CN109332437B - 一种适用于超高强度钢板的小r值折弯件的热弯装置 - Google Patents

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Abstract

一种适用于超高强度钢板的小R值折弯件的热弯装置，属于金属板材加工制造技术领域。它包括：内六角圆柱头螺钉I，上模座，上模，导套，内六角圆柱头螺钉Ⅱ，上模水道，导柱，内六角圆柱头螺钉Ⅲ，导柱底座，下模，下模水道，传送轴，传送齿轮，左电机控制器，左电机，内六角头圆柱头螺IV，螺栓，螺母I，左联轴器I，左联轴器II，左支撑台，传送轴左固定座，超高强度钢板，传送轴右固定座，电磁感应线圈控制器，右电机控制器，右支撑台，右电机，电磁感应线圈，线圈支撑座，线圈支撑座螺钉，螺母II，右连轴器I，右连轴器II，螺母III，感应加热支撑杆，陶瓷挂钩，激光测温器，***，圆柱头螺钉。优点在于，加热速度快，传输距离短。

Description

一种适用于超高强度钢板的小R值折弯件的热弯装置
技术领域
本发明属于金属板材加工制造技术领域，具体涉及一种适用于超高强度钢板的小R值折弯件的热弯装置。
背景技术
当前，具有一定厚度(≥2mm)的超高强度钢板(抗拉强度水平≥1400MPa)已经广泛应用于工程机械、特种车辆及装备等，折弯是其应用过程中最常见的成形方式之一，尤其是在实现装备的某些特定功能且尽可能避免使用焊接的情况下。近年来，装备用超高强度钢的强度水平不断提高，进一步增加了冷成形难度。超高强度钢板在传统冷弯成形时通常使用较大的R值(折弯模具的直径，如图1所示)，例如抗拉强度水平为1600MPa的钢板在冷弯成140°角时，使用的R为45mm。对折弯机吨位要求大、废品率高、折弯区域内部冷裂纹多、尤其是做车辆侧围时较大R值的冷弯件很不美观；目前多采用焊接的方法替代超高强度钢冷弯成形，但是材料经过焊接后，产生焊接缺陷，在后期服役过程中焊缝及其热影响区容易开裂。
见图1.
因此，采用预局部加热后成形，利于实现R值较小、结构刚度好、易成形、没有冷裂纹等优点，符合特种装备零件产品需求。但是，当前并没有科学有效地热弯配套装置来完成该零件的制造。综上，一种可以满足超高强度、厚钢板的局部加热过程、并具有结构简单、成形厚度尺寸精确、零件折弯区域弧度小、并且提高折弯部分内部质量、减少冷弯造成的缺陷、成本低等优点的装置亟待研发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于超高强度钢板的小R值折弯件的热弯装置。
本发明包括，内六角圆柱头螺钉I1、上模座2、上模3、导套4、内六角圆柱头螺钉Ⅱ5、上模水道6、导柱7、内六角圆柱头螺钉Ⅲ8、导柱底座9、下模10、下模水道11、传送轴12、传送齿轮13、左电机控制器14、左电机15、内六角圆柱头螺钉IV16、螺栓17、螺母I18、左联轴器I19、左联轴器II20、左支撑台21、传送轴左固定座22、超高强度钢板23、传送轴右固定座24、电磁感应线圈控制器25、右电机控制器26、右支撑台27、右电机28、电磁感应线圈29、线圈支撑座30、线圈支撑座螺钉31、螺母II32、右联轴器I33、右联轴器II34、螺母III35、感应加热支撑杆36、陶瓷挂钩37、激光测温器38、***39、圆柱头螺钉40。
