大型特种钢底甲板热压成形工艺及模具设计.pdf

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1、新技术新工艺2015年第6期大型特种钢底甲板热压成形工艺及模具设计蔡晓清，杜德恒，冯合永，李宏伟，陈泳，张卫华，陈东红，侯建(北京北方车辆集团有限公司，北京100072)摘要：分析了特种钢底甲板的结构和冲压成形工艺性，确定了热压成形工艺方案，设计了一套热弯曲一压型复合模，并对复合模的结构特点、工作原理和设计要点进行了介绍。实际生产表明，该模具结构合理，工作稳定，安装、调试、维修方便，生产效率高，产品质量好，其设计方法对其他类似产品热压成形模具的设计有一定的参考价值。关键词：特种钢；底甲板；热压成形；工艺方案；热弯曲；热压型；复合模中图分类号：TG306文献标志码：BTheHotPres

2、singProcessandDieDesignofLarge-sizedLowerDeckMadeofSpecialSteelCAIXiaoqing，DUDeheng，FENGHeyong，LIHongwei，CHENYong，ZHANGWeihua，CHENDonghong，H()UJian(BeijingNorthVehicleGroupCorporation，Beijing100072，China)Abstract：Thestructureandpunchingprocessofthelowerdeckmadebyspecialsteelwereanalyzed．Theproce

3、ssprogramofhotpressingwasdetermined．Acompounddiewithhotbending—beadingprocesseswasdesignedaccordingtothede—terministicprocessprogram．Thedesignfeature，workingprincipleanddesignpointsofthecompounddiewereintroduced．Thepracticalproductionshowedthatthestructureofthediewasrational，dieoperatedstably，be

4、installed，debugged，ma—intenanceandrepairedexpediently，hadhighproductionefficiency，andtheproductproducedbythediehadgoodquality．ThedesignmethodofthecompounddiehadreferencevaluetOthehotpressingdieofthesimilarparts．Keywords：specialsteel，lowerdeck，hotpressing，processprogram，hotbending，hotbeading，comp

5、ounddie在特种车辆上，很多零件是用特种钢板(厚度一般>6ram)压制而成的。在制造这些厚板零件时，因在常温下加lT，会出现严重的加工硬化、翘形和裂1纹等现象，所以大多采用热压成形L1]。热压成形技术是由瑞典的HardTech公司于2O世纪80年代首次提出的一项专门用于成形高强度厚钢板冲压件的新技术]，其T艺流程如图1所示。与冷压成形相～比，热压成形有许多优点。钢在加热后，其强度降低、塑性增强，因而成形时所需的冲压力降低，可成形冷压无法成形的复杂零件，也可将冷压需要多道T序、多套模具成形的零件一次成形。匹口口E回图2底甲板结构图i一l1工艺分析与方案确定下料加热冲压1．1工艺分析图

6、1热压成形工艺流程底甲板材料为特种钢，厚度为6mm，材料状态底甲板作为车辆的一个重要承载和防护部件，为硬态。从图2可以看出，底甲板外形轮廓尺寸大，其性能的好坏将直接影响到车辆使用的安全性和可几何形状复杂，两端带有半径不等的2段圆弧，中间靠性。为连续、稳定地加工出满足使用要求的底甲又有纵横交错的加强筋。若采用冷压成形工艺对其板，对底甲板热压成形工艺进行了试验研究，并对模进行生产，存在的难点为材料变形、硬化严重，所需具结构进行了分析与设计。底甲板结构图如图2所设备吨位大，产品尺寸不易保证(贴模性差、回弹示大)，且产生裂纹、皱褶的概率大。为提高底甲板的成形能力，经过全面、仔细地分析，提出了采

7、用热压6《新技术新工艺》加工工艺与设备新技术新工艺2015年第6期设计方法。2)当工件要求外形尺寸时(见图5b)，凸、凹模3．1凸、凹模材料的选择工作部分尺寸按下式计算：在热压成形过程中，模具的服役条件恶劣，工作L一(L一2t)(1+a)+0．3△外(4)部分易失效。失效形式主要表现为高温变形、高温L口一L+2+2Z(5)磨损和热疲劳开裂；因此，要提高热压成形模的使用式中，L是工件外形最大极限尺寸，单位为mm；寿命，模具材料在高温下应具有良好的