Τ 2為下模座上表面溫度，單位為°C，Τ Α為沖頭下表面 溫度閾值，單位為°(：，ΤΒ為下模座上表面溫度閾值，單位為°(：;在本實施例中，TA= 35°C，ΤΒ=40°C ；
[0059] 步驟二、計算沖頭的進液量 ，:計算下模座的進液 量
，控制器控制進入沖頭和下模座的進液量，QW1，Q W2的單 位為m3/s ;A為導熱校正系數，1為沖頭導熱系數，單位為W/m 2°C，K2為下模座導熱系數，單 位為W/m2°C，沖頭內冷卻液道豎直方向橫截面積，單位為m2, S#下模座內冷卻液道豎 直方向橫截面積，單位為m2, ?\為沖頭下表面溫度，單位為°C，T 2為下模座上表面溫度，單位 為°(：，1\為沖頭下表面溫度閾值，單位為°C，TB為下模座上表面溫度閾值，單位為°C，η為導 熱效率，p w為冷卻液密度，單位為kg/m3,（^為冷卻液比熱容，單位為J/kg°C，Δ T W1為沖頭 的冷卻液出液口與進液口溫度差，單位為°(：，△ TW2為下模座的冷卻液出液口與進液口溫度 差，單位為。C，e為自然對數的底數；在本實施例中，A = 0. 985, TA= 35°C，T B= 40°C ;
[0060] 步驟三、當溫度傳感器監測沖頭下表面溫度?\< 1\時，控制器關閉沖頭內的冷卻 液，當溫度傳感器監測到下模座上表面溫度τ2< 1\時，控制器關閉下模座內的冷卻液；當 溫度傳感器監測沖頭下表面溫度?\< 0. 951\時，抽空沖頭內的冷卻液，當溫度傳感器監測 到下模座上表面溫度Τ2< 0.951\時，抽空下模座內的冷卻液；在本實施例中，TA= 35°C，Tb=4(TC〇
[0061] 在另一種實施例中，在步驟二中，當溫度傳感器監測到下模座上表面溫度T2> 1. 181^時，此時根據實驗數據經驗總結，將下模座的進液量QW2校正為QJ，QJ = (0.00021n QW2+L51)QW2°·93;在本實施例中，TB= 40°C。
[0062] 在另一種實施例中，在下模座中的冷卻液道內部設置NiTi記憶合金折流板181， 其不阻擋不垂直于運動方向的冷卻液，在折流板181上設置通孔，利用NiTi記憶合金的 記憶效應，當冷卻液道流體溫度高于變形閾值時，折流板181變形與冷卻液道壁呈15°~ 20°夾角，增大了冷卻液流體"蛇"字形的流動路線，進而提高了導熱效率；當冷卻液道流體 溫度低于變形閾值時，折流板181貼合冷卻液道壁。
[0063] 盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用，它完全可以被適用于各種適合本發明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地 實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限 于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1. 一種可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，包括： 沖頭，其為圓臺型結構，所述沖頭上表面半徑大于所述沖頭下表面半徑； 下模座，其中心為容納腔，所述容納腔上部為正圓臺型腔，下部為通孔；正圓臺型腔上 端開口設置在所述下模座上平面，下端連通所述通孔； 液壓缸，其位于所述通孔中；所述液壓缸的活塞在非沖壓時伸出所述正圓臺型腔上端 開口； 其中，所述沖頭及所述下模座分別設置有冷卻液道，并且設置溫度傳感器及控制器；當 溫度超過第一閾值時，控制器控制冷卻液進入冷卻液道；當溫度低于第二閾值時，將冷卻液 抽空。2. 如權利要求1所述的可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，還包括底 座，所述下模座設置在所述底座上。3. 如權利要求2所述的可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，所述下模 座沿著所述容納腔對稱分為固定下模座及活動下模座；所述底座上還設置有導軌，所述活 動下模座能夠沿導軌運動，從而和所述固定下模座閉合和分離。4. 如權利要求3所述的可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，所述活動 下模座側面連接動力裝置，其用于使所述活動下模座沿所述導軌運動。