用内六角圆柱头螺钉I1将上模3固定在上模座2的中间位置，用内六角圆柱头螺钉Ⅱ5把导套4固定在上模座2上，用内六角圆柱头螺钉Ⅲ8把导柱7固定在下模10上，导柱7的下端与下模10的孔保持过盈配合，导柱7的上端穿入导套4与其保持间隙配合，使导套4沿导柱7上下滑动，从而使上模上下移动，用内六角圆柱头螺钉IV16把左电机15固定在左支撑台21上，用螺栓17，螺母I18把左联轴器I19和左联轴器II20连接起来，左电机15的电机轴头与左联轴器I19采用键连接，传送轴12的左端与左联轴器II20采用键连接，通过左联轴器I19和左联轴器II20把左电机15与传送轴12连接起来，将动力传到传送轴12上，传送轴12转动带动装在传送轴12上的传送齿轮13转动，将动力传到一个传送轴上，用线圈支撑座螺钉31把线圈支撑座30固定在传送轴右固定座24上，感应加热支撑杆36穿过线圈支撑座30左右两侧的光孔，然后用螺母II32固定，用圆柱头螺钉40把***39固定在下模10上。
所述适用于超高强度钢板的热弯装置，通过所述电磁感应线圈加热所述超高强度钢板(厚度不低于2mm；抗拉强度不低于1400MPa)，加热温度和加热速度可以根据所述超高强度钢材质的不同进行选择，通过所述电磁感应线圈控制器进行控制。
所述电磁感应线圈通过所述陶瓷挂钩连接在所述感应加热支撑杆，陶瓷挂钩是非金属材料，防止加热时被加热。所述感应加热支撑杆开有环形凹槽，用于固定所述陶瓷挂钩所述感应加热支撑杠两端加工有螺纹，用所述螺母III固定在所述线圈支撑座上。
所述超高强度钢板通过所述传送轴进行传送。所述传送轴的作用两端通过所述传送轴左固定座和所述传送轴右固定座进行固定。所述传送轴的两端穿过所述传送轴左固定座和所述传送轴右固定座。在所述传送轴外侧安装所述传送齿轮，用所述传送齿轮在所述传送轴之间进行动力传递。
所述超高强度钢板经过所述电磁感应线圈加热后，通过所述传送轴运送到所述下模上，所述上模沿所述导柱运动，进行弯曲，成形的同时，所述上下模水道通入水可以完成淬火过程，折弯区域的强度水平可达到母材水平。
所述传送轴通过所述左电机和所述左右电机驱动，所述左右电机通过所述左右联轴器I和II与所述传送轴连接，使得所述左右电机将动力传到所述传动轴上。
所述左右电机转动的速度决定了所述传送轴的速度。通过调整所述电机控制器从而控制传送速度。同时通过所述激光测温器测量所述超高强度钢板冲压前的温度，并用所述***对所述超高强度钢板定位，保证零件的精度。
基于上述理由本发明可在超高强度零部件成形等领域广泛推广。
本发明通过所述电磁感应线圈加热所述超高强度钢板，然后由所述传送轴将所述超高强度钢板传送到所述下模上进行冲压，同时在通水模具的作用下实现快速冷却，得到折弯成形零件，折弯区域的强度水平可达到与母材相当。本发明具有加热速度快，传输距离短的优点，应用于超高强度钢板折弯成形零件的生产，可使零件具有较小的R值，折弯区域的力学性能与母材相当。
附图说明
图1为冷弯成形用上模图。
图2是本发明的具体实施方式中一种适用于超高强度钢板的小R值折弯件加工热弯装置的装配图。
图3是本发明的具体实施方式中用于超高强度钢板的传送装置图。
图4是本发明的具体实施方式中电磁感应线圈固定图。
图5是本发明的具体实施方式中电磁感应线圈图。
图6是本发明的具体实施方式中的支撑杆图。
图7是本发明的具体实施方式中的水道图。
图8是本发明的具体实施方式中的陶瓷挂钩图。
图9是超高强度钢筋传统方法折弯样品截面形状图。
图10是超高强度钢筋使用发明折弯样品截面形状图。
