一种冲压成型板片快速加热装置及方法
阅读说明：本技术 一种冲压成型板片快速加热装置及方法 (Rapid heating device and method for punch-formed sheet ) 是由 孙海生 于啸 马金伟 单林杰 齐兴 郝开开 闵怀玉 李璇璇 刘一凡 姚炜莹 赵厦 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及板片冲压技术领域,且公开了一种冲压成型板片快速加热装置及方法,包括上模具和下模具,所述上模具的底部和下模具的顶部均设置有成型板,所述下模具顶部的成型板的上方放置有平板片；所述上模具与下模具之间还活动设置有加热板,所述加热板活动设置在平板片的上方。使加热板位于平板片正上方的1～2cm处之后,加热板通过红外辐射即可对平板片进行加热,不会对上模具和下模具产生影响的同时,加热之后也不需要移动平板片,避免了移动平板片过程中的温度损失,进而保证了冲压时平板片温度的准确性,大大提高了冲压效率。本发明设计新颖,具有加热效果好、能够准确控制板片温度的优点。(The invention relates to the technical field of sheet stamping and discloses a rapid heating device and a rapid heating method for a stamping forming sheet, wherein the rapid heating device comprises an upper die and a lower die, wherein forming plates are arranged at the bottom of the upper die and the top of the lower die, and a flat sheet is placed above the forming plates at the top of the lower die; a heating plate is movably arranged between the upper die and the lower die and is movably arranged above the flat plate. Make the hot plate be located 1 ~ 2cm department directly over the flat board piece after, the hot plate passes through infrared radiation and can heat the flat board piece, can not be to last mould and bed die production influence in, also need not remove the flat board piece after the heating, has avoided removing the temperature loss of flat board piece in-process, and then has guaranteed the accuracy of flat board piece temperature when the punching press, has improved punching press efficiency greatly. The invention has the advantages of novel design, good heating effect and accurate control of the temperature of the plate.)
技术领域
本发明涉及板片冲压技术领域，具体为一种冲压成型板片快速加热装置及方法。
背景技术
目前，板式热交换器波纹板传热元件多采用油压机冷冲压成型，奥氏体不锈钢、钛、镍基合金材质薄板等延展性较好的金属材料具有较好的冷冲压成型性能，冷冲压成型不易产生裂纹、成型减薄量符合标准要求，但一些硬而脆的金属材料延展性较低，冷冲压成型过程中易产生裂纹，成型后的板片存在翘曲、不平整，影响板束叠摞和组对；
