熱成形鋼板的液壓分離裝置及分離工藝的制作方法
【專利摘要】熱成形鋼板的液壓分離裝置包括工作臺及固定在工作臺上的靜分離鑲塊，工件定位在靜分離鑲塊上，動分離鑲塊位于靜分離鑲塊的上方，動分離鑲塊裝在滑塊上，壓料塊與滑塊彈性連接，液壓系統(tǒng)驅(qū)動滑塊相對于靜分離鑲塊運動，靜分離鑲塊的刃口型面與工件的表面形狀一致，動分離鑲塊的硬度大于或等于靜分離鑲塊的硬度，且二者的硬度至少為HRC50，并具有韌性。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的分離工藝，主要針對高強度熱成形鋼板采用低速分離及刃口點接觸分離的工藝。本發(fā)明適用于熱成形鋼板的分離作業(yè)，在保證分離效率的同時，能夠大為減小分離時對分離裝置的沖擊，減小分離裝置的磨損，延長分離裝置的使用壽命，并且能夠大幅降低分離所需的作用力。
【專利說明】熱成形鋼板的液壓分離裝置及分離工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱成形鋼板的分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種對經(jīng)過熱成形處理后的高強度及超高強度鋼板的修邊和/或沖孔的液壓分離裝置及分離工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]高強度鋼板強度高，特別是在正火或正火加回火狀態(tài)有較高的綜合力學(xué)性能，高強度鋼板的應(yīng)用是同時確保輕量化和碰撞安全性的有效手段，因此在大型船舶、橋梁、電站設(shè)備、中、高壓鍋爐、高壓容器、機車車輛、起重機械等工程行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。而熱成形鋼板作為一種新興事物，其生產(chǎn)工藝不同于普通的高強度鋼板，熱成形鋼板的生產(chǎn)工藝通常包括成形和淬火冷卻兩個階段，其中，成形階段需要在高溫下由模具一次沖壓成形，淬火冷卻階段需要通過控制一定的冷卻速度迅速冷卻，從而使鋼板發(fā)生從奧氏體微觀組織向馬氏體微觀組織的轉(zhuǎn)變，由此得到極高的強度和硬度，以常見硼鋼為例，熱成形處理后其強度達到1500Mpa左右。一般的高強度鋼板的抗拉強度在400MPa?450MPa左右，而熱成形鋼材加熱前抗拉強度即已達到500 MPa?800MPa，加熱成形后則可提高至1300?1600 MPa，其強度為普通高強度鋼材的3?4倍，其硬度僅次于陶瓷，但又具有鋼材的韌性，以常見熱成形硼鋼鋼板為例，強度達到1500MPa，延伸率為5%左右，已經(jīng)遠遠超過一般意義的高強鋼，其分離工藝難度遠遠高于普通鋼板和常見高強鋼鋼板。
[0003]對于熱成形鋼板的分離，若采用傳統(tǒng)的針對普通鋼板和普通高強鋼鋼板的壓機控制沖壓模具的分離工藝，如中國專利CN102189179A公開的“一種自動化修邊和整形二合一的汽車沖壓模具及其沖壓工藝”中模具結(jié)構(gòu)，其修邊凸模與修邊凹模的刃口邊緣與工件的形狀一致，可在一個沖程內(nèi)以一定快速度瞬間完成分離工藝，在沖壓分離時，修邊凹模與工件為線接觸，由于熱成型鋼板強度高、脆性較大，在沖壓瞬間沖壓力巨大，由此需要大噸位的壓機，以汽車行業(yè)的白車身零件為例，通常要求1000噸左右的壓機才能滿足沖壓噸位要求，而另一方面，由于以一定的快速度瞬間完成分離工藝，沖壓瞬間沖擊力巨大，模具磨損嚴重，維護頻次高，同時，為了緩沖，必須在壓機上配備緩沖墊，即使如此，也仍難以解決壓力瞬間巨大變化產(chǎn)生的噪音以及模具磨損的問題，因此，現(xiàn)有對高強鋼的熱成形鋼板的分離工藝(包括修邊和沖孔)大多采用激光切割工藝。然而，激光切割工藝需要使用激光切割頭，并且在激光切割頭的每一自由度上均需設(shè)置相應(yīng)的驅(qū)動及傳動機構(gòu)，如中國專利CN201483157U公開的“激光切割機”，其切割效率受限于激光切割頭的運動速度，相比于傳統(tǒng)的壓機配合模具的分離裝置，激光切割工藝不僅成本高，而且工作效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本 申請人:針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點進行改進，提供一種熱成形鋼板的液壓分離裝置及分離工藝，其在保證分離效率的同時，能夠大為減小分離時對分離裝置的沖擊，減小分離裝置的磨損，延長分離裝置的使用壽命，并且能夠大幅降低分離所需的作用力。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下: 本發(fā)明所述熱成形鋼板的液壓分離裝置，包括工作臺及固定在工作臺上的靜分離鑲塊，工件定位在靜分離鑲塊上，動分離鑲塊位于靜分離鑲塊的上方，動分離鑲塊裝在滑塊上，壓料塊與滑塊彈性連接，液壓系統(tǒng)驅(qū)動滑塊相對于靜分離鑲塊運動，靜分離鑲塊的刃口型面與工件的表面形狀一致，動分離鑲塊的硬度大于或等于靜分離鑲塊的硬度，且二者的硬度至少為HRC50，并具有韌性。
[0006]其進一步技術(shù)方案為:
所述動分離鑲塊刃口任一點的切線與工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線之間具有夾角。
[0007]所述夾角的范圍為0.5°?35°。
[0008]所述夾角大于5°時，使動分離鑲塊刃口任一點的切線方向與水平線的夾角小于工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線方向與水平線的夾角。
[0009]所述動分離鑲塊與靜分離鑲塊的硬度差的范圍為O?HRC10。
[0010]本發(fā)明所述熱成形鋼板的液壓分離工藝，包含以下步驟:
第一步，工件定位在靜分離鑲塊上；
第二步，液壓系統(tǒng)驅(qū)動滑塊朝向靜分離鑲塊快速運動，滑塊快速運動，直至壓料塊與工件開始接觸；
第三步，液壓系統(tǒng)驅(qū)動滑塊朝向靜分離鑲塊低速運動，壓料塊壓緊工件，動分離鑲塊在低速運動過程中與工件接觸并對工件進行分離作業(yè)，動分離鑲塊低速運動直至分離作業(yè)完成；
第四步，液壓系統(tǒng)驅(qū)動滑塊背離靜分離鑲塊快速運動，直至滑塊恢復(fù)原位；
第五步，取出分離后的工件。
[0011]其進一步技術(shù)方案為:
所述滑塊快速運動的速度為滑塊低速運動的速度的1.5?50倍。
[0012]所述滑塊低速運動的行程小于或等于150mm。
[0013]所述滑塊低速運動的速度范圍為5mm/s?400 mm/s。
[0014]所述滑塊快速運動的速度范圍為15mm/s?900 mm/s。
[0015]所述第三步驟中，動分離鑲塊的刃口與工件為點接觸，即動分離鑲塊刃口任一點的切線與工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線之間具有夾角，從而在動分離鑲塊朝向靜分離鑲塊的低速運動過程中將工件逐漸分離。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果:
1、本發(fā)明提供的液壓分離裝置通過控制動分離鑲塊和靜分離鑲塊的性能(包括差異化硬度分布和韌性要求)，使得本發(fā)明所述液壓裝置的能夠適用于強度較高和延伸率較低的熱成形鋼板，改變了傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具無法適用于高強度的熱成形鋼板的現(xiàn)狀；動分離鑲塊大于或等于靜分離鑲塊的硬度，也使得刃口的磨損趨于均衡，進而提升了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性；
2、進一步地，本發(fā)明提供的液壓分離裝置采用動分離鑲塊的刃口型面為與工件為點接觸的刃口結(jié)構(gòu)，大幅降低了液壓系統(tǒng)所需提供的分離作用力，與傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置所需的理論沖壓力相比，本發(fā)明所需的分離作用力能夠降低至傳統(tǒng)液壓分離裝置所需的理論沖壓力的1%?20%，由于分離作用力大幅減小，降低了本發(fā)明所述液壓系統(tǒng)的投資和使用要求，同時，傳統(tǒng)液壓分離裝置中壓機瞬間的大震動及噪音問題得以解決，因而在本發(fā)明所述液壓系統(tǒng)上無需配備緩沖墊；另一方面，對動分離鑲塊刃口上任一點的切線方向與工件上對應(yīng)接觸點的切線方向之間的夾角的方向性規(guī)定，能夠確保動分離鑲塊的刃口更為平坦，確保工作時，對動分離鑲塊的磨損更?。?br> 3、更進一步地，本發(fā)明提供的液壓分離工藝采用快速運動一低速運動分離一快速運動回程的分離工藝，即本發(fā)明提供的液壓分離裝置采用運動速度可調(diào)的液壓系統(tǒng)控制滑塊的運動速度可調(diào)，從而使分離作業(yè)在低速階段進行，低速分離作業(yè)，減小了對動分離鑲塊和靜分離鑲塊的沖擊，減小了動分離鑲塊和靜分離鑲塊的磨損，進而提升了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性；另一方面，本發(fā)明低速運動的行程控制在30mm之內(nèi)，因此，并不會影響本發(fā)明所述液壓分離裝置的工作效率；
4、本發(fā)明所述液壓分離裝置與現(xiàn)有常規(guī)熱成形鋼板的激光分離裝置相比，由于使用液壓裝置，既減小了設(shè)備投資，又大幅度提高了生產(chǎn)效率。以汽車常用B柱為例，現(xiàn)有最高速激光切割機的投資約為液壓分離裝置的10倍，而在生產(chǎn)效率方面，用激光切割機切割一個B柱所需要的時間在60秒左右，使用本發(fā)明所述液壓分離裝置，則每個B柱所需要的分離時間不超過15秒，效率提高了 3倍；
