CN111451345B - 一种基于金属板材的加热冲压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于金属板材的加热冲压方法，属于板材冲压技术领域，一种基于金属板材的加热冲压方法，通过在上模座的一面上安装涂料喷覆装置，在板材的热冲压成型后，上模座带动冲压凸模脱离下模座，旋转上模座，使得涂料喷覆装置朝下，涂料喷覆装置对未完全冷却的板材进行涂料喷覆，由于板材还具有一定的温度，其具有一定的热涨力度，易于提高涂料与板材之间的抓着力，待板材完全冷却后，涂料能够紧密贴附于板材上，再进行冷却后的二次喷涂，有效提高喷漆质量，且操作简单有序，后期无需再进行喷漆处理，此外，在下模座一侧设置板材传送机构，再对板材进行板材取放时，无需人工手动处理。

Description

一种基于金属板材的加热冲压方法
技术领域
本发明涉及板材冲压技术领域，更具体地说，涉及一种基于金属板材的加热冲压方法。
背景技术
机械加工中的冲压加工在国民经济的加工工业中占有重要的地位。金属钣金件常采用传统冷冲压的方法得到，通过设计不同类型的模具利用机械压力机、液压机等常规设备生产，生产批量较大时具有效率高、成本低的优势。
金属板材件的应用领域极其广泛，深入到制造业的各个方面，板材成形主要通过冲压模具来实现，冲压模具对板材的冲压通常是借助于凸模和凹模的冲压来完成的，用冲压工艺，具有精度高、效率高、质量好、节约成本、节约材料和能源等一系列优点。
现有技术中的冲压技术，是在将板材加热后置于冲压模具内进行直接冲压，在冷却脱模后会进行喷漆处理，而现有技术中涂料喷覆后容易在板材端面产生皲裂现象，涂覆效果较差；此外，在热冲压过程中，不易于对具有温度的板材进行传送，若直接通过人工手动传送，操作不当容易造成烫伤，若通过机械手进行传送，由于模具上下空间有限，机械手占地空间较大，往往不便于板材的顺畅放置。
为此，我们提出一种基于金属板材的加热冲压方法来有效提高现有冲压效果。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于金属板材的加热冲压方法。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于金属板材的加热冲压方法，具体加热冲压方法如下：
S1、板材毛坯表面预处理：将待处理的板材毛坯进行打磨处理，去除板材毛坯表面锈迹，再置于清水池内进行清洗，后干燥；
S2、板材毛坯热处理；将S1中的板材毛坯置于加热箱中进行加热，加热温度为600-800℃，加热时间为3-6min；
S3、金属板材冲压处理；将S2中热处理后的板材毛坯快速移至于冲压模具内，进行热冲压处理，冲压成型后，得到金属板材。
S4、金属板材冷却喷覆处理：待S3中的金属板材冷却到一定温度后，脱上模，利用涂料喷覆装置向金属板材端面喷覆涂料，待金属板材完全冷却后，再次向金属板材表面喷覆涂料，金属板材表面形成两层保护膜；
S5、金属板材脱模：将涂料喷覆装置从金属板材上方处移除，利用气压顶杆进行金属板材的脱模。
所述S3中的冲压模具包括模底座、下模座、上模座、冲压凸模和凹模，所述下模座固定连接于模底座上端，所述凹模嵌设安装于下模座内部，所述模底座的上端一侧固定连接有支撑架，所述支撑架的上端两侧均固定连接有冲压缸，两个所述冲压缸的伸缩端贯穿支撑架并固定连接有支撑机构，所述上模座转动安装于两个支撑机构相对侧壁上，所述冲压凸模固定安装于上模座的底端，所述冲压凸模位于凹模的上方，所述上模座远离冲压凸模的一端安装有涂料喷覆装置，所述下模座的上端一侧固定安装有板材传送机构。
进一步的，两个所述支撑机构均包括固定连接于冲压缸伸缩端上的升降板，两个所述升降板的相对侧壁上均转动安装有与上模座两侧侧壁固定连接的转动轴，其中一个所述升降板的外端固定安装有对转动轴进行驱动的电机，电机在驱动后实现带动上模座进行翻转，从而在冲压凸模冲压完成后，翻转上模座即可能够使得涂料喷覆装置朝下，以便完成喷覆处理。
进一步的，两个所述升降板的下端均固定连接有导向板，所述下模座的两侧侧壁均开设有与导向板位置相匹配的导向腔，且导向腔上下贯穿设置，导向板与导向腔的滑动嵌设连接，有利于提高冲压稳固性以及精准性。