如果通过加热模具的方式预热板片，模具温度由于升高所以会降低模具钢性，导致模具在多次冲压之后容易变形而报废，而且模具与板片冲压前接触面积有限，会使板片受热不均匀；如果在外部加热板片，加热后再移动板片至模具上，在移动过程中板片会发生温度损失，不能准确控制板片是否达到设计的冲压温度，且由于板片温度过高一般控制150-300℃之间，所以在移动过程中也会给操作人员带来不便和危险；
中国专利公告号为：CN106238587B的发明专利，其提供了一种用于热冲压实验的板料加热系统，属于热冲压技术领域。本发明所述一种用于热冲压实验的板料加热系统由电源、冷却水系统、氮气供应装置和加热柜台组成。所述板料加热系统能够通过内置的闭环控制程序实现对板料加热温度和加热速度的控制。本发明采用了平板型感应器对板料进行加热用以提高加热效率，设置了传动装置用以消除由平板型感应器的铜管间隙造成的板料加热不均匀现象，设置了专门的推料装置用以将加热完成的高温板料从加热盒推出，方便取件。所述加热系统能够满足热冲压对于加热系统的性能要求且使用方便，有着广阔的应用前景。
上述专利中，虽然便于对加热速度、加热温度进行控制，也便于取出加热后的板料，但是在实际应用中我们发现，其仍然存在有一定的不足之处，比如：
上述加热装置与冲压装置之间的配合较差，加热后的板料再移动至冲压装置上，在移动中势必会产生温度损失，使得冲压的板料不能准确的保持在之前加热的温度，影响冲压效果；
基于此，我们提出了一种冲压成型板片快速加热装置及方法，希冀解决现有技术中的不足之处。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种冲压成型板片快速加热装置及方法，具备加热效果好、能够准确控制板片温度的优点。
(二)技术方案
为实现上述加热效果好、能够准确控制板片温度的目的，本发明提供如下技术方案：一种冲压成型板片快速加热装置，包括上模具和下模具，所述上模具的底部和下模具的顶部均设置有成型板，所述下模具顶部的成型板的上方放置有平板片；
设置在上模具顶部的冲压机构，带动上模具上下移动以对平板片进行冲压成型；
所述上模具与下模具之间还活动设置有加热板，所述加热板活动设置在平板片的上方；
还包括控制柜，设置在控制柜内部的控制机构，带动加热板在上模具与下模具之间左右平移。
作为本发明的一种优选技术方案，所述冲压机构包括压板、伸缩杆和冲压装置，所述冲压装置通过伸缩杆连接有压板，所述上模具固定安装在压板的底部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述冲压装置的左右两端均固定安装有机架，所述压板滑动设置在两个所述机架之间；
两个所述机架之间还固定连接有底座，所述底座的顶部固定安装有安装座，所述下模具固定安装在安装座的顶部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述加热板是红外辐射板，所述红外辐射板上固定安装有若干个测温探头。
作为本发明的一种优选技术方案，所述机架的外壁还固定安装有控制器，所述控制器上集成设置有显示屏和蜂鸣器，所述测温探头的输出端与控制器的输入端电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述控制机构包括底板、第一电动缸、升降板、定位座、第二电动缸和滑板，所述控制柜的内底壁固定安装有底板，所述底板的顶部固定安装有第一电动缸，所述第一电动缸的输出轴顶部固定安装有升降板，所述升降板的顶部的左端固定安装有定位座，所述定位座的外壁固定安装有第二电动缸，所述第二电动缸的输出轴顶部固定安装有滑板，所述滑板的右端与加热板固定相连。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二电动缸的底部与升降板的顶部之间留有空隙，所述滑板活动设置在空隙内，所述升降板的顶部还固定安装有与所述滑板相匹配的滑道。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降板的内部均匀插接有若干个导向杆，若干个所述导向杆均固定安装在底板的顶部。
一种冲压成型板片快速加热方法，包括以下步骤：
S1：将平板片放置在下模具顶部的成型板上；
S2：通过第一电动缸调整升降板的高度，进而调整升降板顶部第二电动缸、滑板及加热板的高度，使加热板的水平位置位于平板片水平位置上方的1～2cm处；
S3：通过第二电动缸使滑板及加热板伸出，使加热板位于平板片的正上方；
S4：加热板通过红外辐射加热平板片；
S5：通过第二电动缸使滑板及加热板回缩，使加热板的竖直位置与平板片的竖直位置相错开；
