尺寸，所述定位柱的直径尺寸小于所述定位孔的直径尺寸，所述限位柱的顶面伸出所述下剪模的顶面；

所述第二限位件为开设于所述上剪模底面的限位槽；

冲压加工时，待加工零件通过定位柱限位于热成型模具的冲压区域，上剪模在液压油缸的驱动下向下移动至其上的限位槽与定位柱插接后施加压力于所述限位柱，所述限位柱向下压缩弹簧至所述限位柱的顶面与所述上剪模的顶面位于同一水平面，所述上剪模和所述下剪模合模。

优选的是，所述弧形槽的内侧壁不与所述限位柱接触，所述下剪模上开设有第一通气孔，所述第一通气孔连通所述弧形槽和所述下剪模的外部；所述上剪模上开设有第二通气孔，所述第二通气孔连通所述限位槽和所述上剪模内腔，所述限位槽的直径尺寸大于所述定位柱和所述限位柱的直径尺寸；所述限位柱上开设有与所述弧形槽和所述限位槽连通的通气道。

优选的是，所述限位柱的外周间隔设置有多个限位板，任一限位板的一端与所述限位柱顶面的外侧壁铰接，另一端与所述弧形槽的内侧壁抵接；

冲压加工时，所述限位柱向下压缩弹簧，带动所述限位板沿所述弧形槽的内壁滑动至水平状态，所述限位板的顶面与所述上剪模的顶面位于同一水平面。

本发明至少包括以下有益效果：本发明在热成型工艺前，对待加工零件的相关数据进行分析、修改、确定后再设计设计公差带，由于冲压落料过程可控，因此，基于公差带进行冲压落料，可保证冲压落料后的待加工零件的公差在公差带范围内，公差可控，并且在冲压落料时在待加工零件上冲压有定位孔，定位孔用于在热成型时给予待加工零件收缩余量，使待加工零件在定位孔的范围内进行收缩或膨胀，同时公差带也会使待加工零件在热成型过程中具有足够的收缩余量，保证了热成型过程中，待加工零件流动的稳定性，最终使得热成型加工后得到的冲压件的公差也不会超过公差带范围，从而无需再对冲压件进行边线切割，降低了生产成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例的一种热成型模具上剪模、下剪模相互分离状态的正视结构示意图；

图2为上述实施例中所述上剪模、下剪模合模状态的正视结构示意图；

图3为图2中A的放大结构示意图；

说明书附图标记说明：

1、上底座，2、下底座，3、导向柱，4、上模板，5、上剪模，6、拉伸头，7、液压油缸，8、气缸，9、下剪模，10、成型模，11、弧形槽，12、限位柱，13、弹簧，14、定位柱，15、限位槽，16、限位板，17、第一通气孔，18、第二通气孔，19、上剪模内腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，本发明提供一种热成型工艺，包括以下步骤：

