一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置论文和设计-王子健

全文摘要

本实用新型涉及模具技术领域，尤其是指一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，包括模座和输送机构，所述模座内设置有固溶机构、热成形机构以及强化机构；所述模座包括上模座和下模座，所述固溶机构、所述热成形机构和所述强化机构均设置与所述上模座和所述下模座之间，所述上模座的底部设置有导向柱，所属下模座的顶部设置有导向套，所述导向柱装配于所述导向套。本实用新型通过把固溶机构、热成形机构和强化机构设置于同一个模座内，然后通过输送机构来进行铝合金的输送，能够保证固溶机构内、热成形机构内和强化机构内分别有铝合金，即在上模冲向下模时，同时进行了固溶、热成形和时效强化工艺，从而提升了铝合金的加工效率。

主设计要求

1.一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：包括模座和用于输送铝合金的输送机构，所述模座内设置有用于对铝合金进行固溶处理的固溶机构、用于对固溶状态的铝合金进行热成形的热成形机构和用于对热成形后的铝合金进行时效强化的强化机构；所述模座包括上模座和下模座，所述固溶机构、所述热成形机构和所述强化机构均设置与所述上模座和所述下模座之间，所述上模座的底部设置有导向柱，所属下模座的顶部设置有导向套，所述导向柱装配于所述导向套内。

设计方案

1.一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：包括模座和用于输送铝合金的输送机构，所述模座内设置有用于对铝合金进行固溶处理的固溶机构、用于对固溶状态的铝合金进行热成形的热成形机构和用于对热成形后的铝合金进行时效强化的强化机构；

所述模座包括上模座和下模座，所述固溶机构、所述热成形机构和所述强化机构均设置与所述上模座和所述下模座之间，所述上模座的底部设置有导向柱，所属下模座的顶部设置有导向套，所述导向柱装配于所述导向套内。

2.根据权利要求1所述的铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：所述固溶机构包括固溶上模和用于与所述固溶上模配合的固溶下模，所述固溶上模设置于所述上模座的底部，所述固溶下模设置于所述下模座的顶部，所述固溶上模和所述固溶下模分别设置有若干个容孔，容孔内装配有固溶加热棒。

3.根据权利要求2所述的铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：所述固溶上模设置有固溶导柱，所述固溶下模设置有固溶导套，所述固溶导柱装配于所述固溶导套内。

4.根据权利要求1所述的铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：热成形机构包括热成形上模、热成形下模和两个热成形压料件，所述热成形下模设置有用于与所述热成形上模配合的热成形腔，两个热成形压料件分别设置于所述热成形上模的两侧，热成形压料件的顶部设置有压料动力机构，所述热成形上模设置于所述上模座的底部，所述热成形下模设置于所述下模座的顶部；所述热成形上模内、所述热成形下模内和两个热成形压料件内分别设置有冷却水路。

5.根据权利要求4所述的铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：压料动力机构包括至少两个氮气弹簧，所述上模座设置有数量与氮气弹簧数量相等的通孔，氮气弹簧的输出端连接于热成形压料件的顶部，氮气弹簧的顶部突伸出通孔。

6.根据权利要求1所述的铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：所述强化机构包括设置于所述上模座底部的强化上模和设置于所述下模座顶部的强化下模，所述强化上模的底部设置有抵触件，抵触件的形状与热成形后的铝合金形状相适应；所述强化下模的顶部设置有与所述抵触件配合的容腔；所述强化上模内、所述抵触件内和所述强化下模内分别设置有强化加热棒。

7.根据权利要求1所述的铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，其特征在于：所述输送机构包括用于把铝合金放入所述固溶机构的第一机械手、用于把固溶后的铝合金自所述固溶机构移送至所述热成形机构的第二机械手、用于把热成形后的铝合金自所述热成形就移送至所述强化机构的第三机械手以及用于把时效强化后的铝合金进行下料的第四机械手。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及模具技术领域，尤其是指一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置。

背景技术

随着汽车轻量化和安全性能要求的进一步提升，越来越多的汽车安全件和结构件开始使用高强钢热成形零件，高强钢热成形零件通过降低零件厚度可以在保证零件强度的同时有效降低零件质量。然而降低零件厚度会削弱车身的刚度，因此通过降低钢铁零件厚度来减重是有极限的。而目前的合金中，铝合金在具有足够的刚度的前提下，其体重只有钢铁的三分之一，因此高强度的铝合金广泛应用于汽车车身，尤其是新能源汽车身中。

