專利名稱：浸入式熱沖壓成形機及浸入式復合熱沖壓成形淬火工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于沖壓成形裝備技術領域，具體地說是一種浸入式熱沖壓成形機及浸入式復合熱沖壓成形淬火工藝，主要用于高強度鋼及超高強度鋼的熱沖壓成形。
背景技術：
隨著鋼材強度的提高，其成形性能大大降低，在成形過程中還容易產生破裂、起皺、尺寸和形狀不良等問題。傳統的高強度鋼板的冷成形方法通常局限于生產幾何形狀相對簡單的構件，不能用于生產幾何形狀相對復雜的構件，而汽車車身結構件等零件的幾何形狀通常較復雜，現有高強度鋼板的冷形成方法不能滿足汽車車身結構件等零件的制造要求。為此，目前開發了高強度鋼的熱沖壓成形工藝。現有的高強度鋼的熱沖壓成形工 藝利用金屬在高溫狀態下，其塑性和延展性會迅速增加，屈服強度迅速下降的特點，利用模具使零件成形的工藝。與板料冷沖壓相比，高強度鋼的熱沖壓成形具有以下優點a)變形抗力小、塑性好、成形極限高、易于成形；b)由于變形抗力降低，所以降低了對模具和沖床的要求；c)由于成形性能的提高，減少了變形的工序數。但目前所開發高強度鋼的熱沖壓成形工藝，大多是在傳統的沖壓機或液壓機上完成，其高強度鋼的淬火主要是利用熱鋼板與模具接觸的固體傳導淬火方式，為了防止模具溫度升高，采用通冷卻水來保證模溫的方式來實現。采用該方法，增大了模具的制造難度與成本，并且采用固體接觸的淬火方式，對于某些高強度鋼達不到臨界冷卻速度，使得淬火后得不到完全的馬氏體組織，造成生產的高強度鋼結構件存在強度不均勻等缺陷。
發明內容
本發明的目的是設計出一種浸入式熱沖壓成形機及浸入式復合熱沖壓成形淬火工藝。本發明要解決的問題一是現有高強度鋼熱沖壓成形工藝因主要通過帶冷卻系統的模具來實現，容易造成冷卻不均勻的問題；二是因通過固體接觸的傳導冷卻淬火方式容易使高強度鋼的馬氏體組織轉化不充分的問題；三是因在模具內完成高強度鋼熱沖壓成形后直接用油等淬火，造成淬火變形大的問題。本發明所述的浸入式熱沖壓成形機，包括機架、液壓馬達驅動組件、螺旋傳動增力組件、帶翻轉沖壓基礎平臺組件和T型槽沖壓平臺組件；所述液壓馬達驅動組件包括液壓馬達、馬達座、馬達支架和聯軸器；螺旋傳動增力沖壓組件包括螺桿、螺桿固定支承座、螺桿固定端墊塊、齒條塊、軸、法蘭盤、齒輪、軸承座、鉸桿、螺桿支承座和螺桿自由端墊塊；所述帶翻轉沖壓基礎平臺組件包括沖壓基礎平臺、滑動軸承座、轉動軸；所述T型槽沖壓平臺組件包括T型槽沖壓平臺、導軌和導軌座；液壓馬達安裝于馬達座上，馬達座固定在馬達支架上，馬達支架固定在沖壓基礎平臺上，螺桿通過聯軸器與液壓馬達連接，螺桿兩端分別連接螺桿固定支承座和螺桿支承座上。固定支承座和螺桿支承座分別固定在螺桿固定端墊塊和螺桿自由端墊塊上，螺桿固定端墊塊和螺桿自由端墊塊固定在沖壓基礎平臺上，齒條塊連接在螺桿上的螺桿副上，軸承座固定在沖壓基礎平臺上，軸連接在軸承座內，齒輪和法蘭盤連接在軸端上，鉸桿通過與法蘭盤鉸鏈連接，鉸桿與T型槽沖壓平臺鉸鏈連接，導軌座通過螺栓固定在沖壓基礎平臺上，導軌與T型槽沖壓平臺、導軌座連接，T型槽平臺和支座固定在沖壓基礎平臺上，液壓缸與支座連接，轉動軸焊接在沖壓基礎平臺內，轉動軸與滑動軸承座連接，滑動軸承座固定在機架上。液壓液壓馬達為低速液壓馬達。