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高强度镁 铝 合金 汽车 保险杠的冲压模具及其冲压方法

阅读：715发布：2020-12-16

专利汇可以提供高强度镁铝合金汽车保险杠的冲压模具及其冲压方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于冲压模具技术领域，涉及高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具及其冲压方法，冲压模具是：上模座的下侧固定有上模芯，下模座的上侧中部设置有顶杆驱动上下移动的中心下模芯，中心下模芯两侧的下模座上设置有氮气缸驱动上下移动的展边下模芯，展边下模芯的行程大于中心下模芯的行程，展边下模芯与中心下模芯的行程差为50—100mm，冲压汽车保险杠的方法，包括制作镁铝合金胚料、在上模芯和下模芯或/和镁铝合金胚料上涂润滑脂、上料、先启动顶杆驱动中心下模芯上移，再启动氮气缸驱动展边下模芯上移、开模等工艺，优点是：冲压过程中模具受力稳定，提高了金属零件的整体流动性级延展性，解决了镁铝合金零部件冲压易开裂回弹大的问题。，下面是高强度镁铝合金汽车保险杠的冲压模具及其冲压方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具,包括上模座和下模座，上模座的下侧固定有上模芯，其特征在于：所述下模座的上侧中部设置有顶杆驱动上下移动的中心下模芯，中心下模芯两侧的下模座上设置有氮气缸驱动上下移动的展边下模芯，展边下模芯的行程大于中心下模芯的行程，展边下模芯与中心下模芯的行程差为50—100mm。
2.根据权利要求1所述的高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具，其特征在于：
所述展边下模芯的行程为50mm，中心下模芯的行程为125mm，展边下模芯与中心下模芯的行程差为75mm。
3.根据权利要求1所述的高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具，其特征在于：
所述上模芯是由左至右依次设置的边模芯、中模芯、中心模芯、中模芯、边模芯组配形成；所述下模芯是由左至右依次设置的展边下模芯、中心下模芯、展边下模芯组配形成；中心下模芯是在中心模芯的两侧对称设置有侧模芯组配形成；上模芯的下表面设置有与汽车保险杠上表面相同的表面形状，下模芯的上表面设置有与汽车保险杠下表面相同的表面形状。
4.根据权利要求3所述的高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具，其特征在于：
所述上模芯通过螺栓直接安装在上模座上，下模芯的中心下模芯通过螺栓安装在中心压料板上，两个展边下模芯分别通过螺栓安装在侧压料板上，中心压料板和侧压料板统一安装在下模座上，中心压料板由顶杆驱动上下移动进而带动中心下模芯上下移动，侧压料板由氮气缸驱动上下移动进而带动展边下模芯上下移动。
5.用权利要求1—4任一项所述的高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具冲压汽车保险杠的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)制作冲压汽车保险杠用的板条型的镁铝合金胚料；
(2)在上模芯的下表面和下模芯的上表面或/和镁铝合金胚料的外表面涂抹CGA with DC2-90lube润滑脂，保证金属流动的流畅性；
(3)将镁铝合金胚料或外表面涂抹CGA with DC2-90lube润滑脂的镁铝合金胚料安放到下模芯上，将上模座及上模芯移动至冲压位并定位；
(4)先启动压力机带动顶杆进而驱动中心压料板及中心下模芯上移至设定的行程后，再启动氮气缸驱动侧压料板和展边下模芯上移至设定的行程，将镁铝合金胚料冲压成镁铝合金制成的汽车保险杠；
(5)开模，取下步骤(4)冲压好的汽车保险杠。
6.根据权利要求5所述的用高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具冲压汽车保险杠的方法，其特征在于：所述中心压料板及中心下模芯上移的设定行程是50mm，侧压料板和展边下模芯上移的设定行程125mm。
7.根据权利要求5所述的用高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具冲压汽车保险杠的方法，其特征在于：所述上模芯和下模芯的脱料成型面均采用碳氮共渗表面处理。