S1、统计同零件造型、同制造工艺参数已生产零件的零件设计数据和最终造型数据；分析零件设计数据和最终造型数据，设定收缩量和制造公差尺寸；

S2、获取待加工零件的初始公差尺寸，基于制造公差尺寸，对初始公差尺寸进行修改，得到最终公差尺寸；

S3、获取待加工零件的初始零件数据，基于设计的收缩量和最终公差尺寸，对初始零件数据进行修改，得到最终零件数据；

S4、基于最终公差尺寸、最终零件数据和设定的收缩量，设计公差带；

S5、基于公差带对胚料进行冲压落料，得到待加工零件，所述待加工零件的两端在冲压落料的过程中冲压设置有定位孔；

S6、通过送料装置将待加工零件送入至热成型模具中冲压加工，得到冲压件。

在上述技术方案中，本申请提供的一种热成型工艺适用于对待加工零件的双向冲压拉伸，首先根据已生产的零件，获取零件设计数据和最终造型数据，并对该数据进行分析，设定待加工零件在热成型加工中由于热成型收缩所产生的收缩量以及工艺制造过程中产生的制造公差尺寸，基于制造公差尺寸对待加工零件的初始公差尺寸进行修改，以使得待加工零件的公差尺寸适配当前制造工艺，再根据修改得到的最终公差尺寸和收缩量对待加工零件的初始零件数据进行修改，得到最终零件数据，最终零件数据即为预设的待加工零件加工完成后的零件数据，基于预设的最终零件数据和最终公差尺寸以及收缩量，设计公差带，由于冲压落料过程可控，因此，基于公差带进行冲压落料，可保证冲压落料后的待加工零件的公差在公差带范围内，公差可控，并且定位孔用于在热成型时给予待加工零件收缩余量，使待加工零件在定位孔的范围内进行收缩或膨胀，同时公差带也会使待加工零件在热成型过程中具有足够的收缩余量，保证了热成型过程中，待加工零件流动的稳定性，最终使得热成型加工后得到的冲压件的公差也不会超过公差带范围，从而无需再对冲压件进行边线切割，降低了生产成本。

在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述热成型模具包括：

相对设置的上底座1和下底座2，所述上底座1和所述下底座2之间通过导向柱3连成整体，所述导向柱3上滑动连接有上模板4，所述上模板4位于所述上底座1和所述下底座2之间，所述上模板4的底面安装有上剪模5，所述上剪模内腔19中容纳有拉伸头6；

液压油缸7，其固定端固定在所述上底座1的顶面，自由端竖直向下穿出所述上底座1的底面与气缸8的固定端连接，所述气缸8的固定端固定设置在所述上模板4的顶面，所述气缸8的自由端穿过所述上模板4的底面与拉伸头6连接；

下剪模9，其设置在所述下底座2的顶面，所述下剪模9的内部设置有成型模10；

S6中，冲压加工时，送料装置将待加工零件送入至下剪模9的顶面，驱动液压油缸7的自由端伸长，上模板4在液压油缸7的驱动下向下滑动至上剪模5和下剪模9合模，将待加工零件压紧在上剪模5的顶面，驱动气缸8的自由端伸长带动拉伸头6向下移动，配合成型模10对待加工零件进行冲压加工。

在另一种技术方案中，所述热成型模具上设置有限位件，所述待加工零件通过所述定位孔固定于所述限位件上后位于所述热成型模具的冲压区域。

在本技术方案中，通过限位件在热成型加工时将待加工零件限位于冲压区域，可保证待加工零件在热成型过程中收缩的稳定性，从而进一步保证待加工零件流动的稳定性。

在另一种技术方案中，所述限位件包括多个设置在下剪模9顶面的第一限位件，以及多个设置在上剪模5底面的第二限位件，多个第一限位件、多个第二限位件和所述料片上的多个定位孔一一对应设置；

所述第一限位件包括：

弧形槽11，其开设于所述下剪模9顶面，所述弧形槽11内设置有限位柱12，所述限位柱12和所述弧形槽11的内底面之间固定连接有弹簧13，所述限位柱12的顶部安装有定位柱14，所述限位柱12的直径尺寸大于所述定位孔的直径尺寸，所述定位柱14的直径尺寸小于所述定位孔的直径尺寸，所述限位柱12的顶面伸出所述下剪模9的顶面；

所述第二限位件为开设于所述上剪模5底面的限位槽15；

冲压加工时，待加工零件通过定位柱14限位于热成型模具的冲压区域，上剪模5在液压油缸7的驱动下向下移动至其上的限位槽15与定位柱14插接后施加压力于所述限位柱12，所述限位柱12向下压缩弹簧13至所述限位柱12的顶面与所述上剪模5的顶面位于同一水平面，所述上剪模5和所述下剪模9合模。

