一種減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于對(duì)經(jīng)過熱成形處理后的高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度鋼板的進(jìn)行沖孔的模具，屬于熱成形鋼板的分離技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高強(qiáng)度鋼板強(qiáng)度高，特別是在正火或正火加回火狀態(tài)有較高的綜合力學(xué)性能，高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用是同時(shí)確保輕量化和碰撞安全性的有效手段，因此在大型船舶、橋梁、電站設(shè)備、中、高壓鍋爐、高壓容器、機(jī)車車輛、起重機(jī)械等工程行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。而熱成形鋼板作為一種新興事物，其生產(chǎn)工藝不同于普通的高強(qiáng)度鋼板，熱成形鋼板的生產(chǎn)工藝通常包括成形和淬火冷卻兩個(gè)階段，其中，成形階段需要在高溫下由模具一次沖壓成形，淬火冷卻階段需要通過控制一定的冷卻速度迅速冷卻，從而使鋼板發(fā)生從奧氏體微觀組織向馬氏體微觀組織的轉(zhuǎn)變，由此得到極高的強(qiáng)度和硬度，以常見硼鋼為例，熱成形處理后其強(qiáng)度達(dá)到1500Mpa左右。一般的高強(qiáng)度鋼板的抗拉強(qiáng)度在400MPa?450MPa左右，而熱成形鋼材加熱前抗拉強(qiáng)度即已達(dá)到500 MPa?800MPa，加熱成形后則可提高至1300?1600 MPa，其強(qiáng)度為普通高強(qiáng)度鋼材的3?4倍，其硬度僅次于陶瓷，但又具有鋼材的韌性，以常見熱成形硼鋼鋼板為例，強(qiáng)度達(dá)到1500MPa，延伸率為5%左右，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般意義的高強(qiáng)鋼，其分離工藝難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鋼板和常見高強(qiáng)鋼鋼板。
[0003]對(duì)于熱成形鋼板的沖孔工藝，由于鋼板本身強(qiáng)度和硬度非常高，沖頭磨損非常嚴(yán)重，最終產(chǎn)生沖孔毛刺，影響工件質(zhì)量。為此，常用的方法為使用高硬度的粉末冶金鋼，甚至在粉末冶金鋼的基礎(chǔ)上增加TD、PVD涂層等表面處理技術(shù)，刃口的成本由此變得非常昂貴。
[0004]另外一種解決辦法是改善沖孔時(shí)候沖頭的潤滑條件，常見的方法是在零件熱成形以后經(jīng)過涂油工藝，讓零件表面覆蓋潤滑油或潤滑液。但是在批量生產(chǎn)過程中:(I)增加一序涂油工藝，增加了生產(chǎn)成本；(2)從生產(chǎn)的安全庫存考慮，常常要備庫，即便保證了先進(jìn)先出的物流原則，也常常出現(xiàn)生產(chǎn)間隔時(shí)間長，覆蓋在工件上面的潤滑油/潤滑液揮發(fā)、滴漏，造成整體或某個(gè)局部區(qū)域潤滑不足甚至沒有潤滑。
[0005]因此，如果能夠發(fā)明一種潤滑工序，既可以對(duì)工件進(jìn)行潤滑，又不增加生產(chǎn)工序，還能保證潤滑的均勻、穩(wěn)定，將對(duì)熱成形沖孔工藝質(zhì)量和成本的提升有很大的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，在不增加額外成本也不損失生產(chǎn)效率的前提下，有效潤滑沖頭。