说明书全文

高强度镁铝 合金 汽车 保险杠的冲压模具及其冲压方法

技术领域

[0001] 本发明属于冲压模具技术领域，特指一种高强度镁铝合金汽车保险杠的冲压模具及其冲压方法。

背景技术

[0002] 随着经济的发展，我们越来越关注环境的保护及能源的匮乏，镁铝合金将逐渐代替钢板材料成为汽车轻量化的首要选择。由于汽车保险杠属于长窄型，纵向起伏较大的零件，而镁铝合金延展率较低，因此在成型制造非常困难，镁铝合金成型时间较长因此会产生加工硬化现象，更加加大成型难度。采用传统的模具冲压会产生成型面不平整，回弹量大，易开裂，受力偏载较大。针对这一现象，进行分面式冲压模具的研究，在同一模具内对不同平面进行独立冲压，解决由于镁铝合金延展性较低带来的成型困难问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种高强度镁铝合金汽车保险杠的冲压模具及其冲压方法。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：

[0005] 高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具,包括上模座和下模座，上模座的下侧固定有上模芯，所述下模座的上侧中部设置有顶杆驱动上下移动的中心下模芯，中心下模芯两侧的下模座上设置有氮气缸驱动上下移动的展边下模芯，展边下模芯的行程大于中心下模芯的行程，展边下模芯与中心下模芯的行程差为50—100mm。

[0006] 上述展边下模芯的行程为50mm，中心下模芯的行程为125mm，展边下模芯与中心下模芯的行程差为75mm。

[0007] 上述上模芯是由左至右依次设置的边模芯、中模芯、中心模芯、中模芯、边模芯组配形成；所述下模芯是由左至右依次设置的展边下模芯、中心下模芯、展边下模芯组配形成；中心下模芯是在中心模芯的两侧对称设置有侧模芯组配形成；上模芯的下表面设置有与汽车保险杠上表面相同的表面形状，下模芯的上表面设置有与汽车保险杠下表面相同的表面形状。

[0008] 上述上模芯通过螺栓直接安装在上模座上，下模芯的中心下模芯通过螺栓安装在中心压料板上，两个展边下模芯分别通过螺栓安装在侧压料板上，中心压料板和侧压料板统一安装在下模座上，中心压料板由顶杆驱动上下移动进而带动中心下模芯上下移动，侧压料板由氮气缸驱动上下移动进而带动展边下模芯上下移动。

[0009] 用上述的高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具冲压汽车保险杠的方法，包括如下步骤：

[0010] (1)制作冲压汽车保险杠用的板条型的镁铝合金胚料；

[0011] (2)在上模芯的下表面和下模芯的上表面或/和镁铝合金胚料的外表面涂抹CGA with DC2-90lube润滑脂，保证金属流动的流畅性；

[0012] (3)将镁铝合金胚料或外表面涂抹CGA with DC2-90lube润滑脂的镁铝合金胚料安放到下模芯上，将上模座及上模芯移动至冲压位并定位；

[0013] (4)先启动压力机带动顶杆进而驱动中心压料板及中心下模芯上移至设定的行程后，再启动氮气缸驱动侧压料板和展边下模芯上移至设定的行程，将镁铝合金胚料冲压成镁铝合金制成的汽车保险杠；

[0014] (5)开模，取下步骤(4)冲压好的汽车保险杠。

[0015] 上述中心压料板及中心下模芯上移的设定行程是50mm，侧压料板和展边下模芯上移的设定行程125mm。

[0016] 上述上模芯和下模芯的脱料成型面均采用碳氮共渗表面处理。附图说明

[0017] 图1是本发明的剖视图。

[0018] 图2是本发明的分解剖视图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—图2：

[0020] 高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具,包括上模座10和下模座30，上模座10的下侧固定有上模芯21、22、23、24、25，所述下模座30的上侧中部设置有顶杆71、72驱动上下移动的中心下模芯52、53、54，中心下模芯52、53、54两侧的下模座30上设置有氮气缸61、62驱动上下移动的展边下模芯51、55，展边下模芯51、55的行程大于中心下模芯52、
53、54的行程，展边下模芯与中心下模芯的行程差为50—100mm。

