4反饋的弱區(qū)成型塊21內的溫度對輔助加熱裝置3進行加熱控制，總控制器I也能根據溫度控制器5反饋的弱區(qū)成型塊21內的溫度對流速控制器7進行控制，進而流速控制器7會對冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速進行控制。
[0023]在使用本模具進行工作時，首先將用于加工變強度熱成型零件的板材原料11加熱至預設溫度范圍！\~IVC并保溫hmin，使板材原料11完全奧氏體化，在將板材原料11完全奧氏體化的同時，溫度控制器5控制輔助加熱裝置3對室溫的弱區(qū)成型塊21進行輔助加熱，在此過程中，與溫度控制塊6相連的流速控制器7將冷卻水的流速調至較小的范圍，以減少熱量的損失，直至弱區(qū)成型塊21的溫度達到T4~T5°C后，溫度檢測裝置4反饋弱區(qū)成型塊21的溫度已經到達T4~T5，溫度控制器5則控制輔助加熱裝置3停止加熱，此時再將紅熱化完全奧氏體化的板材原料11轉移到本模具中進行沖壓，在將板材原料11放到下模座成型塊上的過程中，需要注意將板材原料11中需要加工成高強度的區(qū)域放置在高區(qū)成型塊22上方，將需要加工成弱強度的區(qū)域放置在弱區(qū)成型塊21上方，放置好之后開始對板材原料11進行沖壓。
[0024]在上述沖壓的過程中:
[0025](I)在高區(qū)成型塊22內部的冷卻水管221內充滿著由冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的快速流動的冷卻水，以能夠迅速帶走與高區(qū)成型塊22接觸的板材原料11的熱量，使高區(qū)成型塊22上方的板材原料11的冷卻速率V1能夠穩(wěn)定的大于該板材原料11的臨界冷卻速率V，在板材原料11被冷卻到小于T3°C以下即得到充分馬氏體化的微觀組織，獲得高的材料性能和零件強度；
[0026](2)在弱區(qū)成型塊中，為了保證弱區(qū)成型塊21上方的板材原料11的材料性能和零件強度弱于高區(qū)成型塊22上方的板材原料11，生產時需要保持弱區(qū)成型塊21的溫度一直在T4~T5°C范圍內，為了保證這一點，本實施方式還可以在弱區(qū)成型塊21的側壁四周包裹一層保溫層9 (注意弱區(qū)成型塊21的頂面(與熱成型零件接觸的型面)和底面(與溫度控制塊6接觸的面)無需包裹保溫層)；另外，由于需要保證在加工完成后弱區(qū)成型塊21上方的板材原料11中具有奧氏體和貝氏體或混雜著部分的珠光體，以保證對應的材料性能和零件強度弱于高強度區(qū)域22，則需要控制弱區(qū)成型塊21上方的板材原料11在接觸到弱區(qū)成型塊21之后的冷卻速率V2小于V。本實施方式通過以下方式對上述T 4、TjP V 2進行控制:
[0027]當溫度檢測裝置4檢測到弱區(qū)成型塊21的溫度小于八時，溫度控制器5就控制輔助加熱裝置3對弱區(qū)成型塊21進行加熱，以間接對弱區(qū)成型塊21上方的板材原料11進行加熱，同時總控制器I控制流速控制器7減小冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速，即降低V2;當溫度大于T 4小于T 5時，溫度控制器5控制輔助加熱裝置3停止加熱，總控制器I控制流速控制器7保持冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速恒定，即盡量保持V2恒定；當溫度大于1~5時，溫度控制器5控制輔助加熱裝置3停止加熱，總控制器I控制流速控制器7增大冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速，即增加N2,但始終要保持V2小于V ;上述控溫過程的主要目的是為了保證加工完成后弱強度區(qū)域的板材原料11的材料性能符合預期。根據所設定的！\和T5的不同，弱區(qū)成型塊21上方的板材原料11內的微觀組織有相應的變化，由于此時馬氏體微觀組織的含量相比高強度區(qū)域少，因此弱區(qū)成型塊21上方的板材原料11的材料性能和零件強度相應的弱于高區(qū)成型塊22上方的板材原料11的材料性能和零件強度。
[0028](3)上述(I)和(2)過程在一段時間后，高區(qū)成型塊22和弱區(qū)成型塊21均達到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，保壓預設時間t2后結束沖壓，得到變強度熱成型零件。
[0029]如圖4和5所示，上述變強度熱成型零件的高強度區(qū)域和弱強度區(qū)域之間的過度區(qū)域10的寬度范圍能夠控制在20~50mm以內。
[0030]實施方式2:
[0031]本實施方式以板材原料為牌號為22MnB5的硼鋼為例進行說明。