图中，内六角圆柱头螺钉I1、上模座2、上模3、导套4、内六角圆柱头螺钉Ⅱ5、上模水道6、导柱7、内六角圆柱头螺钉Ⅲ8、导柱底座9、下模10、下模水道11、传送轴12、传送齿轮13、左电机控制器14、左电机15、内六角圆柱头螺钉IV16、螺栓17、螺母I18、左联轴器I19、左联轴器II20、左支撑台21、传送轴左固定座22、超高强度钢板23、传送轴右固定座24、电磁感应线圈控制器25、右电机控制器26、右支撑台27、右电机28、电磁感应线圈29、线圈支撑座30、线圈支撑座螺钉31、螺母II32、右联轴器I33、右联轴器II34、螺母III35、感应加热支撑杆36、陶瓷挂钩37、激光测温器38、***39、圆柱头螺钉40。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明包括内六角圆柱头螺钉I1，上模座2，上模3，导套4，内六角圆柱头螺钉Ⅱ5，上模水道6，导柱7，内六角圆柱头螺钉Ⅲ8，导柱底座9，下模10，下模水道11，传送轴12，传送齿轮13，左电机控制器14，左电机15，内六角圆柱头螺钉IV16，螺栓17，螺母I18，左联轴器I19，左联轴器II20，左支撑台21，传送轴左固定座22，超高强度钢板23，传送轴右固定座24，电磁感应线圈控制器25，右电机控制器26，右支撑台27，右电机28，电磁感应线圈29，线圈支撑座30，线圈支撑座螺钉31，螺母II32，右联轴器I33，右联轴器II34，螺母III35，感应加热支撑杆36，陶瓷挂钩37，激光测温器38，***39，圆柱头螺钉40。
用内六角圆柱头螺钉I1将上模3固定在上模座2的中间位置，用4内六角圆柱头螺钉Ⅱ5把导套4固定在上模座2上，用内六角圆柱头螺钉Ⅲ8把导柱7固定在下模10上，导柱7的下端与下模10的孔保持过盈配合，导柱7的上端穿入导套4与其保持间隙配合，使导套4沿导柱7上下滑动，从而使上模上下移动，用圆柱头螺钉40把***39固定在下模10上，完成模具部分安装。
用内六角圆柱头螺钉IV16把左电机15固定在左支撑台21上，用螺栓17，螺母I18把左联轴器I19和左联轴器II20连接起来，左电机15的电机轴头与左联轴器I19采用键连接，传送轴12的左端与左联轴器II20采用键连接，通过左联轴器I19和左联轴器II20把左电机15与传送轴12连接起来，将动力传到传送轴12上，传送轴12转动带动装在传送轴12上的传送齿轮13转动，将动力传到一个传送轴上，完成传送部分安装。
感应加热支撑杆36穿过线圈支撑座30左右两侧的光孔，然后用螺母II32固定，用线圈支撑座螺钉31把线圈支撑座30固定在传送轴右固定座24上，完成加热部分安装。
所述超高强度钢板23经过所述电磁感应线圈29加热，然后通过所述传送轴12将加热的所述超高强度钢板23运送到所述下模10上，然后所述上模3沿着所述导柱7向下运动，并且所述上模3和所述下模10通有水道，使得所述超高强度钢板23在冲压时可以同时实现淬火过程，使得折弯成形区域的强度水平达到母材水平。
所述超高强度钢板23在所述下模10上时，用所述激光测温器测温，从而确定冲压起始温度。并在所述下模10上安装所述***39，将所述超高强度钢板23进行定位，提高零件成形精度。
所述电磁感应线圈29通过所述陶瓷挂钩37连接在所述感应加热支撑杆36上。感应加热支撑杆36开有圆形凹槽用于固定所述陶瓷挂钩37，所述陶瓷挂钩37是非金属材料，避免被所述电磁感应线圈29加热。所述感应加热支撑杆36安装在所述线圈支撑座30上。所述线圈支撑座30通过所述线圈支撑座螺钉31固定在所述传送轴左固定座22和所述传送轴右固定座24上。
通过所述电磁感应线圈控制器25控制所述电磁感应线圈29的电流大小，从而控制加热速度和加热时间。
所述传送轴12用所述传送齿轮13传递动力，所述左电机15和所述右电机28分别通过所述左联轴器I19，左联轴器II20和右联轴器I33，右联轴器II34与所述传送轴12连接输入动力。所述左电机15与所述右电机28用所述内六角头圆柱头螺钉IV16安装在所述电机左支撑台21和右支撑台27。