而高强度的铝合金虽然有上述的优点，但是其在室温下材料延伸率低，材料脆性大，在冷成形过程中容易发生开裂缺陷；但高强度的铝合金在热态下材料塑形会得到大大改善，因此高强度铝合金一般都是通过热成形的方式进行加工。

而目前传统的铝合金热冲压，其工艺是：将坯料置于加热炉中辐射加热(固溶)后输送至模具中冲压成形，而后将零件置于加热炉中进行时效强化处理。但是，目前上述的工艺步骤，是通过几个分别独立的机构进行的，即只能够进行固溶或冲压或时效强化处理，这无疑降低了铝合金的加工效率。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，能够同时分别对多个铝合金进行固溶、冲压和时效强化步骤，从而提升了铝合金的加工效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，包括模座和用于输送铝合金的输送机构，所述模座内设置有用于对铝合金进行固溶处理的固溶机构、用于对固溶状态的铝合金进行热成形的热成形机构和用于对热成形后的铝合金进行时效强化的强化机构；

进一步的，所述固溶机构包括固溶上模和用于与所述固溶上模配合的固溶下模，所述固溶上模设置于所述上模座的底部，所述固溶下模设置于所述下模座的顶部，所述固溶上模和所述固溶下模分别设置有若干个容孔，容孔内装配有固溶加热棒。

更进一步的，所述固溶上模设置有固溶导柱，所述固溶下模设置有固溶导套，所述固溶导柱装配于所述固溶导套内。

进一步的，热成形机构包括热成形上模、热成形下模和两个热成形压料件，所述热成形下模设置有用于与所述热成形上模配合的热成形腔，两个热成形压料件分别设置于所述热成形上模的两侧，热成形压料件的顶部设置有压料动力机构，所述热成形上模设置于所述上模座的底部，所述热成形下模设置于所述下模座的底部；所述热成形上模内、所述热成形下模内和两个热成形压料件内分别设置有冷却水路。

更进一步的，压料动力机构包括至少两个氮气弹簧，所述上模座设置有数量与氮气弹簧数量相等的通孔，氮气弹簧的输出端连接于热成形压料件的顶部，氮气弹簧的顶部突伸出通孔。

进一步的，所述强化机构包括设置于所述上模座底部的强化上模和设置于所述下模座顶部的强化下模，所述强化上模的底部设置有抵触件，抵触件的形状与热成形后的铝合金形状相适应；所述强化下模的顶部设置有与所述抵触件配合的容腔；所述强化上模内、所述抵触件内和所述强化下模内分别设置有强化加热棒。

进一步的，所述输送机构包括用于把铝合金放入所述固溶机构的第一机械手、用于把固溶后的铝合金自所述固溶机构移送至所述热成形机构的第二机械手、用于把热成形后的铝合金自所述热成形就移送至所述强化机构的第三机械手以及用于把时效强化后的铝合金进行下料的第四机械手。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过把固溶机构、热成形机构和强化机构设置于同一个模座内，然后通过输送机构来进行铝合金的输送，能够保证固溶机构内、热成形机构内和强化机构内分别有铝合金，即在上模冲向下模时，同时进行了固溶、热成形和时效强化工艺，从而提升了铝合金的加工效率。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型的另一视角示意图。

图3为本实用新型的固溶机构的示意图。

图4为本实用新型的热成形机构的示意图。

图5为本实用新型的强化机构的示意图。

附图标记：1—模座，2—固溶机构，3—热成形机构，4—强化机构， 5—输送机构，11—上模座，12—下模座，13—导向柱，14—导向套，21—固溶上模，22—固溶下模，23—固溶加热棒，24—固溶导柱，25 —固溶导套，31—热成形上模，32—热成形下模，33—热成形压料件， 34—压料动力机构，35—冷却水路，41—强化上模，42—强化下模， 43—强化加热棒，51—第一机械手，52—第二机械手，53—第三机械手，54—第四机械手，321—热成形腔，341—氮气弹簧，411—抵触件，421—容腔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置，包括模座1和用于输送铝合金的输送机构5，所述模座1 内设置有用于对铝合金进行固溶处理的固溶机构2、用于对固溶状态的铝合金进行热成形的热成形机构3和用于对热成形后的铝合金进行时效强化的强化机构4；

如图1所示，所述模座1包括上模座11和下模座12，所述固溶机构2、所述热成形机构3和所述强化机构4均设置与所述上模座11 和所述下模座12之间，所述上模座11的底部设置有导向柱13，所述下模座12的顶部设置有导向套14，所述导向柱13装配于所述导向套14内。