[0007]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，包括上模和下模座，上模上設(shè)置壓料板和上模沖頭，下模座上設(shè)置下模沖孔凹模套，上模沖頭和下模沖孔凹模套相配合；其特征是:在所述壓料板上設(shè)置臺(tái)階孔，臺(tái)階孔由具有第一直徑的第一通孔和具有第二直徑的第二通孔連接而成，第一直徑小于第二直徑，第一通孔位于第二通孔下部；所述上模沖頭穿過臺(tái)階孔，上模沖頭與第一通孔間隙配合；在所述壓料板的第一通孔內(nèi)表面設(shè)置內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋優(yōu)選粗牙螺紋；在所述壓料板上端的安裝底面預(yù)留安裝槽，在安裝槽中安裝油路總成連接塊，油路總成連接塊連接潤滑支路和主管路，主管路經(jīng)上模與潤滑源連接；所述潤滑支路一端與油路總成連接塊連接，潤滑支路另一端連接至臺(tái)階孔的第二通孔。
[0008]進(jìn)一步的，所述上模沖頭與第一通孔之間的距離為0.2?0.8mm。
[0009]進(jìn)一步的，所述安裝槽的寬度為3?35mm，深度為3?35mm。
[0010]進(jìn)一步的，在所述主管路上設(shè)置流量控制閥。
[0011]本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果:(1)本實(shí)用新型可省略熱成形后，沖孔之前的涂油工藝；(2)本實(shí)用新型將油槽布置在壓料板上，由于壓料板相對(duì)獨(dú)立，設(shè)計(jì)完成后集中加工，制造工藝更加簡單有效；(3)本實(shí)用新型將油槽布置在壓料板上，由于壓料板通常為鑄件或優(yōu)質(zhì)碳素鋼，硬度遠(yuǎn)低于刃口鑲塊(以HRC計(jì)算，通常硬度差不低于20度)，加工更加高效、方便；(4)本實(shí)用新型根據(jù)沖頭潤滑需要調(diào)節(jié)每次沖壓的潤滑量，質(zhì)量穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0014]圖3為圖2的I放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1?圖3所示:所述減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)包括上模1、壓料板2、上模沖頭3、下模沖孔凹模套4、下模座5、臺(tái)階孔6、潤滑支路7、主管路8、潤滑源9、流量控制閥10、油路總成連接塊11、內(nèi)螺紋12等。
[0017]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括上模I和下模座5，上模I上設(shè)置壓料板2和上模沖頭3，下模座5上設(shè)置下模沖孔凹模套4，上模沖頭3和下模沖孔凹模套4相配合；在所述壓料板2上設(shè)置臺(tái)階孔6，臺(tái)階孔6由具有第一直徑的第一通孔和具有第二直徑的第二通孔連接而成，第一直徑小于第二直徑，第一通孔位于第二通孔下部；所述上模沖頭3穿過臺(tái)階孔6，上模沖頭3與第一通孔間隙配合，上模沖頭3與第一通孔之間的距離為0.2?0.8mm ;在所述壓料板2的第一通孔內(nèi)表面設(shè)置內(nèi)螺紋12，內(nèi)螺紋優(yōu)選粗牙螺紋；
[0018]在所述壓料板2上端的安裝底面預(yù)留安裝槽，在安裝槽中安裝油路總成連接塊11，油路總成連接塊11連接潤滑支路7和主管路8，主管路8經(jīng)上模I與潤滑源9連接，潤滑支路7 —端與油路總成連接塊11連接，潤滑支路7另一端連接至臺(tái)階孔6的第二通孔；所述安裝槽的寬度為3?35mm，深度為3?35mm ；
[0019]在所述主管路8上設(shè)置流量控制閥10。
[0020]本實(shí)用新型的工作原理:生產(chǎn)前將主管路8與潤滑源9相連，潤滑油/潤滑液通過主管路8，輸送至潤滑支路7的出口，也就是每個(gè)壓料板2上臺(tái)階孔6的第二通孔上部，再由第二通孔流入第一通孔中，通過流量控制閥10控制流量；在重力的作用下，潤滑油/潤滑液沿第二通孔的螺紋內(nèi)壁布滿壓料板孔的輪廓線，從而完成對(duì)沖孔的潤滑；每次沖壓過后，工件、下模凹模套帶走部分潤滑油/潤滑液，潤滑源持續(xù)供給潤滑油/潤滑液，從而達(dá)到潤滑輸出與消耗的平衡。
[0021]實(shí)施例:硼鋼鋼板的沖孔工藝，該工件為汽車用B柱。鋼板的材質(zhì):硼鋼22MnB5，料厚1.2mm,長度1250mm，寬430mm，所需沖孔D16_ ；
[0022]上述工件通過以下步驟進(jìn)行具體加工處理:
[0023]第一步，對(duì)工件進(jìn)行熱成形加工，得到熱成形后工件B柱；
[0024]第二步，按照工件最終孔徑尺寸，對(duì)工件進(jìn)行沖孔加工。該沖孔模由上模1、壓料板2、上模沖頭3、下模沖孔凹模套4和下模座5組成，壓料板2上配置有具有粗牙螺紋的通孔，連接至潤滑源的潤滑支管的末端與螺紋孔頂端相連。
[0025]生產(chǎn)前將主管路與潤滑源相連，潤滑油/潤滑液通過主管路，輸送至潤滑支路的出口，也就是壓料板的臺(tái)階孔上；通過流量控制閥控制流量，并在重力的作用下，最終布滿壓料沖板的輪廓線，從而完成對(duì)沖孔的潤滑；每次沖壓過后，工件、下模凹模套帶走部分潤滑油/潤滑液，潤滑源持續(xù)供給潤滑油/潤滑液，從而達(dá)到潤滑輸出與消耗的平衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，包括上模(I)和下模座(5)，上模(I)上設(shè)置壓料板(2)和上模沖頭(3)，下模座(5)上設(shè)置下模沖孔凹模套(4)，上模沖頭(3)和下模沖孔凹模套(4)相配合；其特征是:在所述壓料板(2)上設(shè)置臺(tái)階孔(6)，臺(tái)階孔(6)由具有第一直徑的第一通孔和具有第二直徑的第二通孔連接而成，第一直徑小于第二直徑，第一通孔位于第二通孔下部；所述上模沖頭(3)穿過臺(tái)階孔(6)，上模沖頭(3)與第一通孔間隙配合；在所述壓料板(2)的第一通孔內(nèi)表面設(shè)置內(nèi)螺紋；在所述壓料板(2)上端的安裝底面預(yù)留安裝槽，在安裝槽中安裝油路總成連接塊(11)，油路總成連接塊(11)連接潤滑支路(7)和主管路(8)，主管路(8)經(jīng)上模(I)與潤滑源(9)連接；所述潤滑支路(7)—端與油路總成連接塊(11)連接，潤滑支路(7 )另一端連接至臺(tái)階孔(6 )的第二通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，其特征是:所述上模沖頭(3)與第一通孔之間的距離為0.2?0.8mm。
3.如權(quán)利要求1所述的減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，其特征是:所述安裝槽的寬度為3?35mm，深度為3?35mm。
4.如權(quán)利要求1所述的減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，其特征是:在所述主管路(8 )上設(shè)置流量控制閥(10 )。
5.如權(quán)利要求1所述的減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，其特征是:所述內(nèi)螺紋采用粗牙螺紋。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種減小熱成形鋼板沖孔磨損的模具結(jié)構(gòu)，包括上模和下模座，上模上設(shè)置壓料板和上模沖頭；其特征是：在所述壓料板上設(shè)置臺(tái)階孔，臺(tái)階孔由第一通孔和第二通孔連接而成，第一通孔的直徑小于第二通孔的直徑，第一通孔位于第二通孔下部；所述上模沖頭穿過臺(tái)階孔，上模沖頭與第一通孔間隙配合；在所述壓料板的第一通孔內(nèi)表面設(shè)置內(nèi)螺紋；在所述壓料板上端的安裝底面預(yù)留安裝槽，在安裝槽中安裝油路總成連接塊，油路總成連接塊連接潤滑支路和主管路，主管路經(jīng)上模與潤滑源連接；所述潤滑支路一端與油路總成連接塊連接，潤滑支路另一端連接至臺(tái)階孔的第二通孔。本實(shí)用新型在不增加額外成本也不損失生產(chǎn)效率的前提下，有效潤滑沖頭。
【IPC分類】B21D37-18, B21D28-34
【公開號(hào)】CN204338679
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420814815
【發(fā)明人】陳揚(yáng), 李向榮, 孫財(cái)
【申請(qǐng)人】無錫朗賢汽車組件研發(fā)中心有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月20日