齒輪與軸通過鍵連接，法蘭盤位于齒輪的上方與軸通過鍵連接,軸通過軸肩與軸承座內的軸承連接。本發明所述的浸入式復合熱沖壓成形淬火工藝包括液壓馬達正轉通過聯軸器的帶動螺桿做正轉運動，螺桿上螺桿副做向右的直線運動，由于齒條塊連接在螺桿副上也做向右的直線運動，齒條塊帶動兩側齒輪，一個齒輪做順時針旋轉，另一個做逆時針旋轉，齒輪與軸通過鍵連接，軸一端通過軸承座內兩個滾動軸承使齒輪轉動平穩，軸肩與一個滾動軸承連接，齒輪上方的法蘭盤與軸通過鍵連接，法蘭盤與齒輪一起轉動，法蘭盤通過與鉸桿 鉸鏈連接，法蘭盤旋轉帶動鉸桿運動，鉸桿推動T型槽沖壓平臺向前沖壓，T型槽沖壓平臺與兩側兩對直線導軌連接，導軌通過螺栓固定在導軌座上，模具安裝于兩個T型槽平臺內，當沖壓機完成沖壓時，此時兩側液壓缸開始工作，液壓缸通過與支座銷軸連接，液壓缸拉起沖壓基礎平臺一側，此時模具一側沖壓基礎平臺向下轉動使模具進入淬火油，完成整個淬火過程，此時液壓缸伸出使沖壓基礎平臺再次保持水平狀態，沖壓基礎平臺內焊接了轉動軸，轉動軸兩端連接了滑動軸承座，滑動軸承座用螺栓固定在機架上，當完成整個沖壓和淬火過程后，此時液壓馬達反轉，齒條塊向左運動，齒輪同時做反轉運動，法蘭盤同時也做反轉運動，鉸桿帶動T型槽沖壓平臺向左運動，此時可以取出沖壓件，完成整個沖壓機的運動過程。本發明的有益效果本發明的沖壓部分臥式放置在工作臺上，且工作臺在對稱布置的液壓缸作用下能夠翻轉，有效解決了高強度鋼熱沖壓件的模內保壓淬火問題，能提高熱沖壓件的質量；沖壓機構采用對稱布局的增力機構大大增力了沖壓機的沖壓力，也由于其對稱布局沖壓的穩定性更高，沖壓的摩擦損失更低。
圖I為本發明俯視結構示意圖。圖2為本發明主視結構示意圖。圖中1.液壓馬達，2馬達座，3.馬達支架，4.聯軸器，5.螺桿，6.螺桿固定支承座，7.螺桿固定端墊塊，8.齒條塊，9.軸，10.法蘭盤，11.齒輪，12.軸承座，13.鉸桿，14.螺桿支承座，15.螺桿自由端墊塊，16. T型槽沖壓平臺，17.導軌，18.導軌座，19.沖壓基礎平臺，20.滑動軸承座，21.轉動軸，22.液壓缸，23.支座，24.機架。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的說明。如圖所示，本發明所述的浸入式熱沖壓成形機，包括機架24、液壓馬達驅動組件、螺旋傳動增力組件、帶翻轉沖壓基礎平臺組件和T型槽沖壓平臺組件；所述液壓馬達驅動組件包括液壓馬達I、馬達座2、馬達支架3和聯軸器4 ;螺旋傳動增力沖壓組件包括螺桿5、螺桿固定支承座6、螺桿固定端墊塊7、齒條塊8、軸9、法蘭盤10、齒輪11、軸承座12、鉸桿13、螺桿支承座14和螺桿自由端墊塊15。所述帶翻轉沖壓基礎平臺組件包括沖壓基礎平臺19、滑動軸承座20、轉動軸21 ;所述T型槽沖壓平臺組件包括T型槽沖壓平臺16、導軌17和導軌座18。液壓馬達I安裝于馬達座2上，馬達座2固定在馬達支架3上，馬達支架3固定在沖壓基礎平臺19上。螺桿5通過聯軸器4與液壓馬達I連接。螺桿5兩端分別連接螺桿固定支承座6和螺桿支承座14上。固定支承座6和螺桿支承座14分別固定在螺桿固定端墊塊7和螺桿自由端墊塊15上,螺桿固定端墊塊7和螺桿自由端墊塊15固定在沖壓基礎平臺19上。齒條塊8連接在螺桿5上的螺桿副上。軸承座12固定在沖壓基礎平臺19上。軸9連接在軸承座12內。齒輪11和法蘭盤10連接在軸9端上。