进一步的，所述涂料喷覆装置包括嵌设安装于上模座上的涂料喷覆板，所述涂料喷覆板的上端内嵌设安装有多个高压喷覆嘴，所述涂料喷覆板的内底端开设有与多个高压喷覆嘴相连通的喷覆腔，所述上模座的内端嵌设安装有通过连接管相连接的两个储料箱，两个所述储料箱的顶端通过喷覆管与喷覆腔相连通，所述上模座的外端嵌设连接有与连接管相连接的进料管，通过进料管对两个储料箱进行注入涂料，在使用时，利用高压喷覆嘴向外喷出涂料，高压喷覆嘴的个数可根据实际需要进行设定。
进一步的，所述涂料喷覆板的下端两侧均固定连接有嵌设条，所述上模座的上两侧均开设有与嵌设条相匹配的嵌设腔，所述嵌设条与嵌设腔过盈配合，便于拆装。
进一步的，所述模底座的内部固定安装有气压顶杆，所述气压顶杆的顶端贯穿下模座并延伸至上模座的内部。
进一步的，所述板材传送机构包括固定连接于下模座上端一侧的固定台，所述固定台的上端固定连接有一对电动滑轨，一对电动滑轨上均安装有电动滑块，一对电动滑块之间固定连接有衔接板，所述衔接板的上端固定连接有一对支撑板，在对板材进行传送时，加热后的板材通过其它传送机构例如机械手传送至一对支撑板上，支撑板通过一对电动滑轨的配合将板材传送至凹模上方，此时，气压顶杆向上顶出延伸至凹模上端对板材进行承托，支撑板可随电动滑轨返回复位，气压顶杆向下复位，以实现将板材放置于凹模内，同理，在对板材进行顶出脱模时，气压顶杆首先将板材向上顶出，支撑板滑动至板材下端，气压顶杆复位，支撑板带动板材滑动至固定台上方，完成顺畅脱模。
进一步的，所述固定台靠近下模座一侧的上端内部嵌设安装有散热风扇，所述散热风扇位于衔接板的下方，当带有温度的板材至于固定台上方时，此时，可利用散热风扇对板材进行散热，缩短冷却时间。
进一步的，所述凹模的内部开设有多组水冷管道，所述模底座的一侧安装有水冷箱，所述水冷箱通过流通管与水冷管道的两端相连接，且水冷管道的一端上安装有循环泵，在凹模内开设水冷管道，利用水冷进行降温。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过在上模座的一面上安装涂料喷覆装置，在板材的热冲压成型后，上模座带动冲压凸模脱离下模座，旋转上模座，使得涂料喷覆装置朝下，涂料喷覆装置对未完全冷却的板材进行涂料喷覆，由于板材还具有一定的温度，其具有一定的热涨力度，易于提高涂料与板材之间的抓着力，待板材完全冷却后，涂料能够紧密贴附于板材上，再进行冷却后的二次喷涂，有效提高喷漆质量，且操作简单有序，后期无需再进行喷漆处理，此外，在下模座一侧设置板材传送机构，再对板材进行板材取放时，无需人工手动处理。
(2)支撑板通过一对电动滑轨的配合将板材传送至凹模上方，此时，气压顶杆向上顶出延伸至凹模上端对板材进行承托，支撑板可随电动滑轨返回复位，气压顶杆向下复位，以实现将板材放置于凹模内，同理，在对板材进行顶出脱模时，气压顶杆首先将板材向上顶出，支撑板滑动至板材下端，气压顶杆复位，支撑板带动板材滑动至固定台上方，完成顺畅脱模。
(3)固定台靠近下模座一侧的上端内部嵌设安装有散热风扇，散热风扇位于衔接板的下方，当带有温度的板材搁置固定台上方时，此时，可利用散热风扇对板材进行散热，缩短冷却时间。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的冲压模具处的立体图；
图3为本发明的冲压模具处内部剖视图；
图4为图3中喷覆装置与凹模扣设连接后的结构示意图；
图5为本发明的涂料喷覆板与上模座结合处的立体图；
图6为本发明的板材传送机构与下模座结合处的立体图。
图中标号说明：
1模底座、2下模座、3上模座、4冲压凸模、5凹模、6支撑架、7冲压缸、 8升降板、9电机、10涂料喷覆板、11高压喷覆嘴、12储料箱、13进料管、14 水冷管道、15水冷箱、16导向板、17导向腔、18固定台、19电动滑轨、20电动滑块、21衔接板、22支撑板、23散热风扇。
具体实施方式
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；所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/ 底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种基于金属板材的加热冲压方法，具体加热冲压方法如下：