5. 如權利要求4所述的可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，所述沖頭 中設置環形冷卻液道。6. 如權利要求4所述的可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，所述固定 下模座和/或所述活動下模座上端沿通孔環繞設置冷卻液道。7. 如權利要求6所述的可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，其特征在于，所述下模 座的冷卻液道內部設置記憶合金折流板，其上設置多個通孔，當所述冷卻液道流體溫度高 于變形閾值時，所述折流板變形與冷卻液道壁呈15°~20°夾角；當所述冷卻液道流體溫 度道低于變形閾值時，所述折流板貼合冷卻液道壁。8. -種可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具的控制方法，其特征在于，包括如下步 驟：步驟一、當溫度傳感器監測到沖頭下表面溫度!\多1\時，控制器開啟沖頭內的冷卻液； 當溫度傳感器監測到下模座上表面溫度T2> T #寸，控制器開啟下模座內的冷卻液；其中，T i 為沖頭下表面溫度，T2為下模座上表面溫度，T A為沖頭下表面溫度閾值，T 8為下模座上表面 溫度閾值； 步驟二、計算沖頭的進液量 4十算下模座的進液量，控制器控制進入沖頭和下模座的進液量；其中，A為導 熱校正系數，I為沖頭導熱系數，K 2為下模座導熱系數，S i為沖頭內冷卻液道豎直方向橫截 面積，S2為下模座內冷卻液道豎直方向橫截面積，T A為沖頭下表面溫度閾值，T B為下模座上 表面溫度閾值，?\為沖頭下表面溫度，1~2為下模座上表面溫度，τι為導熱效率，P ^為冷卻 液密度，Cw為冷卻液比熱容，ATW1為沖頭的冷卻液出液口與進液口溫度差，&1\ 2為下模座 的冷卻液出液口與進液口溫度差，e為自然對數的底數； 步驟三、當溫度傳感器監測沖頭下表面溫度!\<1\時，控制器關閉沖頭內的冷卻液，當 溫度傳感器監測到下模座上表面溫度T2< T #寸，控制器關閉下模座內的冷卻液；當溫度傳 感器監測沖頭下表面溫度?\< 0. 951\時，抽空沖頭內的冷卻液，當溫度傳感器監測到下模 座上表面溫度Τ2< 0. 95Τ #寸，抽空下模座內的冷卻液。9. 如權利要求8所述的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具的控制方法，其特征在于，所述步 驟二中，當溫度傳感器監測到下模座上表面溫度Τ2> 1. 181^時，此時下模座的進液量QW2校 正為 QW2'，QW2' =(〇· 〇〇〇21n QW2+L51)QW2〇.93。10. 如權利要求8所述的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具的控制方法，其特征在于，下模座 中的冷卻液道內部還設置記憶合金折流板，當所述冷卻液道流體溫度高于變形閾值時，所 述折流板變形與冷卻液道壁呈15°~20°夾角；當所述冷卻液道流體溫度低于變形閾值 時，所述折流板貼合冷卻液道壁。
【專利摘要】本發明公開了一種可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具，包括：沖沖頭，其為圓臺型結構，沖頭上表面半徑大于沖頭下表面半徑；下模座，其中心為容納腔，容納腔上部為正圓臺型腔，下部為通孔；正圓臺型腔上端開口設置在下模座上平面，下端連通通孔；液壓缸，其位于通孔中；液壓缸的活塞在非沖壓時伸出正圓臺型腔上端開口；其中，沖頭及下模座分別設置有冷卻液道，并且設置溫度傳感器及控制器。本發明還公開了一種可定位的預沖孔無鉚釘恒溫沖壓模具的控制方法。本發明具有無鉚釘實現高強鋼和鋁合金之間的連接，并且能夠精準定位的特點，同時，還具有通過冷卻沖頭及模具使鉚接準確度不受影響的特點。
【IPC分類】B21D37/10, B21D37/16, B21D39/03, B21C51/00
【公開號】CN105328045
【申請號】CN201510944778
【發明人】莊蔚敏, 楊冠男, 解東旋, 敖文宏, 劉西洋, 徐紀栓, 閆雪燕, 張凱希, 李冰嬌, 胡哲
【申請人】吉林大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月16日