5、本發(fā)明所述液壓分離裝置與傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具的分離裝置相比，本發(fā)明采用液壓系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的壓機，從而能夠控制對工件的分離運動不受限于傳統(tǒng)的上下運動，而是可以通過液壓系統(tǒng)控滑塊在任意方向上的運動，從而可以在任意方向?qū)ぜM行分離，擴大了分離裝置的適用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述液壓分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為示意性地表示本發(fā)明所述動分離鑲塊刃口型面、靜分離鑲塊刃口型面與工件斷面形狀的關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中工件以汽車用車門防撞桿熱成型硼鋼工件為示例。
[0019]圖3為圖2中動分離鑲塊刃口型面與工件斷面為點接觸的放大示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明所述液壓分離裝置分離熱成形鋼板過程中的滑塊位移曲線及分離作用力示意圖，圖中還對比顯示了傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置分離熱成形鋼板過程中壓機滑塊位移曲線及沖壓力。
[0021]其中:1、工作臺；2、靜分離鑲塊；3、動分離鑲塊；4、壓料塊；5、滑塊；6、液壓系統(tǒng)；7、工件。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0023]見圖1，本發(fā)明優(yōu)選實施例公開的熱成形鋼板的液壓分離裝置包括工作臺I及固定在工作臺I上的靜分離鑲塊2，工件7定位在靜分離鑲塊2上，動分離鑲塊3位于靜分離鑲塊2的上方，動分離鑲塊3裝在滑塊5上，壓料塊4與滑塊5彈性連接，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5相對于靜分離鑲塊2運動，靜分離鑲塊2的刃口型面與工件7的表面形狀一致，動分離鑲塊3的硬度大于或等于靜分離鑲塊2的硬度，且二者的硬度至少為HRC50，并具有韌性，具體地，所述動分離鑲塊3與靜分離鑲塊2的硬度差的范圍為O?HRC10。其中，所述“液壓系統(tǒng)”的概念為本領(lǐng)域所公知，是指能夠為分離裝置提供穩(wěn)定的液壓動力源，使分離裝置可以在預(yù)定的運動方向上以一定的速度和壓力動作的系統(tǒng)，通常情況下，液壓系統(tǒng)包括液壓泵、液壓閥、油箱、液壓管路、液壓缸、液壓油和控制系統(tǒng)等組成部分。
[0024]進一步地，見圖2，所述動分離鑲塊3刃口任一點的切線與工件7邊線上的對應(yīng)接觸點的切線之間具有夾角，見圖3，動分離鑲塊3的刃口型面形狀與工件7的表面形狀不一致，且二者之間具有傾角，由此，動分離鑲塊3與工件7接觸時，由于所述傾角的存在，動分離鑲塊3的刃口漸次與工件7形成點接觸，漸次形成剪切力剪切工件7，具體地，在圖3中，以動分離鑲塊3與工件7的接觸點A為例，傾角α表示工件7斷面邊線上的A點的切線方向AE與動分離鑲塊3上對應(yīng)接觸點的切線方向AF之間的夾角，夾角α依據(jù)工件的厚度、形狀、分離(修邊或沖孔)長度而變化，優(yōu)選為0.5°?35°。由于動分離鑲塊3與工件7上需要分離掉的廢料部分相接觸，因此動分離鑲塊3的刃口型面形狀與工件7的表面形狀不一致，對工件7的成型形狀沒有任何影響。
[0025]進一步地，對所述夾角α規(guī)定有方向性，見圖3，當夾角α大于5°時，動分離鑲塊3刃口任一點的切線向工件7斷面邊線上的對應(yīng)接觸點的切線旋轉(zhuǎn)時，為順時針旋轉(zhuǎn)，而當夾角α小于5°時，動分離鑲塊3刃口任一點的切線向工件7斷面邊線上的對應(yīng)接觸點的切線旋轉(zhuǎn)時，既可以為順時針旋轉(zhuǎn)，也可以為逆時針旋轉(zhuǎn)。夾角α具有方向性，是為了保證動分離鑲塊3刃口某一點的切線方向與水平線的夾角小于工件7邊線上對應(yīng)接觸點的切線方向與水平線的夾角，如此，使得分離鑲塊3的刃口更為平坦，工作時，對動分離鑲塊3的磨損更小。
[0026]本發(fā)明所述的熱成形鋼板的液壓分離裝置對傳統(tǒng)的針對普通鋼板和普通高強鋼鋼板的壓機控制沖壓模具的分離裝置進行改進，與傳統(tǒng)的上模上的分離鑲塊硬度小于下模上的分離鑲塊硬度的做法不同，本發(fā)明將動分離鑲塊3及靜分離鑲塊2的硬度控制HRC50及以上，并使得靜分離鑲塊2的硬度不超過動分離鑲塊3的硬度，如此，可以將改進后的分離裝置適用于高強度及延伸率低的熱成形鋼板的分離，而不至于在非常大的分離作用力之下，將動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2嚴重磨損或者損壞；另一方面，為了進一步減小所需分離作用力，使動分離鑲塊3的刃口型面形狀與工件7的表面形狀之間存在有傾角，動分離鑲塊3與工件7接觸時，由于所述傾角的存在，動分離鑲塊3的刃口漸次與工件7形成點接觸，漸次形成剪切力剪切工件7，從而達到減小所需分離作用力的目的，從而大幅降低了本發(fā)明所述液壓系統(tǒng)6的投資和使用要求，同時，由于分離時所需的作用力減小，液壓系統(tǒng)6瞬間的大震動及噪音問題得以解決，省卻了傳統(tǒng)分離裝置中壓機上配備的緩沖墊。
