[发明专利]板坯的流体辅助非等温冲压

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年3月2日提交的、序列号为No.61/309,573的美国临时专利申请的优先权，通过引用将其全部内容并入于此。

技术领域

本发明涉及流体辅助非等温板坯冲压。

背景技术

冲压通常包括多种薄板成型生产过程，例如使用机器或者冲压机的冲孔、冲裁、压纹、弯曲、折边、以及压印。冲压过程能够以高生产率形成简单的或者复杂的形状。例如金属或者塑料的各种基材可以用在这种过程中。

将板坯冲压成理想形状可以单级操作发生或者可通过多级完成，其中在单级操作中，冲压机的每次冲程都由毛坯形成了理想的成品形状。经常地，冲压操作产生的成品形状、以及生产率，受到板坯承受变形且不产生裂缝和撕裂的能力的限制。

发明内容

一种把板坯冲压成理想形状的方法包括提供板坯。方法还包括在板坯成型为理想形状期间，在要经历高应力集中的预定区域中用流体流局部冷却板坯。方法还包括在具有冲头的冲压机中使金属板坯成型为理想形状。

方法还可包括将板坯传输到冲压机，同时在传输期间可用流体流局部地冷却板坯。也可在成型之前或期间在冲压机中用流体流局部地冷却板坯。

板坯具有温度高于环境温度的特征。在这种情况下，使用的流体的特征在于环境温度，但是也可是，例如具有温度低于环境温度的特征的压缩气体。板坯的特征也可以为温度基本上等于环境温度。在这种情况下，使用的流体的特征在于低于环境温度的温度，例如液态氮。

冲压机可包括成型模具，并且成型模具是等温的，且可以为环境温度和升高的温度之一。成型模具也可是非等温的，并且冲头的特征可在于温度低于模具的温度。

如上所述，还提供了一种成型板坯的系统。

本发明提供了下列技术方案。

技术方案1：一种把板坯冲压成理想形状的方法，该方法包括：

在所述板坯成型为所述理想形状期间，在经历高应力集中的预定区域内用流体流局部冷却板坯；以及

在具有冲头的冲压机中使金属板坯成型为所述理想形状。

技术方案2：根据技术方案1所述的方法，还包括将所述板坯传输到所述冲压机，并且其中，在所述传输期间完成所述用流体流局部冷却板坯。

技术方案3：根据技术方案1所述的方法，其中在所述成型之前，在冲压机中完成所述用流体流局部冷却板坯。

技术方案4：根据技术方案1所述的方法，其中在所述成型期间，在冲压机中完成所述用流体流局部冷却板坯。

技术方案5：根据技术方案1所述的方法，其中所述板坯的特征在于温度高于环境温度，且所述流体的特征在于环境温度。

技术方案6：根据技术方案5所述的方法，其中所述板坯的特征在于温度基本上等于环境温度，且所述流体的特征在于温度低于环境温度。

技术方案7：根据技术方案1所述的方法，其中所述流体是液态氮。

技术方案8：根据技术方案1所述的方法，其中所述冲压机包括成型模具，并且所述成型模具是等温的，处于环境温度和升高的温度之一。

技术方案9：根据技术方案1所述的方法，其中所述冲压机包括成型模具，成型模具是非等温的，并且所述冲头的特征在于温度低于所述模具的温度。

技术方案10：一种在冲压操作期间增加板坯的可成形性的方法，该方法包括：

通过用流体流局部冷却所述板坯，使得变形应变远离所述板坯上的潜在失效位置；以及

使用冲头在成型模具之间将所述板坯冲压为理想形状。

技术方案11：根据技术方案10所述的方法，还包括将所述板坯传输到所述成型模具，并且其中，在所述传输期间完成所述用流体流局部冷却板坯。

技术方案12：根据技术方案10所述的方法，其中在所述成型之前，在所述成型模具之间完成所述用流体流局部冷却板坯。

技术方案13：根据技术方案10所述的方法，其中在所述成型期间，在所述成型模具之间完成所述用流体流局部冷却金属板坯。

技术方案14：根据技术方案10所述的方法，其中板坯的特征在于温度高于环境温度，所述流体的特征在于是环境温度。

技术方案15：根据技术方案14所述的方法，其中所述板坯的特征在于温度基本上等于环境温度，所述流体的特征在于温度低于环境温度。

技术方案16：根据技术方案15所述的方法，其中所述流体是液态氮。

技术方案17：根据技术方案10所述的方法，其中至少一个所述成型模具是等温的，处于环境温度和升高的温度之一。