[0021] 上述展边下模芯51、55的行程为50mm，中心下模芯的行程为125mm，展边下模芯51、55与中心下模芯的行程差为75mm。

[0022] 上述上模芯21、22、23、24、25是由左至右依次设置的边模芯21、中模芯22、中心模芯23、中模芯24、边模芯25组配形成；所述下模芯51、52、53、54、55是由左至右依次设置的展边下模芯51、中心下模芯52、53、54、展边下模芯55组配形成；中心下模芯52、53、54是在中心模芯53的两侧对称设置有侧模芯52、54组配形成；上模芯21、22、23、24、25的下表面设置有与汽车保险杠上表面相同的表面形状，下模芯51、52、53、54、55的上表面设置有与汽车保险杠下表面相同的表面形状，由于上模芯21、22、23、24、25的和下模芯51、52、53、54、55的脱料成型面均由多个拼接组成，故称分面式冲压模具。

[0023] 上述上模芯21、22、23、24、25通过螺栓直接安装在上模座10上，下模芯51、52、53、54、55的中心下模芯52、53、54通过螺栓安装在中心压料板40上，两个展边下模芯51、55分别通过螺栓安装在侧压料板41、42上，中心压料板40和侧压料板41、42统一安装在下模座
30上，中心压料板40由顶杆71、72驱动上下移动进而带动中心下模芯52、53、54上下移动，侧压料板41、42分别由氮气缸61、62驱动上下移动进而带动展边下模芯51、55上下移动。

[0024] 用上述的高强度镁铝合金汽车保险杠分面式冲压模具冲压汽车保险杠的方法，包括如下步骤：

[0025] (1)制作冲压汽车保险杠用的板条型的镁铝合金胚料；

[0026] (2)在上模芯21、22、23、24、25的下表面和下模芯51、52、53、54、55的上表面或/和镁铝合金胚料的外表面涂抹CGA with DC2-90lube润滑脂，保证金属流动的流畅性；

[0027] (3)将镁铝合金胚料或外表面涂抹CGA with DC2-90lube润滑脂的镁铝合金胚料安放到下模芯51、52、53、54、55上，将上模座10及上模芯21、22、23、24、25移动至冲压位并定位；

[0028] (4)先启动压力机带动顶杆71、72进而驱动中心压料板40及中心下模芯52、53、54上移至设定的行程后，再启动氮气缸61、62驱动侧压料板41、42和展边下模芯51、55上移至设定的行程，将镁铝合金胚料冲压成镁铝合金制成的汽车保险杠；

[0029] (5)开模，取下步骤(4)冲压好的汽车保险杠。

[0030] 上述中心压料板40及中心下模芯52、53、54上移的设定行程是50mm，侧压料板和展边下模芯51、55上移的设定行程125mm。

[0031] 上述上模芯21、22、23、24、25和下模芯51、52、53、54、55的脱料成型面A、B、C、D、E均采用碳氮共渗表面处理形成一层较硬的表层。

[0032] 本发明的工作原理及突出的技术效果概述：

[0033] 对每个冲压面分别用独立的氮气弹簧(氮气缸)和顶杆为压力源，使在成型过程中模具受力均匀稳定，减少模具受力偏载，解决了模具在冲压过程中的受力稳定性问题。

[0034] 由于镁铝合金延展率较低，通过在同一模具型腔内针对不同的成型面以氮气弹簧和顶杆作为压力源进行独立冲压，使得在不同冲压面内的镁铝合金金属作独立的形变，加强了整体零件的金属流动性，克服镁铝合金延展性差的缺陷，从而解决了镁铝合金零部件冲压易开裂回弹大的问题。

[0035] 由于汽车保险杠纵向跨度和法向起伏比较大，镁铝合金的金属延展性比较低，在常规的整体式冲压方式是无法实现的，分面式镁铝合金冲压模具工作原理是在冲压过程中进行分面分段式冲压，冲压起始阶段由顶杆向上冲压，其行程为50mm，该段冲压行程是保证中心下模芯52、53、54的脱料成型面B、C、D完成冲压工作，继而两个氮气缸61、62继续向上进行冲压工作，其行程为125mm，该段行程是保证展边下模芯51、55的脱料成型面A、E完成冲压工作。

[0036] 由于镁铝合金金属粘性大，冲压成型时的应力不均，因此会导致易开裂问题，通过将五个脱料成型面A、B、C、D、E独立铸造，采用碳氮共渗表面处理工艺增加硬度，冲压面采用CGA with DC2-90lube润滑脂润滑，保证了金属流动的流畅性。

[0037] 上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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