[0027]在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開了利用上述熱成形鋼板的液壓分離裝置分離熱成形鋼板的工藝，其包含以下步驟:
第一步，將工件7定位在靜分離鑲塊2上，靜分離鑲塊2的刃口型面與工件7的表面形狀一致，靜分離鑲塊2與工件7未被分離的部分接觸；
第二步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5朝向靜分離鑲塊2快速運動，滑塊5帶動壓料塊4及動分離鑲塊3 —同快速運動，直至壓料塊4與工件7開始接觸；
第三步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5朝向靜分離鑲塊2低速運動，壓料塊4壓緊工件，由于壓料塊4與滑塊5為通過彈簧等彈性元件連接的彈性連接關(guān)系，壓料塊4壓緊工件后停止運動，而動分離鑲塊3繼續(xù)隨著滑塊5 —同低速運動，動分離鑲塊3在低速運動過程中與工件7接觸并對工件7進行分離作業(yè)(沖孔和/或修邊)，動分離鑲塊3低速運動直至分離作業(yè)完成；
第四步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5背離靜分離鑲塊2快速運動，直至滑塊5恢復(fù)原位； 第五步，從靜分離鑲塊2上取出分離后的工件7。
[0028]上述分離工藝第二步驟及第四步驟中的“快速運動”與第三步驟中的“低速運動”，其中所謂“快速”和“慢速”均不是恒定的快速度或低速度，其中，“快速運動”指的是第二步驟中液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5從靜止狀態(tài)加速下行至壓料塊4接觸工件7的快速下行過程，以及第四步驟中液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5從閉合靜止的最低點位置加速上行至最高點的快速上行回退過程，“低速運動”指的是第三步驟中液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5從壓料塊4接觸工件7至到達閉合靜止的最低點位置完成工件7沖切分離的慢速運動過程。其中，不僅快速運動的速度最大峰值大于低速運動的速度最大峰值，而且快速運動的平均速度也大于低速運動的平均速度，由此形成相對的“快速”與“低速”概念。
[0029]具體地，為了保證本發(fā)明所述液壓分離裝置分離熱成形鋼板的工作效率，使所述滑塊5快速運動的速度為滑塊5低速運動的速度的1.5?50倍，優(yōu)選3?20倍，滑塊5低速運動的速度范圍優(yōu)選為5mm/s?400 mm/s,滑塊5快速運動的速度范圍優(yōu)選為15mm/s?900 mm/s，滑塊5低速運動的行程小于或等于150_，其中，所謂“快速運動的速度”及“低速運動的速度”，分別指快速運動過程中、低速運動過程中的速度最大峰值。
[0030]本發(fā)明所述熱成形鋼板的液壓分離工藝采用液壓系統(tǒng)6為壓料塊4和動分離鑲塊3的運動、壓緊工件和分離工件提供動力源，并使得滑塊5的運動速度可調(diào)，從而使得壓料塊4和動分離鑲塊3的運動速度可調(diào)，在分離作業(yè)階段，采用低速運動進行分離作業(yè)，對動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的沖擊能量遠小于傳統(tǒng)的上模隨著壓機滑塊一直以一定快速度運動瞬間完成分離作業(yè)的沖擊，減小了對動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的磨損，延長了本發(fā)明所述液壓分離裝置的使用壽命。
[0031]進一步地，同樣地，當本發(fā)明所述液壓分離裝置中的動分離鑲塊3刃口任一點的切線與工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線之間具有夾角時，在所述第三步驟中，動分離鑲塊3與工件7接觸時，動分離鑲塊3的刃口與工件7為點接觸，從而在動分離鑲塊3低速運動過程中將工件7逐漸分離，即可以使工件7的各分離部分有順序地依次完成分離作業(yè)。這不僅大幅減小所需分離作用力，解決了液壓系統(tǒng)6瞬間的大震動及噪音問題，而且，在分離作業(yè)階段，由于工件7為在較小的分離力作用下漸次被分離，因此，工件7的受力較小，對工件7的沖擊和磨損較小，從而在保證有效分離作業(yè)的前提下，能夠提高分離后工件的質(zhì)量穩(wěn)定性，為了進一步減小對動分離鑲塊3刃口的磨損，提高產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，對動分離鑲塊3刃口任一點的切線與工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線之間的所述夾角規(guī)定有方向性。
[0032]以下引用工程實踐中的具體實施例對本發(fā)明所述液壓分離裝置及分離工藝進行說明:
見圖3，工件7為厚度1.5mm、長度1.2m、斷面形狀如圖3所示的汽車用車門防撞桿熱成形硼鋼工件，材料抗拉強度1500MPa，對于此類工件，按照傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具的分離裝置的所需的理論沖壓力的計算公式如下:
P=KLtτ
其中，P為理論沖壓力，單位為N，L為工件分離周邊長度，單位為mm，t為工件的厚度，單位為mm，τ為材料抗拉強度，單位為MPa，K為系數(shù)，一般取K為1.3 (由材料的性質(zhì)及厚度確定)，按照上述計算公式，將本實施例的工件厚度值1.5 mm、長度1.2m、抗拉強度1500MPa、系數(shù)K為1.3代入上式計算得出，傳統(tǒng)分離裝置所需理論沖壓力約為358噸，要求利用本發(fā)明所述液壓分離裝置及分離工藝在一個工序中對高強度的熱成形工件7的兩端進行修邊的分離作業(yè)。
[0033]實施例一
本實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述液壓分離裝置選用噸位為60噸的液壓系統(tǒng)6，且無需配備緩沖墊，壓力在O?60噸范圍內(nèi)可調(diào)，速度在O?450mm/s可調(diào)，其動分離鑲塊3的行程為300mm，壓料塊4的行程為30mm，壓料力為4噸，在具體材料選用上，所述動分離鑲塊3及靜分離鑲塊2的刃口材料可以采用SKD61、CALDIE、V4E等硬度在HRC50及以上的、并具有韌性的優(yōu)質(zhì)模具鋼，并控制靜分離鑲塊2不超過動分離鑲塊3的硬度，具體分離過程如下:
第一步，工件投放:0.5秒內(nèi)將工件7快速投放定位在靜分離鑲塊2上；
第二步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5朝向靜分離鑲塊2快速運動，以最高速為450mm/s的速度快速運動，壓料塊4與工件7開始接觸，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為270mm ；
第三步，修邊:設(shè)置液壓系統(tǒng)6的噸位20噸，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5以30mm/s的速度朝向靜分離鑲塊2低速運動，壓料塊4壓緊工件，由于壓料塊4與滑塊5為通過彈簧等彈性元件連接的彈性連接關(guān)系，壓料塊4壓緊工件后停止運動，而動分離鑲塊3繼續(xù)隨著滑塊5一同低速運動，動分離鑲塊3在低速運動過程中與工件7接觸并對工件7進行修邊作業(yè)，動分離鑲塊3低速運動直至分離作業(yè)完成，由于動分離鑲塊3刃口型面與工件7為點接觸，在動分離鑲塊3低速運動過程中將工件7逐漸分離，即可以使工件7的各分離部分有順序地依次完成分離作業(yè)，圖3示出了所示工件7的修邊刃入順序為A (C)到B (D)，此步驟中，滑塊5低速運動的行程為30mm ；
第四步，快速回程，取件:液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊以450mm/s的速度背離靜分離鑲塊2快速運動，直至滑塊5恢復(fù)原位，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為300mm ；
第五步，取出工件:0.5秒內(nèi)將修邊后的工件7快速取出。
[0034]從上述實施例可以看出，本實施例通過控制動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的性能(包括硬度和韌性要求)，使得本發(fā)明所述液壓裝置能夠適用于本實施例所述的抗拉強度達到1500MPa的汽車用車門防撞桿熱成形硼鋼工件；進一步地，采用運動速度可調(diào)的液壓系統(tǒng)6控制滑塊5的運動速度可調(diào)，從而使修邊作業(yè)在低速階段進行，低速修邊，減小了對動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的沖擊，減小了動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的磨損；更進一步地，采用動分離鑲塊3的刃口型面為與工件為點接觸的刃口結(jié)構(gòu)，大幅降低了液壓系統(tǒng)6所需提供的修邊作用力，本實施例選用的液壓系統(tǒng)6的噸位為60噸，與傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置所需的理論沖壓力為上述358噸相比，本實施例所需的修邊作用力降低至傳統(tǒng)液壓分離裝置所需的理論沖壓力的16.8%，見圖4，圖中橫軸表示分離作業(yè)階段，圖中左邊豎軸表示滑塊的位移，圖中右邊豎軸表示所需分離的作用力，其中豎軸箭頭上方的階段標注表示傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置用來分離同一強度的鋼板的各個分離作業(yè)階段，橫軸下方的階段標注表示使用本發(fā)明所述液壓分離裝置用來分離同一強度的鋼板的各個分離作業(yè)階段，很明顯，在分離作業(yè)階段上，整個分離作業(yè)階段行程和用時與傳統(tǒng)液壓分離裝置相同，差別在于分離階段所用的時間不同，而在所需分離作用力上，由于傳統(tǒng)的液壓分離裝置是大沖壓力瞬間以一定快速度沖壓完成分離，而本發(fā)明所述液壓分離裝置由于采用點接觸刃口分離，是通過長行程與小分離作用力來完成分離作業(yè)的，因此，本發(fā)明所需分離作用力遠小于傳統(tǒng)液壓分離裝置所需理論沖壓力，由于修邊作用力大幅減小，因而在液壓系統(tǒng)6上無需配備緩沖墊。
