[发明专利]一种热成形装置

说明书

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种热成形装置。该装置包括第一基板、第二基板以及设置在第一基板和第二基板之间的多个模具，每个模具包括相互配合的上模和下模，上模包括上模座和上模本体，下模包括下模座和下模本体，上模座安装在第一基板上，上模本体的顶部与上模座相连，下模座安装在第二基板上，下模本体的底部与下模座相连，上模本体的底部与下模本体的顶部之间形成容纳工件的模腔；上模本体或下模本体具有活动部件，活动部件用于改变模腔的大小，使装置中每个模具的模腔的表面与对应的工件的表面之间的接触压力趋于一致。本发明能够提高同时加工多件工件的生产效率和产品良率。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种热成形装置。

背景技术

模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，模具是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。

目前各大热冲压零件供应商均采用的热成形模具都是多料片生产的，一般情况下采用一模多腔或者多模联合安装的形式。一模多腔的热成形模具的结构如图1所示，多模联合安装的热成形模具的结构如图2所示。

热冲压成形模具中凸模与凹模之间的间隙对制件生产效率的影响远高于冷冲压模具。淬火是热成形最重要的一环，既是决定热成形效率的最关键点又是热成形成败的决定性的点！淬火时的热传递系数受接触压强的影响，参见图3所示，压强越大热传递系数越大，压强越小热传递系数越小，同时接触压力低于0pa后，热传递系数会随着料片与模具之间的间隙的增大而进一步减小。

热冲压过程中，板料的厚度不是绝对一致的，会存在±0.05mm的公差，这一公差会带来以下结果：以料片A和料片D的料厚为负公差下限为-0.05mm，料片B和料片C料厚为正公差上线为+0.05mm为例，这一偏差均在公差范围内，属于合格的板料。而这一偏差的影响带来的结果是：当料片B和料片C在模腔内同凸凹模接触的时候，料片A和料片D在模腔内与凹模的间隙为0.1mm。这对于热成形效率影响极大，如上述图3的曲线图所示，这一间隙导致板料与模腔的热传导系数差了数倍，这也带来了一系列的问题。

同时对于联合安装的模具的高度方向的尺寸也存在着公差。并且这个公差会比板料厚度公差更大，也会导致板料与模腔之间不完全贴合。

图4中，理论上四套模具共同分担压力机的力，但是由于公差的影响，走正公差的板料受模具施加的压力就变得比理论值更大，而走负公差的板料与模具之间存在一定的间隙，这一结果带来的直接影响是走正公差的板料的降温速度是走负公差的板料的降温速度的几倍，进而带来如下问题：

1、生产效率受限，生产节拍受制于降温最慢的板料的冷却时间。

2、良品率低，板料降温速度慢的部分势必造成马氏体不完全的转换，从而使零件整体强度不均匀，影响零件的抗拉强度。

3、部分凸模镶块损伤，当降温最慢的板料可以满足强度条件脱模的时候，降温快的板件由于温度较低，发生热膨胀，会“紧紧的”抱紧凸模，对于1500MPa的热成形钢板很容易将凸模镶块拉出痕迹损伤模具，缩短模具使用寿命。损伤到一定程度需要更换镶块，造成生成成本上升。

由上述分析可见，现有的热冲压成形模具存在诸多缺陷，亟需对其进行结构优化。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够使位于各个模腔的板料均与模腔内部紧密贴合的热成型模具，能够提高生产效率和产品良率。

为了解决上述问题，本发明的一种热成形装置，包括第一基板、第二基板以及设置在所述第一基板和第二基板之间的多个模具，