[发明专利]热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺及压机伺服顶杆装置

权利要求书

1.一种热成形钢板分段强化类零件的压力冷却工艺，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1，压机、模具准备：在压机上工作台和/或压机下工作台内设置工作压力、工作时间、工作速度可调的伺服顶杆及其控制系统； 

步骤2，预热：将硼钢板材加热至850℃以上，使板材均匀奥氏体化； 

步骤3，传输：将加热好的硼钢由加热装置传送至热成型压机内，实现对工件的传输和过程性冷却处理； 

步骤4，成形：工件在450-850℃温度下置于热成型模具中由压力机驱动，由上死点向下运动至完全闭合，将工件成形为指定产品形状； 

步骤5，保压冷却：热成形模具在压机的驱动下保持模具完全闭合的下死点位置不变，压机提供的保压力也保持不变，分段强化各区域压力由压机内对应位置的伺服顶杆动态调节，实现对不同区域的淬火冷却速度差异化控制。 

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的伺服顶杆及其控制系统根据工件大小、形状、厚度的不同，在成形、保压过程中在伺服顶杆最大最小压力范围内，每组顶杆通过各自独立的伺服系统控制其输入时间—保压力参数曲线，任意的和实时动态的调节伺服顶杆的压力大小和/或速度且独立工作。 

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤3中所述的过程性冷却处理，指从加热装置传输至热成形压机的过程中，将工件置于温控环境中，工件到达热成形压机时的温度都低于在加热装置中的温度，且冷却速度为5-25℃/s。 

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤3中所述的传输的时间控制，通过加热装置与压机之间的距离设计以及传输装置的速度调节来实现，其中：加热装置与压机之间的传输时间为0.1-20s，其总传输距离为0.5-8m；传输装置为输送带和/或机械手，速度调节为0-5m/s。 

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤5中所述的淬火冷却速度差异化控制是指：由工件的各区域需要达到的材料机械性能决定，通过压机内部伺服顶杆压力变化实现；对应顶杆系统根据工件各区域需要得到的材料机械性能的不同，划分为若干区域，即分段强化，每个系列的软区和/或硬区对应的模具及压机顶杆，各自为独立运动的区域。 

6.根据权利要求1或5所述的工艺，其特征是，步骤5中所述的淬火冷却速度为5-100℃/s。 

7.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的时间—保压力参数曲线是指：伺服顶杆压的加载、卸载随保压时间变化的曲线。 

8.一种实现上述任一权利要求所述的工艺的压机伺服顶杆装置，其特征在于，包括：上模、下模、压机上工作台、压机下工作台以及置于上模和/或下模内的伺服顶杆及其控制系统； 

所述的伺服顶杆及其控制系统包括：多组压机上伺服顶杆和/或压机下伺服顶杆； 

所述的上模、下模内部在各区域均设有不高于室温的模具冷却装置，且上模、下模内部没有加热装置。 

9.根据权利要求8所述的装置，其特征是，所述的伺服顶杆的布置间隔距离为50mm-300mm；行程为0-300mm，单一伺服顶杆的极限压力1-30t。 

10.根据权利要求8所述的装置，其特征是，所述的上模、下模、上模压料芯以及下模压料芯中至少一项采用优质模具钢如Dievar、SKD61或H13制成。