本实用新型通过把固溶机构2、热成形机构3和强化机构4设置于同一个模座1内，然后通过输送机构5来进行铝合金的输送，能够保证固溶机构2内、热成形机构3内和强化机构4内分别有铝合金，即在上模座11冲向下模座12时，同时进行了固溶、热成形和时效强化工艺，从而提升了铝合金的加工效率。

另外，本实用新型通过导向柱13和导向套14的设置，来保证上模座11与下模座12不会发生错位，从而保证了固溶机构2、热成形机构3和强化机构4不会因发生错位而影响了对于铝合金加工的效果。

传统的对于铝合金的固溶加热，是通过加热炉进行的，但是由于铝合金表位较为光亮，加热炉通过热辐射加热的方式对于加热铝合金来说效率较为低下。针对这个问题，如图3所示，在本实施例中，所述固溶机构2包括固溶上模21和用于与所述固溶上模21配合的固溶下模22，所述固溶上模21设置于所述上模座11的底部，所述固溶下模22设置于所述下模座12的顶部，所述固溶上模21和所述固溶下模22分别设置有若干个容孔，容孔内装配有固溶加热棒23。即通过固溶加热棒23把固溶上模21和固溶下模22加热至足够的温度，然后输送机构5把待加工的铝合金放在固溶下模22的顶部，然后由上模座11带动固溶上模21压向固溶下模22，从而利用固溶上模21 和固溶下模22把铝合金包住铝合金进行表面接触的快速升温，从而提升了固溶升温的效率。

具体的，如图3所示，所述固溶上模21设置有固溶导柱24，所述固溶下模22设置有固溶导套25，所述固溶导柱24装配于所述固溶导套25内。通过固溶导柱24和固溶导套25的配合，进一步提升了固溶上模21和固溶下模22位置的稳定性，避免固溶上模21和固溶下模22错位的现象发生。

在本实施例中，如图2和图4所示，热成形机构3包括热成形上模31、热成形下模32和两个热成形压料件33，所述热成形下模32 设置有用于与所述热成形上模31配合的热成形腔321，两个热成形压料件33分别设置于所述热成形上模31的两侧，热成形压料件33 的顶部设置有压料动力机构34，所述热成形上模31设置于所述上模座11的底部，所述热成形下模32设置于所述下模座12的顶部；所述热成形上模31内、所述热成形下模32内和两个热成形压料件33 内分别设置有冷却水路35。在固溶状态下的铝合金移送至热成形下模32顶部时，由压料动力机构34驱动热成形压料件33把铝合金两侧压住，然后由热成形上模31把铝合金的中间部位冲入热成形腔321 中，并通过冷却水路35透过热成形上模31、热成形下模32和两个热成形压料件33来对铝合金进行降温，保证了铝合金在热成形以后，及时降温而不会处于易发生形变的高温状态，从而完成热成形动作。

具体的，如图2和图4所示，压料动力机构34包括至少两个氮气弹簧341，所述上模座11设置有数量与氮气弹簧341数量相等的通孔，氮气弹簧341的输出端连接于热成形压料件33的顶部，氮气弹簧341的顶部突伸出通孔(图中未标注)。即氮气弹簧341先把热成形压料件33下压来压住铝合金，然后随着上模座11的下压，氮气弹簧341发生压缩来避免把热成形压料件33压坏。

如图5所示，在本实施例中，所述强化机构4包括设置于所述上模座11底部的强化上模41和设置于所述下模座12顶部的强化下模 42，所述强化上模41的底部设置有抵触件411，抵触件411的形状与热成形后的铝合金形状相适应；所述强化下模42的顶部设置有与所述抵触件411配合的容腔421；所述强化上模41内、所述抵触件411 内和所述强化下模42内分别设置有强化加热棒43。即在热成形后的铝合金自热成形机构3移送至强化机构4后，由强化加热棒43先对强化上模41、抵触件411和强化下模42进行加热，然后利用上模压向下模的方式，使得热成形后的铝合金被强化机构4完全包住直接接触来进行加热，从而实现了快速时效强化的效果。

如图2所示，在本实施例中，所述输送机构5包括用于把铝合金放入所述固溶机构2的第一机械手51、用于把固溶后的铝合金自所述固溶机构2移送至所述热成形机构3的第二机械手52、用于把热成形后的铝合金自所述热成形就移送至所述强化机构4的第三机械手53以及用于把时效强化后的铝合金进行下料的第四机械手54。通过第一机械手 51、第二机械手52、第三机械手53和第四机械手54的设置，实现同时上料、移送固溶铝合金、移送热成形铝合金、下料的动作，提升了铝合金的加工效率。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

设计图

一种铝合金固溶冲压时效强化一体式装置论文和设计

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