[发明专利]基于间接感应加热的齿板局部热冲裁系统及工艺

说明书

本发明提供了基于间接感应加热的齿板局部热冲裁系统及工艺,属于热冲裁成形领域，能够提高齿板的齿面和齿底的强度、硬度、耐磨性，避免齿底和齿面产生微裂纹，易于后续的拉铆工序。齿板局部热冲裁系统包括用于加热齿板齿端的感应加热装置和用于局部热冲裁感应加热后齿板的模具。利用上述基于间接感应加热的齿板局部热冲裁系统的齿板局部热冲裁工艺，包括利用感应加热装置，将未成形齿板加热；将加热的未成形齿板快速转移到设置有冷却水道和弹性顶料销的热冲裁模具的凹模上进行热冲裁，热冲裁过程中冷却水道内通入冷却水，齿板在模内淬火冷却至室温。

技术领域

本发明涉及热冲裁成形领域，尤其涉及基于间接感应加热的齿板局部热冲裁系统及工艺。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，载重汽车车窗的操作稳定性、安全性和便利性越来越受到关注，玻璃升降器是车门系统中非常重要的组件，玻璃升降器的性能是否可靠直接影响到汽车安全性及客户的舒适性。而在玻璃升降器的组成零件中，扇形齿板是玻璃升降器中重要的传动零件。扇形齿板在生产制造和使用过程中面临着两方面的问题：一方面，扇形齿板的生产制造的质量对玻璃升降器的传动精度、传动平稳性和使用寿命有着很大的影响。另一方面，在使用过程中，扇形齿板要与发电机进行齿轮啮合，长时间使用会对扇形齿板造成严重的磨损，啮合精度下降，导致玻璃升降器出现故障。因此扇形齿板的加工制造工艺对获得高性能、高精度、耐磨性好的齿板尤为重要。

齿板齿形部分硬度要求高，其它部分为了满足拉铆、冲铆工艺的需求，要求硬度低，塑性好。为了满足这两方面的需求，一般通过三种方式。第一种方式，齿板冷冲裁后，通过真空热处理工艺，将齿板整体硬度控制在28-32HRC，虽然满足了冲铆的要求，但是齿形部分硬度低，耐磨性差，寿命低，而且生产成本较高；第二种方式，齿板冷冲裁后，通过热处理工艺整体淬硬，硬度约为52-56HRC，然后利用光焊工艺将齿板和其它零件连接起来，这种方式虽然使的齿板硬度较高，但是光焊易出现缺陷，导致工件焊接不良，可靠性不高；第三种方式，冷冲压后，对齿板进行局部加热，然后通过水冷让齿部变硬，这种工艺虽然使齿板具有了较高的硬度，但是在加热和冷却过程中，由于温度和相变的影响，齿形发生了畸变，影响了齿板的啮合精度。一方面这三种工艺都存在着缺陷，另一方面整个工艺耗费的时间太久，增加了工作量和生产成本。

CN101486061A公开了高强度钢零件的热成形、冲孔和切边一体化工艺及模具，用于高强度钢零件的热冲压成形、冲孔和切边。一方面，该工艺和模具只适用于高强度钢零件先冲压成形后再冲孔、切边，最终成形件的组织保持一致，提高了整个零件的强度和硬度，只能降低冲裁过程的载荷，并不能保证冲裁精度和剪切区质量，而且不易于后续的拉铆成形；另一方面，该工艺是必须在电阻加热炉中通保护气对板料进行加热，成本较高，很容易产生氧化皮。CN103143630A公开了一种热冲压复合模，通过铸造将复杂的模具冷却系统嵌入模具，得到了用于热冲压件成形、冲孔和淬火的复合模具，该模具不适用于局部获得马氏体组织同时其它部位保持原有组织，不易于后续的拉铆成形。CN205324500U公开了一种带冷却水道的热冲压模具，其设置的冷却水道可以以均匀的冷却速度和冷却程度进行冷却，也不适用于局部获得马氏体组织。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于间接感应加热的齿板局部热冲裁系统及工艺，能够提高齿板的齿面和齿底的强度、硬度、耐磨性，热成形的齿板提高了玻璃升降器的传动精度、传动稳定性和使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：