[0035]實施例二
本實施例所述液壓分離裝置選用噸位為60噸的液壓系統(tǒng)6，且無需配備緩沖墊，壓力在O?60噸范圍內(nèi)可調(diào)，速度在O?450mm/s可調(diào)，其動分離鑲塊3的行程為300mm，壓料塊4的行程為30mm，壓料力為4噸，在具體材料選用上，所述動分離鑲塊3及靜分離鑲塊2的刃口材料可以采用SKD61、CALDIE、V4E等硬度在HRC50及以上的、并具有韌性的優(yōu)質(zhì)模具鋼，并控制靜分離鑲塊2不超過動分離鑲塊3的硬度，具體分離過程如下:
第一步，工件投放:0.5秒內(nèi)將工件7快速投放定位在靜分離鑲塊2上；
第二步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5朝向靜分離鑲塊2快速運動，以最高速為15mm/s的速度快速運動，壓料塊4與工件7開始接觸，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為270mm ；
第三步，修邊:設(shè)置液壓系統(tǒng)6的噸位20噸，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5以5mm/s的速度朝向靜分離鑲塊2低速運動，壓料塊4壓緊工件，由于壓料塊4與滑塊5為通過彈簧等彈性元件連接的彈性連接關(guān)系，壓料塊4壓緊工件后停止運動，而動分離鑲塊3繼續(xù)隨著滑塊5 —同低速運動，動分離鑲塊3在低速運動過程中與工件7接觸并對工件7進行修邊作業(yè)，動分離鑲塊3低速運動直至分離作業(yè)完成，由于動分離鑲塊3刃口型面與工件7為點接觸，在動分離鑲塊3低速運動過程中將工件7逐漸分離，即可以使工件7的各分離部分有順序地依次完成分離作業(yè)，圖3示出了所示工件7的修邊刃入順序為A (C)到B (D)，此步驟中，滑塊5低速運動的行程為30mm ；
第四步，快速回程，取件:液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊以15mm/s的速度背離靜分離鑲塊2快速運動，直至滑塊5恢復(fù)原位，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為300mm ；
第五步，取出工件:0.5秒內(nèi)將修邊后的工件7快速取出。
[0036]該實施例通過控制動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的性能(包括硬度和韌性要求)，使得本發(fā)明所述液壓裝置能夠適用于本實施例所述的抗拉強度達到1500MPa的汽車用車門防撞桿熱成形硼鋼工件；同時，采用運動速度可調(diào)的液壓系統(tǒng)6控制滑塊5的運動速度可調(diào)，從而使修邊作業(yè)在低速階段進行，低速修邊，減小了對動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的沖擊，減小了動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的磨損；更進一步地，采用動分離鑲塊3的刃口型面為與工件為點接觸的刃口結(jié)構(gòu)，大幅降低了液壓系統(tǒng)6所需提供的修邊作用力，本實施例選用的液壓系統(tǒng)6的噸位為60噸，與傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置所需的理論沖壓力為上述358噸相比，本實施例所需的修邊作用力降低至傳統(tǒng)液壓分離裝置所需的理論沖壓力的16.8%，由于修邊作用力大幅減小，因而在液壓系統(tǒng)6上無需配備緩沖墊。相比于實施例一的技術(shù)效果，在整個分離作業(yè)用時上，由于快速運動和低速運動的速度均相對減小，該實施例的用時明顯增加。
[0037]實施例三
本實施例所述液壓分離裝置選用噸位為60噸的液壓系統(tǒng)6，且無需配備緩沖墊，壓力在O?60噸范圍內(nèi)可調(diào)，速度在O?600mm/s可調(diào)，其動分離鑲塊3的行程為300mm，壓料塊4的行程為30mm，壓料力為4噸，在具體材料選用上，所述動分離鑲塊3及靜分離鑲塊2的刃口材料可以采用SKD61、CALDIE、V4E等硬度在HRC50及以上的、并具有韌性的優(yōu)質(zhì)模具鋼，并控制靜分離鑲塊2不超過動分離鑲塊3的硬度，具體分離過程如下:
第一步，工件投放:0.5秒內(nèi)將工件7快速投放定位在靜分離鑲塊2上；
第二步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5朝向靜分離鑲塊2快速運動，以最高速為600mm/s的速度快速運動，壓料塊4與工件7開始接觸，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為270mm ；