所述左电机15和所述右电机28分别通过左电机控制器14，右电机控制器26控制电机转速，从而达到控制所述传送轴12的传送速度。
相比于传统冷弯装备及工艺，本发明的热弯装置由于采用加热之后的成形方式减小回弹，从而提高了零件尺寸精度，同时减少了冷弯成形带来的内部缺陷，提高了折弯零件的内部质量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种适用于超高强度钢板的小R值折弯件的热弯装置，其特征在于，包括，内六角圆柱头螺钉I，上模座，上模，导套，内六角圆柱头螺钉Ⅱ，上模水道，导柱，内六角圆柱头螺钉Ⅲ，导柱底座，下模，下模水道，传送轴，传送齿轮，左电机控制器，左电机，内六角圆柱头螺钉IV，螺栓，螺母I，左联轴器I，左联轴器II，左支撑台，传送轴左固定座，超高强度钢板，传送轴右固定座，电磁感应线圈控制器，右电机控制器，右支撑台，右电机，电磁感应线圈，线圈支撑座，线圈支撑座螺钉，螺母II，右联轴器I，右联轴器II，螺母III，感应加热支撑杆，陶瓷挂钩，激光测温器，***，圆柱头螺钉；
用内六角圆柱头螺钉I(1)将上模(3)固定在上模座(2)的中间位置，用内六角圆柱头螺钉Ⅱ(5)把导套(4)固定在上模座(2)上，用内六角圆柱头螺钉Ⅲ(8)把导柱(7)固定在下模(10)上，导柱(7)的下端与下模(10)的孔保持过盈配合，导柱(7)的上端穿入导套(4)与其保持间隙配合，使导套(4)沿导柱(7)上下滑动，使上模上下移动，用内六角圆柱头螺钉IV(16)把左电机(15)固定在左支撑台(21)上，用螺栓(17)，螺母I(18)把左联轴器I(19)和左联轴器II(20)连接起来，左电机(15)的电机轴头与左联轴器I(19)采用键连接，传送轴(12)的左端与左联轴器II(20)采用键连接，通过左联轴器I(19)和左联轴器II(20)把左电机(15)与传送轴(12)连接起来，将动力传到传送轴(12)上，传送轴(12)转动带动装在传送轴(12)上的传送齿轮(13)转动，将动力传到一个传送轴上，用线圈支撑座螺钉(31)把线圈支撑座(30)固定在传送轴右固定座(24)上，感应加热支撑杆(36)穿过线圈支撑座(30)左右两侧的光孔，用螺母II(32)固定，用圆柱头螺钉(40)把***(39)固定在下模(10)上；
电磁感应线圈通过陶瓷挂钩连接在感应加热支撑杆，挂钩采用非金属材料，防止在加热过程中挂钩被加热；在感应加热杆上开有环形凹槽用于固定陶瓷挂钩，感应加热支撑杠两端加工有螺纹，用螺母III固定在线圈支撑座上；
超高强度钢板通过传送轴进行传送，传送轴的两端穿过传送轴左固定座和所述传送轴右固定座；在传送轴外侧安装所述传送齿轮，用传送齿轮在所述传送轴之间进行动力传递。
2.根据权利要求1所述的热弯装置，其特征在于，超高强度钢板经过电磁感应线圈加热后，通过传送轴运送到所述下模上，上模沿所述导柱运动，进行折弯成形，同时，通过所述上模水道和所述下模水道进行冷却，在成形过程的同时，实现淬火过程。
3.根据权利要求1所述的热弯装置，其特征在于，传送轴通过所述左电机和所述右电机驱动，左、右电机分别通过所述左右联轴器I和II与传送轴连接，使得所述左、右电机将动力传到传动轴上。
4.根据权利要求1所述的热弯装置，其特征在于，左、右电机转动的速度决定了传送轴的速度；通过调整电机控制器，控制传送速度；通过激光测温器测量超高强度钢板冲压前的温度，并用***对所述超高强度钢板定位，保证折弯零件的精度。
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