[实用新型]一种定制温热成形试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及钢的温热成形技术，特别是一种定制温热成形试验装置，有利于在同一块待成形板料上通过同步实施不同位置对应不同成形圧力等条件变化的温热成形实现按照定制要求将不同的参数性能分布到不同的区域。

背景技术

温热成形技术是一种超高强度零件的先进成形技术。相比于冷成形，温热成形具有成形载荷小、成形精度高，低回弹的优点。温热成形通常指将钢的坯料加热到钢的奥氏体化温度以上，然后移送到模具上冲压，冲压过程中坯料在模具中快速冷却，零件最终获得马氏体组织，并具有超高强度的力学性能。根据钢的连续冷却(CCT)曲线可知，坯料在模具中的冷却速度对最终零件获得的微观组织及力学性能具有重要影响，这个特点是定制热成形零件生产的重要依据。定制温热成形是指在热成形过程中通过控制零件不同位置的微观组织，使零件的不同位置获得需要的力学性能。现有技术中的定制温热成形通常采用控制模具温度的方法，例如将模具镶块加热等，在冲压冷却过程中不同镶块对坯料的冷却速度不同，从而使最终的零件不同位置的微观组织和力学性能不同。本发明人研究发现，在钢的温热成形过程中，界面换热系数与压力密切相关，模具施加到坯料上的压力越大零件的冷却速度越快，冷却速度的不同会影响零件最终获得的微观组织，进而影响最终的力学性能。另外显著影响温热成形坯料冷却速度的因素还有模具温度，模具温度越高，坯料冷却速度越小。有鉴于此，本发明人以成形压力(即成形模具施加到坯料上的压力)的不同分布试验为核心完成了本发明的一种定制温热成形试验装置，并且还通过组合不同模具温度、冷却介质控制等完善了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种定制温热成形试验装置，有利于在同一块待成形板料上通过同步实施不同位置对应不同成形圧力等条件变化的温热成形，试验不同定制区域所表现出的不同的参数性能。

本发明的技术方案如下：

一种定制温热成形试验装置，其特征在于，包括通过导柱相连接的上模和下模座，所述上模和下模座之间包括第一压力定制试验区和第二压力定制试验区，所述第一压力定制试验区设置有第一压力定制试验下模，所述第一压力定制试验下模被位于所述下模座上的提供第一压力的托举机构支撑，所述第二压力定制试验区设置有第二压力定制试验下模，所述第二压力定制试验下模被位于所述下模座上的提供第二压力的托举机构支撑，所述第一压力定制试验下模和所述第二压力定制试验下模组合形成待温热成形坯料的承接结构。

所述提供第一压力的托举机构和所述提供第二压力的托举机构均采用氮气弹簧。

所述提供第一压力的托举机构采用低压氮气弹簧，所述提供第二压力的托举机构采用高压氮气弹簧。

所述导柱通过导柱上底座连接所述上模，并通过导柱下底座连接所述下模座。

所述上模内设置有冷却装置和/或加热装置。

所述第一压力定制试验下模内和所述第二压力定制试验下模内均设置有冷却装置和/或加热装置。

所述冷却装置包括分布在模具体内的水道，通过控制水流量调节模具冷却能力；所述加热装置包括分布在模具体内的加热棒，通过控制加热功率为模具不同位置设置不同温度。

所述第一压力定制试验区设置有第一压力定制试验区热电偶，所述第二压力定制试验区设置有第二压力定制试验区热电偶。

所述第一压力定制试验下模的底部和所述第二压力定制试验下模的底部均设置有下模导向杆，所述下模导向杆的下端插入所述下模座的下模导向孔中。

所述待温热成形坯料为待成形板料，所述待成形板料通过分界线分为温热低压成形区和温热高压成形区，当待成形板料成为温热成形件即已成形板料后，从所述已成形板料获取室温拉伸试样，所述室温拉伸试样包括温热低压成形试样和温热高压成形试样。

本发明技术效果如下：本发明的一种定制温热成形试验装置能够满足定制温热成形试验的需要。实际使用中，将钢板加热至完全奥氏体化区或者部分奥氏体化区后，移送至本发明所述的实验装置中，通过调整冲压过程中的模具压力、模具温度、模具冷却能力等因素，实现钢板在模具的不同区域中冷却速度差异，形成不同的微观组织，获得不同的力学性能。模具压力通过更换不同压力的氮气弹簧控制，模具温度通过上下模具中的加热棒装置实现，模具冷却能力通过模具中水流量控制。