第三步，修邊:設(shè)置液壓系統(tǒng)6的噸位20噸，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5以400mm/s的速度朝向靜分離鑲塊2低速運動，壓料塊4壓緊工件，由于壓料塊4與滑塊5為通過彈簧等彈性元件連接的彈性連接關(guān)系，壓料塊4壓緊工件后停止運動，而動分離鑲塊3繼續(xù)隨著滑塊5一同低速運動，動分離鑲塊3在低速運動過程中與工件7接觸并對工件7進行修邊作業(yè)，動分離鑲塊3低速運動直至分離作業(yè)完成，由于動分離鑲塊3刃口型面與工件7為點接觸，在動分離鑲塊3低速運動過程中將工件7逐漸分離，即可以使工件7的各分離部分有順序地依次完成分離作業(yè)，圖3示出了所示工件7的修邊刃入順序為A (C)到B (D)，此步驟中，滑塊5低速運動的行程為30mm ；
第四步，快速回程，取件:液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊以600mm/s的速度背離靜分離鑲塊2快速運動，直至滑塊5恢復(fù)原位，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為300mm ；
第五步，取出工件:0.5秒內(nèi)將修邊后的工件7快速取出。
[0038]該實施例通過控制動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的性能(包括硬度和韌性要求)，使得本發(fā)明所述液壓裝置能夠適用于本實施例所述的抗拉強度達到1500MPa的汽車用車門防撞桿熱成形硼鋼工件；同時，采用運動速度可調(diào)的液壓系統(tǒng)6控制滑塊5的運動速度可調(diào)，從而使修邊作業(yè)在低速階段進行，低速修邊，減小了對動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的沖擊，減小了動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的磨損；更進一步地，采用動分離鑲塊3的刃口型面為與工件為點接觸的刃口結(jié)構(gòu)，大幅降低了液壓系統(tǒng)6所需提供的修邊作用力，本實施例選用的液壓系統(tǒng)6的噸位為60噸，與傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置所需的理論沖壓力為上述358噸相比，本實施例所需的修邊作用力降低至傳統(tǒng)液壓分離裝置所需的理論沖壓力的16.8%，由于修邊作用力大幅減小，因而在液壓系統(tǒng)6上無需配備緩沖墊。相比于實施例一的技術(shù)效果，在整個分離作業(yè)用時上，該實施例的用時有所減少，提高了生產(chǎn)效率，但是由于在與工件開始接觸的低速分離作業(yè)階段，由于其低速運動速度明顯大于實施例一中的低速分離運動速度，因此，在點接觸刃口分離工藝的基礎(chǔ)上，相比于實施例一，其對于分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的磨損會相對較大。
[0039]實施例四
本實施例所述液壓分離裝置選用噸位為60噸的液壓系統(tǒng)6，且無需配備緩沖墊，壓力在O?60噸范圍內(nèi)可調(diào)，速度在O?900mm/s可調(diào)，其動分離鑲塊3的行程為300mm，壓料塊4的行程為30mm，壓料力為4噸，在具體材料選用上，所述動分離鑲塊3及靜分離鑲塊2的刃口材料可以采用SKD61、CALDIE、V4E等硬度在HRC50及以上的、并具有韌性的優(yōu)質(zhì)模具鋼，并控制靜分離鑲塊2不超過動分離鑲塊3的硬度，具體分離過程如下:
第一步，工件投放:0.5秒內(nèi)將工件7快速投放定位在靜分離鑲塊2上；
第二步，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5朝向靜分離鑲塊2快速運動，以最高速為900mm/s的速度快速運動，壓料塊4與工件7開始接觸，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為270mm ；第三步，修邊:設(shè)置液壓系統(tǒng)6的噸位20噸，液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊5以18mm/s的速度朝向靜分離鑲塊2低速運動，壓料塊4壓緊工件，由于壓料塊4與滑塊5為通過彈簧等彈性元件連接的彈性連接關(guān)系，壓料塊4壓緊工件后停止運動，而動分離鑲塊3繼續(xù)隨著滑塊5一同低速運動，動分離鑲塊3在低速運動過程中與工件7接觸并對工件7進行修邊作業(yè)，動分離鑲塊3低速運動直至分離作業(yè)完成，由于動分離鑲塊3刃口型面與工件7為點接觸，在動分離鑲塊3低速運動過程中將工件7逐漸分離，即可以使工件7的各分離部分有順序地依次完成分離作業(yè)，圖3示出了所示工件7的修邊刃入順序為A (C)到B (D)，此步驟中，滑塊5低速運動的行程為30mm ；