S1、板材毛坯表面预处理：将待处理的板材毛坯进行打磨处理，去除板材毛坯表面锈迹，再置于清水池内进行清洗，后干燥；
S2、板材毛坯热处理；将S1中的板材毛坯置于加热箱中进行加热，加热温度为600-800℃，加热时间为3-6min；
S3、金属板材冲压处理；将S2中热处理后的板材毛坯快速移至于冲压模具内，进行热冲压处理，冲压成型后，得到金属板材。
S4、金属板材冷却喷覆处理：待S3中的金属板材冷却到一定温度后，脱上模，利用涂料喷覆装置向金属板材端面喷覆涂料，待金属板材完全冷却后，再次向金属板材表面喷覆涂料，金属板材表面形成两层保护膜；
S5、金属板材脱模：将涂料喷覆装置从金属板材上方处移除，利用气压顶杆进行金属板材的脱模。
请参阅图2-3，S3中的冲压模具包括模底座1、下模座2、上模座3、冲压凸模4和凹模5，下模座2固定连接于模底座1上端，凹模5嵌设安装于下模座2 内部，模底座1的上端一侧固定连接有支撑架6，支撑架6的上端两侧均固定连接有冲压缸7，两个冲压缸7的伸缩端贯穿支撑架6并固定连接有支撑机构，上模座3转动安装于两个支撑机构相对侧壁上，冲压凸模4固定安装于上模座3的底端，冲压凸模4位于凹模5的上方，上模座3远离冲压凸模4的一端安装有涂料喷覆装置，利用冲压凸模4的冲压与凹模5的配合，实现对板材的冲压。
请参阅图3-4，两个支撑机构均包括固定连接于冲压缸7伸缩端上的升降板 8，两个升降板8的相对侧壁上均转动安装有与上模座3两侧侧壁固定连接的转动轴，其中一个升降板8的外端固定安装有对转动轴进行驱动的电机9，电机9 在驱动后实现带动上模座3进行翻转，从而在冲压凸模4冲压完成后，翻转上模座3即可能够使得涂料喷覆装置朝下，以便完成喷覆处理，两个升降板8的下端均固定连接有导向板16，下模座2的两侧侧壁均开设有与导向板16位置相匹配的导向腔17，且导向腔17上下贯穿设置，导向板16与导向腔17的滑动嵌设连接，有利于提高冲压稳固性以及精准性。
请参阅图5，具体的，涂料喷覆装置包括嵌设安装于上模座3上的涂料喷覆板10，涂料喷覆板10的上端内嵌设安装有多个高压喷覆嘴11，涂料喷覆板10 的内底端开设有与多个高压喷覆嘴11相连通的喷覆腔，上模座3的内端嵌设安装有通过连接管相连接的两个储料箱12，两个储料箱12的顶端通过喷覆管与喷覆腔相连通，上模座3的外端嵌设连接有与连接管相连接的进料管13，通过进料管13对两个储料箱12进行注入涂料，在使用时，利用高压喷覆嘴11向外喷出涂料，高压喷覆嘴11的个数可根据实际需要进行设定，以实现对板材端面的均匀喷覆。
涂料喷覆板10的下端两侧均固定连接有嵌设条，上模座3的上两侧均开设有与嵌设条相匹配的嵌设腔，嵌设条与嵌设腔过盈配合，便于拆装。
请参阅图3，模底座1的内部固定安装有气压顶杆，气压顶杆的顶端贯穿下模座2并延伸至上模座3的内部，利用气压顶杆实现板材的顶出。
请参阅图6，下模座2的上端一侧固定安装有板材传送机构，板材传送机构包括固定连接于下模座2上端一侧的固定台18，固定台18的上端固定连接有一对电动滑轨19，一对电动滑轨19上均安装有电动滑块20，一对电动滑块20之间固定连接有衔接板21，衔接板21的上端固定连接有一对支撑板22，在对板材进行传送时，加热后的板材通过其它传送机构例如机械手传送至一对支撑板22 上，支撑板22通过一对电动滑轨19的配合将板材传送至凹模5上方，此时，气压顶杆向上顶出延伸至凹模5上端对板材进行承托，支撑板22可随电动滑轨19 返回复位，气压顶杆向下复位，以实现将板材放置于凹模5内，同理，在对板材进行顶出脱模时，气压顶杆首先将板材向上顶出，支撑板22滑动至板材下端，气压顶杆复位，支撑板22带动板材滑动至固定台18上方，完成顺畅脱模。
固定台18靠近下模座2一侧的上端内部嵌设安装有散热风扇23，散热风扇 23位于衔接板21的下方，当带有温度的板材至于固定台18上方时，此时，可利用散热风扇23对板材进行散热，缩短冷却时间。
本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：具体加热冲压方法如下：
S1、板材毛坯表面预处理：将待处理的板材毛坯进行打磨处理，去除板材毛坯表面锈迹，再置于清水池内进行清洗，后干燥；
S2、板材毛坯热处理；将S1中的板材毛坯置于加热箱中进行加热，加热温度为600-800℃，加热时间为3-6min；