在本技术方案中，如图3所示，弧形槽11用于容纳限位柱12和弹簧13，定位柱14用于与待加工零件上的定位孔连接，初始状态下，上剪模5、下剪模9相互分离，限位柱12的顶面伸出下剪模9的顶面，冲压加工时，先将待加工零件上的定位孔穿设在定位柱14上，通过定位柱14将待加工零件限位于冲压区域，随后驱动液压油缸7带动上剪模5下移至限位槽15与定位柱14插接后，继续下移挤压弹簧13带动限位柱12下移与上剪模5的顶面位于同一水平面，此时，上剪模5和下剪模9合模，再驱动拉伸头6下移对待加工零件进行冲压加工，冲压加工完成后，驱动上剪模5上行与下剪模9分离，弹簧13复位将限位柱12顶出下剪模9的顶面，从而将位于定位柱14上的冲压件顶出，防止冲压件卡在成型模10内，便于脱模；定位柱14的尺寸小于定位孔的尺寸，定位孔在实现对待加工零件进行定位作用的同时，同样可以为待加工零件提供足够的收缩余量，使待加工零件在小范围内移动，保证收缩稳定性和流动稳定性。

在另一种技术方案中，所述弧形槽11的内侧壁不与所述限位柱12接触，所述下剪模9上开设有第一通气孔17，所述第一通气孔17连通所述弧形槽11和所述下剪模9的外部；所述上剪模5上开设有第二通气孔18，所述第二通气孔18连通所述限位槽15和所述上剪模内腔19，所述限位槽15的直径尺寸大于所述定位柱14和所述限位柱12的直径尺寸；所述限位柱12上开设有与所述弧形槽11和所述限位槽15连通的通气道。

在本技术方案中，当上剪模5和下剪模9合模后，成型模10内部的空气难以排出，拉伸头6向下运动对待加工零件进行冲压加工时，受压缩空气的影响，成型后的冲压件表面容易出现气孔等质量问题，因此，如图3所示，本申请在上剪模5上开设第二通气孔18，在下剪模9上开设第一通气孔17，在限位柱12上开设与弧形槽11和限位槽15连通的通气道，其中，该通气道通过定位柱14与定位孔之间的间隙与弧形槽11连通；当上剪模5和下剪模9合模后，拉伸头6向下运动，会挤压成型模10内的空气，空气会从成型模10与拉伸头6之间的间隙进入到上剪模内腔19，再依次通过第二通气孔18、限位槽15与定位柱14之间的间隙、定位柱14与定位孔之间的间隙、通气道、弧形槽11与限位柱12直径的间隙、第一通气孔17排出，避免了成型后的冲压件表面出现气孔等问题，保证了成品质量。

在另一种技术方案中，所述限位柱12的外周间隔设置有多个限位板16，任一限位板16的一端与所述限位柱12顶面的外侧壁铰接，另一端与所述弧形槽11的内侧壁抵接；

冲压加工时，所述限位柱12向下压缩弹簧13，带动所述限位板16沿所述弧形槽12的内壁滑动至水平状态，所述限位板16的顶面与所述上剪模5的顶面位于同一水平面。

在本技术方案中，冲压加工时，上剪模5和下剪模9合模速度很快，限位柱12通过弹簧13安装在弧形槽11内，而限位柱12不与弧形槽11的内壁接触，在高速度，高压力的冲击下，限位柱12在压缩弹簧13的过程中容易产生移位，因此，本申请在限位柱12的外周间隔设置限位板16，限位板16用于对限位柱12进行竖向导向、横向限位的作用，使得限位柱12在冲压的过程中竖向压缩弹簧13。

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。

Claims (6)

1.一种热成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、统计同零件造型、同制造工艺参数已生产零件的零件设计数据和最终造型数据；分析零件设计数据和最终造型数据，设定收缩量和制造公差尺寸；