鉸桿13與法蘭盤10鉸鏈連接。鉸桿13與T型槽沖壓平臺16鉸鏈連接。導軌座18通過螺栓固定在沖壓基礎平臺19上，導軌17與T型槽沖壓平臺16、導軌座18連接。T型槽平臺16和支座24固定在沖壓基礎平臺19上。液壓缸22與支座23連接。轉動軸21焊接在沖壓基礎平臺19內，轉動軸21與滑動軸承座20連接，滑動軸承座20固定在機架24上。液壓馬達I為低速液壓馬達。齒輪11與軸9通過鍵連接，法蘭盤10位于齒輪11 的上方與軸9通過鍵連接，軸9通過軸肩與軸承座12內的軸承連接。本發明所述的浸入式復合熱沖壓成形淬火工藝包括浸入式熱沖壓成形機沖壓時，液壓馬達I正轉通過聯軸器2的帶動螺桿5做正轉運動，螺桿5上螺桿副做向右的直線運動，由于齒條塊8連接在螺桿副上也做向右的直線運動，齒條塊8帶動兩側齒輪，一個齒輪11做順時針旋轉，另一個做逆時針旋轉，齒輪11與軸9通過鍵連接，軸9 一端通過軸承座12)內兩個滾動軸承使齒輪11轉動平穩,軸9肩與一個滾動軸承連接，齒輪11上方的法蘭盤10與軸9通過鍵連接，法蘭盤10與齒輪11 一起轉動，法蘭盤10通過與鉸桿13鉸鏈連接，法蘭盤10旋轉帶動鉸桿13運動，鉸桿13推動T型槽沖壓平臺16向前沖壓，T型槽沖壓平臺18與兩側兩對直線導軌連接17，導軌17通過螺栓固定在導軌座18上，模具安裝于兩個T型槽平臺內，當沖壓機完成沖壓時，此時兩側液壓缸22開始工作，液壓缸22通過與支座23銷軸連接，液壓缸22拉起沖壓基礎平臺19 一側，此時模具一側沖壓基礎平臺19向下轉動使模具進入淬火油，完成整個淬火過程，此時液壓缸22伸出使沖壓基礎平臺19再次保持水平狀態，沖壓基礎平臺內焊接了轉動軸21，轉動軸21兩端連接了滑動軸承座20，滑動軸承座20用螺栓固定在機架24上，當完成整個沖壓和淬火過程后，此時液壓馬達I反轉，齒條塊8向左運動，齒輪11同時做反轉運動，法蘭盤10同時也做反轉運動，鉸桿13帶動T型槽沖壓平臺16向左運動，此時可以取出沖壓件，完成整個沖壓機的運動過程。上述本發明熱沖壓成形過程的實現采用了臥式放置的增力機構，采用臥式的沖壓成形主要是便于工作臺翻轉，采用增力機構來實現增大沖壓力以減少沖壓部分的尺寸和重量。上述利用工作臺翻轉浸入油槽中，由于沖壓成形模具是開放式結構，浸入油槽中，油可迅速接觸成形后的熱鋼板以完成淬火，在淬火的同時，保存一定的沖壓成形力，可減少高強度鋼成形淬火的變形，提高高強度鋼板的成形尺寸精度。本發明的翻轉動作是通過液壓缸驅動推桿伸長使工作臺翻轉，該工作臺部件的布置采用采用配重的方式進行布置，使轉動軸兩邊的重量大致趨于平衡，減少液壓缸的驅動力。再就是，該部分的翻轉動作，可在沖壓完成后開始動作，也可在沖壓的同時，進行翻轉動作，但要確保熱沖壓成形機的模具浸入油槽前，完成沖壓動作
以上所述僅為本發明的一個實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明所屬技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種修改或補充，或等同替換和改進等，均應包 