[发明专利]一种超高强钢车门防撞梁热冲压模具

说明书

技术领域：

本发明涉及一种超高强钢车门防撞梁热冲压模具，属于热冲压成形领域。

背景技术：

随着我国汽车工业的发展和汽车保有量的增加，交通事故呈大幅度上升趋势，其中侧面撞击引发的事故比例和人员伤亡均居于第一位，引发的事故占到总量的32％左右，造成的人员伤亡人数占总伤亡人数的30.1％。汽车侧面碰撞安全性是汽车最为重要的整车性能指标之一，侧面没有前部及后部所具有的足够空间以发生结构变形和吸收碰撞能量，汽车侧面是车体中强度较薄弱的部位，若车门变形不能开启，将严重危及乘员的生命安全。优化防撞梁结构、提高其强度、提高汽车侧面碰撞安全性，将提高乘员的安全防护。

目前，车门防撞梁形式各异，制造方法多为冷成形，强度不高，高强度和超高强度是车门防撞梁的发展方向。高强度钢板常温下冲压容易开裂，回弹严重，且不能实现性能达1500MPa以上的强度要求。超高强度钢热冲压件能达到高强度、高成形精度，可大大提高汽车侧面碰撞安全性，在车辆制造业中的用量逐年有大幅增加。

发明内容：

为解决车门防撞梁强度不高和冷冲压技术难以解决超高强度钢车门防撞梁回弹严重、成形精度不高、易出现裂纹、强度不能满足要求等要求，本发明根据热处理和冲压成形原理，对冲压钢板进行加热到奥氏体化以上温度并保温适当时间，然后进行冲压成形，实现冲压件成形和淬火一体化工艺，使冲压件强度达到1500MPa以上高强度，本发明提供一种超高强钢车门防撞梁热冲压模具。下边对车门防撞梁热冲压模具做详细说明。

本发明所述车门防撞梁制备模具包括上模和下模。所述的上模主要组成部分有组合凸模、冷却系统、密封圈、导柱、凸模安装板、上安装架；所述的下模主要组成部分有组合凹模、冷却系统、密封槽、导套、凹模安装板、下安装架、板料定位装置。

其中组合凸模和组合凹模的分块应是避开拐角，保证成形过程顺利进行同时能优化冷却系统的冷却效果。

冷却系统采用冷却孔方式，加工冷却孔水道，孔直径8～30mm，孔顶点距离型面3～10mm；钻孔后在孔两端密封，在靠近分块模具距两端面10～50mm位置处加工跑道型水槽，用以连通各冷却管道；冷却水从一水槽进入，由另一水槽流出。为进一步优化冷却效果，使组合凹、凸模的冷却水流向相反，即凹模模块冷却水的入水、出水口分别对应凸模相应模块冷却水的出水、入水口，进一步优化成形件冷却效果和提高成形件质量。

组合凹、凸模主要起成形作用，使钢板毛坯经冲压过程后成为成形质量和性能达到要求的冲压件。凹、凸模安装板主要起组合凹、凸模模块安装的作用，使各模块通过螺栓与凹、凸模安装板连接，组成整体；在冷却水槽相对应位置处加工密封槽，内置密封圈，起冷却系统密封的作用；并开设冷却水管外接孔，用于外接冷却水管。上、下安装架除起到上、下模与液压机的连接作用外，还需保证冷却管道的设置空间。导柱和导套起模具运动导向和模具安装过程中的的对中作用。板料定位装置用于冲压钢板的定位，使板料在模具内处于正确的冲压位置。

本发明的有益效果是：

(1)成形件强度高。冲压件抗拉强度可达1500MPa以上，既能提高车门防撞梁的强度，又能减轻其重量，具有双重优势。

(2)成形精度高。成形件基本无回弹，在模具设计过程中设计较小的回弹补偿即可完全消除成形件的回弹。

(3)节省模具数量和成本、缩短单件加工工时。冷冲压时，单个冲压件需多个或多工位模具、多次冲压以完成最终成形，模具成本较高，所需加工工时较长。热冲压车门防撞梁仅需一个模具、单次冲压即可满足成形要求，大大减少了模具数量和成本，缩短了加工工时。

(4)成形件表面质量好。所用防氧化涂料使钢板在加热和成形过程中不被氧化，成形件表面质量较好。

(5)制备速度快。每个车门防撞梁的成形时间小于1min，成形后仅需切边既能满足使用要求。

(6)适用范围广。本制备车门防撞梁的方法通过更换模具可以成形不同规格和尺寸的车门防撞梁，具有广泛的适用性。

本模具的优点主要有以下几方面：