[发明专利]高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件成形与淬火装置及工艺

说明书

本发明涉及一种高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件成形与淬火装置，包括挤压预成形模具组件和扫描感应淬火系统，所述挤压预成形模具组件包含三瓣式闭合模具，所述扫描淬火系统包括感应线圈与冷却喷头组合件、随轴扫描运动工装和零件装夹工装，所述随轴扫描运动工装驱动所述感应线圈与冷却喷头组合件或者驱动所述零件装夹工装及其上夹持的待淬火工件，使得待淬火工件与感应线圈与冷却喷头组合件彼此相对运动，待淬火工件被感应线圈与冷却喷头组合件先加热后淬火。本发明还提供了一种高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件成形与淬火工艺。本发明具有显著提高工件强度和疲劳寿命的特点，使得成品零件精度高、切割边线稳定、利于后续焊接。

技术领域

本发明属于金属塑性加工技术领域，具体涉及一种高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件成形与淬火装置及工艺。

背景技术

当前汽车制造的潮流无疑在向着更大的减重目标转变，以最终实现更显著的节能和减少排放。轻量化是实现传统汽车节能减排，并解决当前新能源汽车续航里程不足问题的重要途径之一。

超高强度钢、高强铝合金、高强镁合金等材料是构成轻量化汽车车身的关键材料，该类材料成形过程中都存在塑性低、回弹大、易破裂的问题，传统工艺难以解决其高品质精确成形问题。

高压流体成形与感应淬火工艺可以将高强钢管材内压成形产品的工艺路线可行，应用前景良好，但目前现有技术中，存在弯曲轴线成形定位不准、成形过程中材料进行了反复大应变拉压变形、导致疲劳寿命寿命降低的问题；对于弯曲零件，感应线圈无法保证零件被均匀淬火，导致热变形、强度分布不佳的问题。上述两个问题均导致零件形面精度差、零件边缘不齐、导致后续焊接难度大。

针对现有技术存在的上述不足，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件成形与淬火装置，有效解决了现有高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件的零件形面精度差、零件边缘不齐、后续焊接难度大的问题。

本发明的技术方案是：一种高强韧弯曲轴线异形截面薄壁构件成形与淬火装置，包括挤压预成形模具组件和扫描感应淬火系统，所述挤压预成形模具组件包含三瓣式闭合模具，所述扫描淬火系统包括感应线圈与冷却喷头组合件、随轴扫描运动工装和零件装夹工装，所述随轴扫描运动工装驱动所述感应线圈与冷却喷头组合件或者驱动所述零件装夹工装及其上夹持的待淬火工件，使得待淬火工件与感应线圈与冷却喷头组合件彼此相对运动，待淬火工件被感应线圈与冷却喷头组合件先加热后淬火。

进一步地，所述挤压预成形模具组件包括下模板、下模座、下模固定镶块、下模水平运动镶块，上模板、上模座、上模压料镶块、上模成形镶块，下模板上依照上下空间顺序依次设置下模座、下模固定镶块及水平运动镶块、上模压料镶块及上模成形镶块、上模座和上模板。

进一步地，所述三瓣式闭合模具包括上部的上模成形镶块及下部的下模固定镶块和分列在所述下模固定镶块两边的两个下模水平运动镶块。

进一步地，所述下模座包括固定镶块安装位和水平滑轨。

进一步地，所述下模水平运动镶块设置有与水平滑轨配合的滑动槽和第一楔形导向块。

进一步地，所述上模成形镶块设置有与第一楔形导向块配合的第二楔形导向块。

进一步地，所述第一楔形导向块和第二楔形导向块在上模成形镶块向下移动时，共同驱动下模水平运动镶块在水平滑轨上水平运动。

进一步地，所述上模模座设置有氮气气缸，所述氮气气缸驱动上模压料镶块竖直运动。

进一步地，所述感应线圈与冷却喷头组合件能够套在待淬火工件的外周，并与待淬火工件沿着所述待淬火工件的轴向彼此相对运动，以对所述待淬火工件进行加热和淬火。