[发明专利]一种汽车吸能结构热成形冲压装置及冲压方法

说明书

本发明公开了一种汽车吸能结构热成形冲压装置，包括组合凹模，所述组合凹模包括多片紧密固定连接的凹模片；组合凸模，其设置于所述组合凹模的上方，所述组合凸模包括多片紧密固定连接的凸模片；压边圈，其设置于所述组合凹模上方，用于压紧带冲压钢板；驱动机构，其分别与所述组合凸模和压边圈连接，驱动所述组合凸模和压边圈向下移动进行冲压操作；其中，所述凹模片和/或凸模片内设置有冷却通道。本发明还提供了一种车吸能结构热成形冲压方法。本发明中由于每片模具都有单独的冷却通道，使得冷却速率有了很大的调节空间，从而可以根据需要实现多种强度以及强度的最优分布。

技术领域

本发明涉及高强钢热成形技术领域，特别涉及一种多片组合式汽车吸能结构热成形冲压装置及实现最有强度分布的冲压方法。

背景技术

汽车用超高强钢的出现使得减轻车重，降低油耗，减少排放和提高安全性得以统一。超高强钢的热冲压成形(后面简称为“热成形”)解决了超高强钢冷成形板料难加工，冷加工后回弹大等问题，而且零件在成形淬火后可以得到更高的强度。然而具有均匀高强度的安全部件通常并不能满足吸能性要求，强度高的零部件不一定能够最大限度地提升结构的碰撞吸能效果，合理的结构强度分布才可以改善零件的变形趋势和吸能特性。如：车身B柱加强板，其上端设计的强度应该很高，伸长率较低，下端设计的强度应该很低，伸长率较高。这样，当车身B柱受到侧面碰撞时，由于加强板下端较软，先产生变形，引导碰撞力向下方的门槛梁方向传递，从而减小B柱上端(乘员胸部高度位置处)乘员保护区的侵入量。汽车前防撞梁，其中部设计的强度应该很高，伸长率较低，两端设计的强度应该较低，伸长率较高。这样，当汽车正碰时应力较大的中部能保证强度要求，同时又能达到最佳的吸能效果。现有汽车吸能机构成形工艺发展出了选择性冷却、选择性加热、局部回火等工艺。本发明针对选择性冷却工艺进行了创新和优化，现有选择性冷却工艺存在三个问题：

1.传统冷却通道布置方式只能实现两种或三种不同的冷却速率，使得成形后的板材强度分布比较粗糙，无法达到最优的强度分布；

2.传统模具制造完成后长度就已经确定，鉴于模具制造的复杂性和高成本，当需要制造不同长度的同型零件时就要重新制造模具，造成成本提高；

3.零件形状较复杂时会出现冷却不良，造成零件局部强度不足或者过大。

因此，有必要设计一种组合式冲压装置，以保证汽车吸能结构的最佳强度分布，同时避免冷却不良的问题。

发明内容

本发明设计开发了一种汽车吸能结构热成形冲压装置及冲压方法，解决了现有汽车吸能结构热成形后强度分布不够合理的缺陷，使组合模具的设计方便成形不同长度的零件，同时克服了现有技术存在的复杂形状零件局部冷却速率不均的问题。

本发明提供的技术方案为：

一种汽车吸能结构热成形冲压装置，包括

组合凹模，其包括多片并列紧密固定连接的凹模片；

组合凸模，其设置与所述组合凹模的上方，所述组合凸模包括多片并列紧密固定连接的凸模片；

压边圈，其设置于所述组合凹模上方，用于压紧待冲压钢板；

驱动机构，其分别与所述组合凸模和压边圈连接，驱动所述组合凸模和压边圈向下移动进行冲压操作；

其中，所述凹模片和/或凸模片内设置有冷却通道，所述凹模片和/或所述凸膜片形成多个不同的冷却区域，每个区域具有不同的冷却速率。

优选的是，所述驱动机构包括第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸与组合凸模连接，所述第二液压缸与压边圈连接。

优选的是，所述凹模片的一侧设置有凹模凹槽，另一侧设置有凹模突起，所述凹模凹槽与凹模突起相配合，使相邻两片凹模片并列精确定位；