[0032]首先將硼鋼板材加熱至900~950°C并保溫至少5min，使硼鋼板材完全奧氏體化，同時溫度控制器5控制輔助加熱裝置3對弱區(qū)成型塊21進行輔助加熱，在加熱的過程中，主控制器I控制流速控制器7將冷卻水的流速降至比較低的水平，以避免冷卻水將熱量帶走，當弱區(qū)成型塊21的溫度由室溫升至400~500°C后，溫度控制器5控制輔助加熱裝置3結束加熱；接著將硼鋼板材轉移到實施方式I中的下模座成型塊上進行沖壓，傳遞過程持續(xù)8s，并保證硼鋼板材中需要加工成高強度的區(qū)域放置在高區(qū)成型塊22上方，需要加工成弱強度的區(qū)域放置在弱區(qū)成型塊21上方，放置好之后開始沖壓；在沖壓的過程中:(1)在高區(qū)成型塊22內部的冷卻水管內221充滿由冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的快速流動的冷卻水，使高區(qū)成型塊22上方的硼鋼板材11的冷卻速率穩(wěn)定的大于硼鋼的臨界冷卻速率27k/s，在上述冷卻速率下，高區(qū)成型塊22上方的硼鋼板材11被快速冷卻到低于400°C ; (2)在弱區(qū)成型塊21中，當紅熱化完全奧氏體化的硼鋼板材剛接觸到弱區(qū)成型塊21時，由于弱區(qū)成型塊21此時的溫度(400~500°C)小于硼鋼板材的溫度(由于在空氣中停留了 8s，所以此時溫度大約在700°C)，所以弱區(qū)成型塊21的溫度會升高，當溫度檢測裝置4檢測到弱區(qū)成型塊21的溫度大于500°C時，總控制器I就控制流速控制器7增加冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速，即增加^，但是要保持V2小于27k/s ;當溫度檢測裝置4檢測到弱區(qū)成型塊21的溫度大于400°C小于500°C時，總控制器I控制流速控制器7保持冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速恒定，即盡量保持V2恒定；當溫度檢測裝置4檢測到弱區(qū)成型塊21的溫度小于400°C時，溫度控制器5控制輔助加熱裝置3開始加熱，總控制器I控制流速控制器7減小冷卻水發(fā)生器8發(fā)生的冷卻水的流速，即減小\。上述過程持續(xù)8~12s后結束沖壓，得到高區(qū)成型塊22上方的硼鋼板材11的抗拉強度約為1500MPa、弱區(qū)成型塊21上方的硼鋼板材11的抗拉強度約為800MPa的變強度熱成型硼鋼零件。
[0033]上述實施方式只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種生產變強度熱成型零件的模具的下模座，其特征在于，包括總控制器(1)、下模座成型塊(2)、輔助加熱裝置(3)、溫度檢測裝置(4)、溫度控制器(5)、溫度控制塊(6)、流速控制器(7)和冷卻水發(fā)生器(8);所述下模座成型塊包含至少一個弱區(qū)成型塊(21)和至少一個高區(qū)成型塊(22)，所述弱區(qū)成型塊(21)壓緊固定在所述溫度控制塊(6)上方，所述輔助加熱裝置(3)和所述溫度檢測裝置(4)均固定在所述弱區(qū)成型塊(21)內且均與所述溫度控制器(5)電連接，所述溫度控制器(5)和所述流速控制器(7)均與所述總控制器(I)信號連接；所述冷卻水發(fā)生器(8)與所述高區(qū)成型塊(22)中的冷卻水管(221)連通，所述冷卻水發(fā)生器(8)還通過所述流速控制器(7)與所述溫度控制塊(6)中的冷卻水管(61)連通。2.根據權利要求1所述的生產變強度熱成型零件的模具的下模座，其特征在于，還包含保溫層(9 )，所述保溫層(9 )包裹在所述弱區(qū)成型塊(21)的側壁一周。3.根據權利要求1所述的生產變強度熱成型零件的模具的下模座，其特征在于，所述輔助加熱裝置(3)包括加熱絲、導熱材料和線纜，所述導熱材料包裹在所述加熱絲外部，所述加熱絲通過所述線纜與所述溫度控制器電連接。4.根據權利要求1~3中任一項所述的生產變強度熱成型零件的模具的下模座，其特征在于，所述變強度熱成型零件中的弱強度區(qū)域與高強度區(qū)域之間的過度區(qū)域(10)寬度為20?50mm。
【專利摘要】本實用新型涉及熱成型領域，公開了一種生產變強度熱成型零件的模具的下模座，下模座成型塊包含至少一個弱區(qū)成型塊（21）和至少一個高區(qū)成型塊（22），弱區(qū)成型塊（21）壓緊固定在溫度控制塊（6）上方，輔助加熱裝置（3）和溫度檢測裝置（4）均固定在弱區(qū)成型塊（21）內且均與溫度控制器（5）電連接，溫度控制器（5）和流速控制器（7）均與總控制器（1）信號連接；冷卻水發(fā)生器（8）與高區(qū)成型塊（22）中的冷卻水管（221）連通，冷卻水發(fā)生器（8）還通過流速控制器（7）與溫度控制塊（6）中的冷卻水管（61）連通。本實用新型對零件中不同強度要求的區(qū)域溫度控制靈活有效，過渡區(qū)域窄，能夠盡量避免零件報廢。
【IPC分類】B21D37/16, B21D37/10, B21D22/02
【公開號】CN204724665
【申請?zhí)枴緾N201520462831
【發(fā)明人】辛憲秀
【申請人】上海凌云汽車模具有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月1日