S6：通过冲压装置使压板和上模具下降，对加热好的平板片冲压成型，制得波纹板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S4中加热板的加热温度在150～300℃之间。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种冲压成型板片快速加热装置，具备以下有益效果：
1、该冲压成型板片快速加热装置，平板片放置在下模具顶部的成型板上，通过第一电动缸可以调整升降板的高度，进而调整升降板顶部第二电动缸、滑板及加热板的高度，使加热板的水平位置位于平板片水平位置上方的1～2cm处，通过第二电动缸可以使滑板及加热板伸出，使加热板位于平板片的正上方，加热板位于平板片正上方的1～2cm处之后，加热板通过红外辐射即可对平板片进行加热，不会对上模具和下模具产生影响的同时，加热之后也不需要移动平板片，避免了移动平板片过程中的温度损失，进而保证了冲压时平板片温度的准确性。
2、该冲压成型板片快速加热装置，加热板的加热温度在150～300℃之间，不改变材料本身物理性质，晶体结构，提高板片材料的延展性便于冲压成型，同时又保证材料屈服强度和抗拉强度随温度升高而降低后仍满足冲压需求。
3、该冲压成型板片快速加热装置，测温探头能够准确检测加热板的加热温度，加热板加热到设定温度后，蜂鸣器响起，加热板停止加热，并且通过第二电动缸也逐渐使加热板移动至上模具和下模具的工作范围之外，整体结构自动化程度更高，大大提供了冲压效率，同时也保证了加热温度的准确性。
附图说明
图1为本发明整体结构的立体示意图；
图2为本发明上模具和下模具部分的立体示意图；
图3为本发明控制柜部分的立体示意图；
图4为本发明控制机构部分的立体示意图；
图5-图8为本发明平板片热冲压成型步骤的示意图。
图中：1、上模具；2、下模具；3、成型板；4、平板片；5、加热板；6、安装座；7、底座；8、机架；9、冲压装置；10、伸缩杆；11、压板；12、控制柜；13、底板；14、第一电动缸；15、升降板；16、导向杆；17、第二电动缸；18、滑板；19、测温探头；20、控制器；21、定位座。
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“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
实施例一：
请参阅图1-图4，一种冲压成型板片快速加热装置，包括上模具1和下模具2，上模具1的底部和下模具2的顶部均设置有成型板3，下模具2顶部的成型板3的上方放置有平板片4，根据需要制得的形状可以自由选择不同的成型板3，本实施例中为了把平板片4制成波纹板，所以选择波纹状的成型板3，两个波纹状的成型板3相互扣合挤压，便能够把平板片4冲压成波纹板；
设置在上模具1顶部的冲压机构，带动上模具1上下移动以对平板片4进行冲压成型，本实施例中冲压机构包括压板11、伸缩杆10和冲压装置9，冲压装置9通过伸缩杆10连接有压板11，上模具1固定安装在压板11的底部，本实施例中冲压装置9是冷冲油压机，冷冲油压机运行通过伸缩杆10能够使压板11下降，压板11下降通过上模具1便能够对平板片4进行冲压；
冲压装置9的左右两端均固定安装有机架8，压板11滑动设置在两个机架8之间，能够使压板11的上下移动更加的平稳、顺滑；
两个机架8之间还固定连接有底座7，底座7的顶部固定安装有安装座6，下模具2固定安装在安装座6的顶部，通过底座7和安装座6固定住下模具2的位置，使得下模具2能够承受较大的冲压力；
上模具1与下模具2之间还活动设置有加热板5，加热板5活动设置在平板片4的上方，本实施例中，加热板5是红外辐射板，且红外辐射板是朝向下方进行红外辐射加热的，只对平板片4进行加热，而不会对上模具1或下模具2产生影响，传统技术中通过加热模具的方式预热板片，模具温度由于升高所以会减低模具钢性，多次冲压后易变形，使其报废，而且模具与板片冲压前接触面积有限，会使板片受热不均匀，本实施例所提供的技术方案完全避免了这种弊端，大大提高了模具的使用寿命；
红外辐射板上固定安装有若干个测温探头19，机架8的外壁还固定安装有控制器20，控制器20上集成设置有显示屏和蜂鸣器，测温探头19的输出端与控制器20的输入端电性连接，测温探头19能够准确检测加热板5的加热温度，加热板5加热到设定温度后，蜂鸣器响起，加热板5停止加热，整体结构自动化程度更高，大大提供了冲压效率；