S2、获取待加工零件的初始公差尺寸，基于制造公差尺寸，对初始公差尺寸进行修改，得到最终公差尺寸；

S3、获取待加工零件的初始零件数据，基于设计的收缩量和最终公差尺寸，对初始零件数据进行修改，得到最终零件数据；

S4、基于最终公差尺寸、最终零件数据和设定的收缩量，设计公差带；

S5、基于公差带对胚料进行冲压落料，得到待加工零件，所述待加工零件的两端在冲压落料的过程中冲压设置有定位孔；

S6、通过送料装置将待加工零件送入至热成型模具中冲压加工，得到冲压件。

2.如权利要求1所述的热成型工艺，其特征在于，所述热成型模具包括：

相对设置的上底座和下底座，所述上底座和所述下底座之间通过导向柱连成整体，所述导向柱上滑动连接有上模板，所述上模板位于所述上底座和所述下底座之间，所述上模板的底面安装有上剪模，所述上剪模内腔中容纳有拉伸头；

液压油缸，其固定端固定在所述上底座的顶面，自由端竖直向下穿出所述上底座的底面与气缸的固定端连接，所述气缸的固定端固定设置在所述上模板的顶面，所述气缸的自由端穿过所述上模板的底面与拉伸头连接；

下剪模，其设置在所述下底座的顶面，所述下剪模的内部设置有成型模；

S6中，冲压加工时，送料装置将待加工零件送入至下剪模的顶面，驱动液压油缸的自由端伸长，上模板在液压油缸的驱动下向下滑动至上剪模和下剪模合模，将待加工零件压紧在上剪模的顶面，驱动气缸的自由端伸长带动拉伸头向下移动，配合成型模对待加工零件进行冲压加工。

3.如权利要求2所述的热成型工艺，其特征在于，所述热成型模具上设置有限位件，所述待加工零件通过所述定位孔固定于所述限位件上后位于所述热成型模具的冲压区域。

4.如权利要求3所述的热成型工艺，其特征在于，所述限位件包括多个设置在下剪模顶面的第一限位件，以及多个设置在上剪模底面的第二限位件，多个第一限位件、多个第二限位件和所述料片上的多个定位孔一一对应设置；

所述第一限位件包括：

弧形槽，其开设于所述下剪模顶面，所述弧形槽内设置有限位柱，所述限位柱和所述弧形槽的内底面之间固定连接有弹簧，所述限位柱的顶部安装有定位柱，所述限位柱的直径尺寸大于所述定位孔的直径尺寸，所述定位柱的直径尺寸小于所述定位孔的直径尺寸，所述限位柱的顶面伸出所述下剪模的顶面；

所述第二限位件为开设于所述上剪模底面的限位槽；

冲压加工时，待加工零件通过定位柱限位于热成型模具的冲压区域，上剪模在液压油缸的驱动下向下移动至其上的限位槽与定位柱插接后施加压力于所述限位柱，所述限位柱向下压缩弹簧至所述限位柱的顶面与所述上剪模的顶面位于同一水平面，所述上剪模和所述下剪模合模。

5.如权利要求4所述的热成型工艺，其特征在于，所述弧形槽的内侧壁不与所述限位柱接触，所述下剪模上开设有第一通气孔，所述第一通气孔连通所述弧形槽和所述下剪模的外部；所述上剪模上开设有第二通气孔，所述第二通气孔连通所述限位槽和所述上剪模内腔，所述限位槽的直径尺寸大于所述定位柱和所述限位柱的直径尺寸；所述限位柱上开设有与所述弧形槽和所述限位槽连通的通气道。

6.如权利要求4所述的热成型工艺，其特征在于，所述限位柱的外周间隔设置有多个限位板，任一限位板的一端与所述限位柱顶面的外侧壁铰接，另一端与所述弧形槽的内侧壁抵接；

冲压加工时，所述限位柱向下压缩弹簧，带动所述限位板沿所述弧形槽的内壁滑动至水平状态，所述限位板的顶面与所述上剪模的顶面位于同一水平面。