[发明专利]用于温热成型的润滑系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于温热成型板材金属合金如铝合金的润滑实践，其中在相对的未加热成型模之间将预加热板材金属坯料成型成复杂形状。更具体地，就在热板材金属坯料被插入在模之间前，将润滑剂涂覆至未加热模表面。润滑剂组成被挑选成改进板材金属的成型并且在打开模以移除零件时蒸发。润滑剂被选择以便是大体上自移除的，以最小化或避免成型板材金属或金属模的润滑剂移除处理。

背景技术

机动车辆的车身板件通常包括成型的外片材层和成型的内片材层，这些片材层具有互补形状并且在形成中空车身板件结构时在它们的外周边缘处附接。这种双层板件可用作门板、行李箱盖、后挡板或类似物，并且板件构件被成形以在组装成车体结构时起到实用和装饰两种功能。

金属成型工艺已经用于提供机动车辆的具有各种形状的车身板件。但是仍然需要提供具有更复杂形状的高质量板件同时维持可接受成型成本。

发明内容

本发明提供一种促进将板材金属工件成型成复杂形状（如制造内门板或外门板所需要的），或成型成用于制造吸引人且实用机动车辆的车身构件的其它板件。本发明可适用于例如成型所具有的组成适合于在例如约100℃至约500℃范围内的成型温度下形变和成形为此类复杂三维形状的板材合金、铝基合金或镁基合金。本发明具体旨在用于成型已经预加热至此范围内的成型温度的厚度为约0.5毫米至约3毫米的铝合金或镁合金板材。

根据要获得的板件形状和板材金属合金的成型特性，板件的成型可能需要在具有精确机加工的成型表面的两组或更多组相对的模构件之间进行连续成型步骤。相对的模通常在大型液压机或机械压力机上承载并且由其启动。每个模构件通常是大质量体、在横截面上是长方形的、由仔细机加工成铸造体的具有成型表面的铸造工具钢组成形成。具有互补成型表面的两个（或更多个）此类模被压力机致动以接合相当薄的板材金属工件的相反侧。每个模闭合和板材金属成型步骤通常是在一秒至几秒的时间段内完成。然后模通过压力机动作打开，并且工件从模之间并且从压力机区域移除。

根据本发明的实践，将初始板材金属坯料加热至经验或实验预先确定的成型温度，以促进金属合金板材材料（通常是铝或镁合金）的仔细且复杂成形。板材金属合金坯料被预加热，但其并未涂布有润滑剂。替代地，相对的模的成型表面均匀或选择性地涂布有在板材金属合金工件的变形期间适当地分离模和工件表面的流动性润滑剂，但润滑剂随后在打开模时蒸发、逸出或在气流中被带走。润滑剂被选择成消除或最小化残留物在成型的工件上的形成，此形成需要昂贵、费时的移除步骤。

大质量模（通常重一吨或更重）不被加热至环境温度以上，除了在它们可能被预加热工件的反复变形和成型而温热时。通常，润滑剂可作为液体喷涂在模表面上或用涂覆器散布（类似于涂漆）在模表面上。通常，这种润滑剂在成型操作中每次使用模构件时涂覆。但是本发明方法的意图和目的是避免必须投入大量时间、材料和劳力来从成型的工件表面或成型工具表面移除残留润滑剂。

润滑剂被选择成：在已加热板材金属工件被插入以用于成型时粘附至未加热成型模的表面，并且在金属成型步骤的短暂持续时间期间，在相对的模的表面与工件的相反表面之间提供必要的润滑。然后，在打开模并且相当热的工件与模表面分离时，润滑剂将从相应表面蒸发。优选的是，润滑剂是可在约200℃以下的温度下蒸发的。可通过空气流或类似物来帮助润滑剂从工件表面蒸发，空气流或类似物被运载到蒸汽移除管道中并且从成型模和压力机的区域被引导至润滑剂材料回收点或处理点。卤代烃例如二溴化乙烯被认为是候选润滑材料。此类卤代烃材料的成员具有适用于例如铝合金的温热成型的耐久润滑剂特性，并且具有适用于通过在压力机位置蒸发至蒸汽移除流或蒸汽移除系统中而从工件表面（并且从模表面，如果必要的话）快速移除的挥发性。

本发明包括以下方案：

1. 一种使用压力机致动的相对的成型模成型板材金属工件的方法，成型模具有相对的模成型表面，模成型表面抵靠板材金属工件的表面闭合以根据模成型表面的形状成型板材金属工件，并且成型模随后从工件的表面打开以实现所成型的工件从成型模和压力机的移除；所述方法包括：

将板材金属工件预加热至约100℃至约500℃范围内的温度；

将液体润滑剂材料的涂层涂覆至成型模的成型表面，成型模未加热至环境温度以上，除了在它们可能由板材金属工件的反复成型加热时；液体润滑剂材料被组成以在工件的成型期间润滑模成型表面和板材金属工件的表面的接触面并且稍后在低于约200℃的温度下从所成型的工件的表面蒸发；