还包括控制柜12，设置在控制柜12内部的控制机构，带动加热板5在上模具1与下模具2之间左右平移，本实施例中，控制机构包括底板13、第一电动缸14、升降板15、定位座21、第二电动缸17和滑板18，控制柜12的内底壁固定安装有底板13，底板13的顶部固定安装有第一电动缸14，第一电动缸14的输出轴顶部固定安装有升降板15，升降板15的顶部的左端固定安装有定位座21，定位座21的外壁固定安装有第二电动缸17，第二电动缸17的输出轴顶部固定安装有滑板18，滑板18的右端与加热板5固定相连；
平板片4放置在下模具2顶部的成型板3上，通过第一电动缸14可以调整升降板15的高度，进而调整升降板15顶部第二电动缸17、滑板18及加热板5的高度，使加热板5的水平位置位于平板片4水平位置上方的1～2cm处，通过第二电动缸17可以使滑板18及加热板5伸出，使加热板5位于平板片4的正上方，加热板5位于平板片4正上方的1～2cm处之后，加热板5通过红外辐射即可对平板片4进行加热，不会对上模具1和下模具2产生影响的同时，加热之后也不需要移动平板片4，避免了移动平板片4过程中的温度损失，进而保证了冲压时平板片4温度的准确性；
背景技术中提供的中国专利公告号为CN106238587B的发明专利，其加热后的板料再移动至冲压机构上，在移动中势必会产生温度损失，使得冲压的板料不能准确的保持在之前加热的温度，影响冲压效果，同时由于板片温度过高一般控制150-300℃之间，所以在移动过程中也会给操作人员带来不便和危险，在本实施例中，通过控制机构的设置，完全避免了这种弊端，不仅对平板片4的加热更加的方便，且加热后也不需要移动平板片4；
第二电动缸17的底部与升降板15的顶部之间留有空隙，滑板18活动设置在空隙内，升降板15的顶部还固定安装有与滑板18相匹配的滑道，通过空隙的预留，使得滑板18有着充足的活动空间，通过滑道的设置，能够使滑板18的移动更加的平稳、顺滑；
升降板15的内部均匀插接有若干个导向杆16，若干个导向杆16均固定安装在底板13的顶部，导向杆16在升降板15内的插接能够使升降板15的上下移动更加的平稳，不会产生倾斜。
实施例二：
请参阅图5-图8，在实施例一的基础上，本实施例提供了一种冲压成型板片快速加热方法，包括以下步骤：
步骤一：将平板片4放置在下模具2顶部的成型板3上；
步骤二：通过第一电动缸14调整升降板15的高度，进而调整升降板15顶部第二电动缸17、滑板18及加热板5的高度，使加热板5的水平位置位于平板片4水平位置上方的1～2cm处；
步骤三：通过第二电动缸17使滑板18及加热板5伸出，使加热板5位于平板片4的正上方，即平板片4正上方的1～2cm处；
步骤四：加热板5向下产生红外辐射加热平板片4，加热板5的加热温度在150～300℃之间，具体加热温度根据材料性质设定；
步骤五：加热完成后，通过第二电动缸17使滑板18及加热板5回缩，使加热板5的竖直位置与平板片4的竖直位置相错开；
步骤六：通过冲压装置9使压板11和上模具1下降，对加热好的平板片4进行冲压，即可制得波纹板。
本发明的工作原理及使用流程：
平板片4放置在下模具2顶部的成型板3上，通过第一电动缸14可以调整升降板15的高度，进而调整升降板15顶部第二电动缸17、滑板18及加热板5的高度，使加热板5的水平位置位于平板片4水平位置上方的1～2cm处，通过第二电动缸17可以使滑板18及加热板5伸出，使加热板5位于平板片4的正上方，加热板5位于平板片4正上方的1～2cm处之后，加热板5通过红外辐射即可对平板片4进行加热，不会对上模具1和下模具2产生影响的同时，加热之后也不需要移动平板片4，避免了移动平板片4过程中的温度损失，进而保证了冲压时平板片4温度的准确性；
加热板5的加热温度在150～300℃之间，不改变材料本身物理性质，晶体结构，提高板片材料的延展性便于冲压成型，同时又保证材料屈服强度和抗拉强度随温度升高而降低后仍满足冲压需求；
测温探头19能够准确检测加热板5的加热温度，加热板5加热到设定温度后，蜂鸣器响起，加热板5停止加热，并且通过第二电动缸17也逐渐使加热板5移动至上模具1和下模具2的工作范围之外，整体结构自动化程度更高，大大提供了冲压效率，同时也保证了加热温度的准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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