[发明专利]一种铝合金车身构件快速加热-成形装置及方法

权利要求书

1.一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，包括模具、移动滑台机构、坯料夹持加热机构、坯料支撑机构和温控机构，所述模具包括上下对称的上模和下模，所述上模固设于上固定座底面，所述下模固设于下固定座顶面，所述移动滑台机构设于下固定座左右两侧，所述坯料夹持加热机构与移动滑台机构相连，所述坯料支撑机构沿下模前后两侧边均匀间隔固设于下固定座上，所述温控机构包括温度传感器和PLC控制器，所述温度传感器监测坯料温度，与所述PLC控制器输入端相连，PLC控制器输出端与坯料夹持加热机构相连；所述移动滑台机构由滑台本体、滑轨、复位弹簧和滚轮组成，所述滑轨水平铺设于所述下固定座上，与所述滑台本体相配置，滑台本体沿滑轨移动，滑台本体为L型板状结构，竖直板上设有斜面，水平板上设有所述坯料夹持加热机构，所述滚轮通过固定架设于所述上固定座底面上，滚轮与所述斜面相对应设置，所述复位弹簧两端头分别固定于下固定座和滑台本体的竖直板上。

2.根据上述权利要求1所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述坯料夹持加热机构由上夹持板、下夹持板、上电极、下电极、电热变压器、压缩弹簧、气胀抬升组件组成，下夹持板固定于滑台本体上，上、下夹持板中部通过圆柱销铰接相连，上、下电极分别对称设于上、下夹持板的内侧端头形成夹持端，上、下电极通过线缆与电热变压器相连，气胀抬升组件设于下夹持板的外侧端头形成抬升端，压缩弹簧竖直设于上、下夹持板的铰接点与夹持端之间，两端头分别固定于上、下夹持板上，气胀抬升组件包括气胀轴和支座，支座设于下夹持板上，气胀轴两端通过支座固定，所述PLC控制器输出端与电热变压器相连。

3.根据上述权利要求1所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述坯料支撑机构由底座、支撑臂、支架、销轴、拉伸弹簧组成，所述底座固定于所述下固定座上，所述支架固定于底座上，所述支撑臂外侧端通过所述销轴与所述支架相铰接，支撑臂外侧端头通过所述拉伸弹簧与底座相连。

4.根据上述权利要求3所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述下模对应于所述支撑臂的位置设有凹槽。

5.根据上述权利要求2所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述上、下电极的四侧边覆设绝缘片。

6.根据上述权利要求5所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述上、下电极为紫铜电极，所述绝缘片为云母片。

7.根据上述权利要求3所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述支撑臂在水平位置时高于所述下模平面。

8.根据上述权利要求1所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置，其特征在于，所述温度传感器为非接触式温度传感器。

9.采用上述权利要求1所述的一种铝合金车身构件快速加热-成形装置的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1）将待加热铝合金板坯放置到上、下电极间，气胀轴充气膨胀，上、下电极夹紧板坯；

S2）设置加热工艺参数，开启电源，与电极相连的电热变压器给板坯通电，加热速率为20~25K/s；

S3）温度传感器实时反馈板坯表面实际温度数据，调节电热变压器的输入电压，准确控制板坯快速加热过程中的温度；

S4）当温度达到预期时，夹持机构卸去气压，气胀轴迅速收缩，在复位弹簧的作用下，上、下电极迅速松开夹持的板坯；

S5）上模下压，滚轮随之下移并与斜面作用，带动滑台本体沿滑轨向后移，使高温板坯与夹持机构分离，下落在支撑臂上，暂时支撑定位；

S6）上模继续下压，板坯不断下移，支撑臂绕着销轴也开始向下旋转，当板坯被压入下模型腔时，支撑臂也刚好嵌入下模预留的凹槽中，支撑作用结束；

S7）完成热冲压成形后，上模复位，滑台本体在复位弹簧作用下复位，支撑臂在后部拉伸弹簧的拉力作用下，绕着销轴回复到原来的水平位置；

S8）成形件被抬起，取下成形件，完成一次铝合金板坯快速加热-成形过程。