S3、金属板材冲压处理；将S2中热处理后的板材毛坯快速移至于冲压模具内，进行热冲压处理，冲压成型后，得到金属板材；
S4、金属板材冷却喷覆处理：待S3中的金属板材冷却到一定温度后，脱上模，利用涂料喷覆装置向金属板材端面喷覆涂料，待金属板材完全冷却后，再次向金属板材表面喷覆涂料，金属板材表面形成两层保护膜；
S5、金属板材脱模：将涂料喷覆装置从金属板材上方处移除，利用气压顶杆进行金属板材的脱模；
所述S3中的冲压模具包括模底座(1)、下模座(2)、上模座(3)、冲压凸模(4)和凹模(5)，所述下模座(2)固定连接于模底座(1)上端，所述凹模(5)嵌设安装于下模座(2)内部，所述模底座(1)的上端一侧固定连接有支撑架(6)，所述支撑架(6)的上端两侧均固定连接有冲压缸(7)，两个所述冲压缸(7)的伸缩端贯穿支撑架(6)并固定连接有支撑机构，所述上模座(3)转动安装于两个支撑机构相对侧壁上，所述冲压凸模(4)固定安装于上模座(3)的底端，所述冲压凸模(4)位于凹模(5)的上方，所述上模座(3)远离冲压凸模(4)的一端安装有涂料喷覆装置，所述下模座(2)的上端一侧固定安装有板材传送机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：两个所述支撑机构均包括固定连接于冲压缸(7)伸缩端上的升降板(8)，两个所述升降板(8)的相对侧壁上均转动安装有与上模座(3)两侧侧壁固定连接的转动轴，其中一个所述升降板(8)的外端固定安装有对转动轴进行驱动的电机(9)。
3.根据权利要求2所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：两个所述升降板(8)的下端均固定连接有导向板(16)，所述下模座(2)的两侧侧壁均开设有与导向板(16)位置相匹配的导向腔(17)，且导向腔(17)上下贯穿设置。
4.根据权利要求3所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：所述涂料喷覆装置包括嵌设安装于上模座(3)上的涂料喷覆板(10)，所述涂料喷覆板(10)的上端内嵌设安装有多个高压喷覆嘴(11)，所述涂料喷覆板(10)的内底端开设有与多个高压喷覆嘴(11)相连通的喷覆腔，所述上模座(3)的内端嵌设安装有通过连接管相连接的两个储料箱(12)，两个所述储料箱(12)的顶端通过喷覆管与喷覆腔相连通，所述上模座(3)的外端嵌设连接有与连接管相连接的进料管(13)。
5.根据权利要求4所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：所述涂料喷覆板(10)的下端两侧均固定连接有嵌设条，所述上模座(3)的上两侧均开设有与嵌设条相匹配的嵌设腔，所述嵌设条与嵌设腔过盈配合。
6.根据权利要求1所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：所述模底座(1)的内部固定安装有气压顶杆，所述气压顶杆的顶端贯穿下模座(2)并延伸至上模座(3)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：所述板材传送机构包括固定连接于下模座(2)上端一侧的固定台(18)，所述固定台(18)的上端固定连接有一对电动滑轨(19)，一对电动滑轨(19)上均安装有电动滑块(20)，一对电动滑块(20)之间固定连接有衔接板(21)，所述衔接板(21)的上端固定连接有一对支撑板(22)。
8.根据权利要求7所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：所述固定台(18)靠近下模座(2)一侧的上端内部嵌设安装有散热风扇(23)，所述散热风扇(23)位于衔接板(21)的下方。
9.根据权利要求1所述的一种基于金属板材的加热冲压方法，其特征在于：所述凹模(5)的内部开设有多组水冷管道(14)，所述模底座(1)的一侧安装有水冷箱(15)，所述水冷箱(15)通过流通管与水冷管道(14)的两端相连接，且水冷管道(14)的一端上安装有循环泵。
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