含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種浸入式熱沖壓成形機，包括機架、液壓馬達驅動組件、螺旋傳動增力組件、帶翻轉沖壓基礎平臺組件和T型槽沖壓平臺組件，其特征在于所述液壓馬達驅動組件包括液壓馬達、馬達座、馬達支架和聯軸器；螺旋傳動增力沖壓組件包括螺桿、螺桿固定支承座、螺桿固定端墊塊、齒條塊、軸、法蘭盤、齒輪、軸承座、鉸桿、螺桿支承座和螺桿自由端墊塊；所述帶翻轉沖壓基礎平臺組件包括沖壓基礎平臺、滑動軸承座、轉動軸；所述T型槽沖壓平臺組件包括T型槽沖壓平臺、導軌和導軌座；液壓馬達安裝于馬達座上，馬達座固定在馬達支架上，馬達支架固定在沖壓基礎平臺上，螺桿通過聯軸器與液壓馬達連接，螺桿兩端分別連接螺桿固定支承座和螺桿支承座，固定支承座和螺桿支承座分別固定在螺桿固定端墊塊和螺桿自由端墊塊上，螺桿固定端墊塊和螺桿自由端墊塊固定在沖壓基礎平臺上，齒條塊連接在螺桿上的螺桿副上，軸承座固定在沖壓基礎平臺上，軸連接在軸承座內，齒輪和法蘭盤連接在軸端上，鉸桿通過與法蘭盤鉸鏈連接，鉸桿與T型槽沖壓平臺鉸鏈連接，導軌座通過螺栓固定在沖壓基礎平臺上，導軌與T型槽沖壓平臺、導軌座連接，T型槽平臺和支座固定在沖壓基礎平臺上，液壓缸與支座連接，轉動軸焊接在沖壓基礎平臺內，轉動軸與滑動軸承座連接，滑動軸承座固定在機架上。
2.如權利要求I所述的浸入式熱沖壓成形機，其特征在于液壓液壓馬達為低速液壓馬 達。
3.如權利要求I所述的浸入式熱沖壓成形機，其特征在于齒輪與軸通過鍵連接，法蘭盤位于齒輪的上方與軸通過鍵連接，軸通過軸肩與軸承座內的軸承連接。
4.一種浸入式復合熱沖壓成形淬火工藝，其特征在于該工藝包括液壓馬達正轉通過聯軸器的帶動螺桿做正轉運動，螺桿上螺桿副做向右的直線運動，由于齒條塊連接在螺桿副上也做向右的直線運動，齒條塊帶動兩側齒輪，一個齒輪做順時針旋轉，另一個做逆時針旋轉，齒輪與軸通過鍵連接，軸一端通過軸承座內兩個滾動軸承使齒輪轉動平穩，軸肩與一個滾動軸承連接，齒輪上方的法蘭盤與軸通過鍵連接，法蘭盤與齒輪一起轉動，法蘭盤通過與鉸桿鉸鏈連接，法蘭盤旋轉帶動鉸桿運動，鉸桿推動T型槽沖壓平臺向前沖壓，T型槽沖壓平臺與兩側兩對直線導軌連接，導軌通過螺栓固定在導軌座上，模具安裝于兩個T型槽平臺內，當沖壓機完成沖壓時，此時兩側液壓缸開始工作，液壓缸通過與支座銷軸連接，液壓缸拉起沖壓基礎平臺一側，此時模具一側沖壓基礎平臺向下轉動使模具進入淬火油，完成整個淬火過程，此時液壓缸伸出使沖壓基礎平臺再次保持水平狀態，沖壓基礎平臺內焊接了轉動軸，轉動軸兩端連接了滑動軸承座，滑動軸承座用螺栓固定在機架上，當完成整個沖壓和淬火過程后，此時液壓馬達反轉，齒條塊向左運動，齒輪同時做反轉運動，法蘭盤同時也做反轉運動，鉸桿帶動T型槽沖壓平臺向左運動，此時可以取出沖壓件，完成整個沖壓機的運動過程。
全文摘要
本發明所述的熱沖壓成形機，包括機架、液壓馬達驅動組件、螺旋傳動增力組件、帶翻轉沖壓基礎平臺組件和T型槽沖壓平臺組件。本發明通過由液壓馬達帶動的螺桿并驅動螺桿兩邊的齒輪，通過齒輪的轉動帶動鉸桿的運動完成沖壓機的沖壓過程。本發明通過液壓缸的拉伸和推動，來實現沖壓機的翻轉，從而達到沖壓成形和淬火一體化。
文檔編號B21D22/00GK102728687SQ201210191188
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月12日 優先權日2012年6月12日
發明者許錦泓, 趙云, 陳龍, 顧金梅, 黃風立 申請人:嘉興學院