第四步，快速回程，取件:液壓系統(tǒng)6驅(qū)動滑塊以900mm/s的速度背離靜分離鑲塊2快速運動，直至滑塊5恢復(fù)原位，此步驟中，滑塊5快速運動的行程為300mm ；
第五步，取出工件:0.5秒內(nèi)將修邊后的工件7快速取出。
[0040]該實施例通過控制動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的性能(包括硬度和韌性要求)，使得本發(fā)明所述液壓裝置能夠適用于本實施例所述的抗拉強度達到1500MPa的汽車用車門防撞桿熱成形硼鋼工件；同時，采用運動速度可調(diào)的液壓系統(tǒng)6控制滑塊5的運動速度可調(diào)，從而使修邊作業(yè)在低速階段進行，低速修邊，減小了對動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的沖擊，減小了動分離鑲塊3和靜分離鑲塊2的磨損；更進一步地，采用動分離鑲塊3的刃口型面為與工件為點接觸的刃口結(jié)構(gòu)，大幅降低了液壓系統(tǒng)6所需提供的修邊作用力，本實施例選用的液壓系統(tǒng)6的噸位為60噸，與傳統(tǒng)的壓機控制沖壓模具分離裝置所需的理論沖壓力為上述358噸相比，本實施例所需的修邊作用力降低至傳統(tǒng)液壓分離裝置所需的理論沖壓力的16.8%，由于修邊作用力大幅減小，因而在液壓系統(tǒng)6上無需配備緩沖墊。相比于實施例一的技術(shù)效果，在整個分離作業(yè)用時上，該實施例的用時稍微有所增加，增加的時間在于點接觸刃口分離作業(yè)階段。
[0041]以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.熱成形鋼板的液壓分離裝置，包括工作臺(I)及固定在工作臺(I)上的靜分離鑲塊(2),工件定位在靜分離鑲塊(2)上，動分離鑲塊(3)位于靜分離鑲塊(2)的上方，動分離鑲塊(3)裝在滑塊(5)上，壓料塊(4)與滑塊(5)彈性連接，液壓系統(tǒng)(6)驅(qū)動滑塊(5)相對于靜分離鑲塊(2)運動，靜分離鑲塊(2)的刃口型面與工件的表面形狀一致，其特征在于--動分離鑲塊(3)的硬度大于或等于靜分離鑲塊(2)的硬度，且二者的硬度至少為HRC50，并具有韌性。
2.按權(quán)利要求1所述的熱成形鋼板的液壓分離裝置，其特征在于:所述動分離鑲塊(3)刃口任一點的切線與工件邊 線上的對應(yīng)接觸點的切線之間具有夾角。
3.按權(quán)利要求2所述的熱成形鋼板的液壓分離裝置，其特征在于:所述夾角的范圍為0.5。~35°。
4.按權(quán)利要求2所述的熱成形鋼板的液壓分離裝置，其特征在于:所述夾角大于5°時，使動分離鑲塊(3)刃口任一點的切線方向與水平線的夾角小于工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線方向與水平線的夾角。
5.按權(quán)利要求1所述的熱成形鋼板的液壓分離裝置，其特征在于:所述動分離鑲塊(3)與靜分離鑲塊(2)的硬度差的范圍為O~HRC10。
6.一種利用權(quán)利要求1所述的熱成形鋼板的液壓分離裝置分離熱成形鋼板的工藝，其特征在于，包含以下步驟: 第一步，工件定位在靜分離鑲塊(2)上； 第二步，液壓系統(tǒng)(6 )驅(qū)動滑塊(5 )朝向靜分離鑲塊(2 )快速運動，滑塊(5 )快速運動，直至壓料塊(4)與工件開始接觸； 第三步，液壓系統(tǒng)(6)驅(qū)動滑塊(5)朝向靜分離鑲塊(2)低速運動，壓料塊(4)壓緊工件，動分離鑲塊(3)在低速運動過程中與工件接觸并對工件進行分離作業(yè)，動分離鑲塊(3)低速運動直至分離作業(yè)完成； 第四步，液壓系統(tǒng)(6)驅(qū)動滑塊(5)背離靜分離鑲塊(2)快速運動，直至滑塊(5)恢復(fù)原位； 第五步，取出分離后的工件。
7.按權(quán)利要求6所述的熱成形鋼板的液壓分離工藝，其特征在于:所述滑塊(5)快速運動的速度為滑塊(5)低速運動的速度的1.5~50倍。
8.按權(quán)利要求6所述的熱成形鋼板的液壓分離工藝，其特征在于:所述滑塊(5)低速運動的行程小于或等于150mm。
9.按權(quán)利要求6所述的熱成形鋼板的液壓分離工藝，其特征在于:所述滑塊(5)低速運動的速度范圍為5mm/s~400 mm/s。
10.按權(quán)利要求6所述的熱成形鋼板的液壓分離工藝，其特征在于:所述滑塊(5)快速運動的速度范圍為15mm/s~900 mm/s。
11.按權(quán)利要求6至10任一權(quán)利要求所述的熱成形鋼板的液壓分離工藝，其特征在于:所述第三步驟中，動分離鑲塊(3)的刃口與工件為點接觸，即動分離鑲塊(3)刃口任一點的切線與工件邊線上的對應(yīng)接觸點的切線之間具有夾角，從而在動分離鑲塊(3)朝向靜分離鑲塊(2)的低速運動過程中將工件逐漸分離。
【文檔編號】B21D28/02GK103949524SQ201410164833
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】陳揚 申請人:無錫紅弦汽車輕量化科技有限公司, 陳揚