熱沖壓模具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熱沖壓模具，包括上模板與下模板，所述上模板的下表面設(shè)置有凹模模組，所述下模板的上表面設(shè)置有凸模模組，其中，所述凹模模組包括沿所述上模板的長(zhǎng)度方向依次連接的凹模加熱鑲塊、凹模過(guò)渡鑲塊以及凹模冷卻鑲塊，所述凹模加熱鑲塊中設(shè)置有加熱部件，所述凹模冷卻鑲塊中設(shè)置有冷卻水接口；所述凸模模組包括沿所述下模板的長(zhǎng)度方向依次連接的凸模加熱鑲塊、凸模過(guò)渡鑲塊以及凸模冷卻鑲塊，所述凸模加熱鑲塊中設(shè)置有所述加熱部件，所述凸模冷卻鑲塊中設(shè)置有所述冷卻水接口。采用本實(shí)用新型的熱沖壓模具，能夠使得加工出來(lái)的零件具有不同的力學(xué)性能。
【專利說(shuō)明】熱沖壓模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱沖壓成形設(shè)備領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種熱沖壓模具。

【背景技術(shù)】
[0002]熱沖壓成形技術(shù)是一種利用金屬在高溫狀態(tài)下塑性和延展性迅速增加、屈服強(qiáng)度迅速下降的特點(diǎn)，在熱沖壓模具上使零件成形，同時(shí)利用模具冷卻淬火達(dá)到超高強(qiáng)度的新工藝。采用熱沖壓技術(shù)，不僅可以克服傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼板成形困難、零件尺寸精度低的致命缺陷，而且可以顯著提高汽車的安全性、舒適性，減輕車重，減小氣體排放量。正是由于這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，熱沖壓成形工藝是目前汽車、鋼鐵及其相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
[0003]在典型熱沖壓零件中，8柱(小總成)影響汽車側(cè)碰性能的關(guān)鍵敏感零件，既要防止側(cè)碰時(shí)發(fā)生過(guò)大的侵入位移以傷害乘員，又要讓某些區(qū)域(和門檻加強(qiáng)板相連接區(qū)域)在側(cè)碰時(shí)候發(fā)生壓潰變形以吸收能量(不能讓這部分區(qū)域強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)，或厚度過(guò)厚)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是采用熱沖壓零件和冷沖壓零件分別沖壓再焊接，或統(tǒng)一采用相對(duì)較薄的熱沖壓零件，再在需要強(qiáng)化的區(qū)域打補(bǔ)丁。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，制造工序多，制造成本高。而變強(qiáng)度熱沖壓零件是較優(yōu)的解決方案，即一個(gè)零件整體熱沖壓成形，但零件不同區(qū)域強(qiáng)度不一樣。一般而言，要求高強(qiáng)度區(qū)域的抗拉強(qiáng)度在1500^?左右，而低強(qiáng)度區(qū)域的抗拉強(qiáng)度在700即3左右，高強(qiáng)度區(qū)域和低強(qiáng)度區(qū)域的強(qiáng)度盡量均勻平順過(guò)渡。
[0004]在國(guó)外已有研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)開展了熱沖壓成形材料、工藝和模具的研究，如阿塞洛早在2002年就成功開發(fā)了商用的熱沖壓用鋼板…18081500，并為汽車廠生產(chǎn)防撞梁、立柱加強(qiáng)板等結(jié)構(gòu)件；德國(guó)的本特勒公司是全球最大的熱沖壓零件供應(yīng)商。另外日本新日鐵、韓國(guó)浦項(xiàng)等也在進(jìn)行熱沖壓成形材料、工藝和模具研究。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種熱沖壓模具，其能夠使得加工的零件獲得不同的力學(xué)性能。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的熱沖壓模具，包括上模板與下模板，所述上模板的下表面設(shè)置有凹模模組，所述下模板的上表面設(shè)置有凸模模組，其中，
[0007]所述凹模模組包括沿所述上模板的長(zhǎng)度方向依次連接的凹模加熱鑲塊、凹模過(guò)渡鑲塊以及凹模冷卻鑲塊，所述凹模加熱鑲塊中設(shè)置有加熱部件，所述凹模冷卻鑲塊中設(shè)置有冷卻水接口；
[0008]所述凸模模組包括沿所述下模板的長(zhǎng)度方向依次連接的凸模加熱鑲塊、凸模過(guò)渡鑲塊以及凸模冷卻鑲塊，所述凸模加熱鑲塊中設(shè)置有所述加熱部件，所述凸模冷卻鑲塊中設(shè)置有所述冷卻水接口。
[0009]優(yōu)選地，所述凹模加熱鑲塊與所述凸模加熱鑲塊中均設(shè)置有溫度傳感器。
[0010]優(yōu)選地，所述凹模過(guò)渡鑲塊與所述凸模過(guò)渡鑲塊中均設(shè)置有溫度傳感器。
[0011]優(yōu)選地，所述加熱部件為電加熱管，所述凹模加熱鑲塊以及所述凸模加熱鑲塊中均開設(shè)有安裝孔，所述電加熱管位于所述安裝孔內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述電加熱管的數(shù)量為多個(gè)。
[0013]優(yōu)選地，所述凹模模組通過(guò)螺紋連接件固定于所述上模板。
[0014]優(yōu)選地，所述凸模模組通過(guò)螺紋連接件固定于所述下模板。
[0015]優(yōu)選地，所述下模板的上表面固定有導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板開設(shè)有導(dǎo)向槽；所述上模板的下表面固定有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊可插入所述導(dǎo)向槽。
[0016]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向板與所述導(dǎo)向塊的數(shù)量均為兩個(gè)。
[0017]本實(shí)用新型的熱沖壓模具，其凹模模組與凸模模組均分為加熱鑲塊、過(guò)渡鑲塊以及冷卻鑲塊，能夠使得加工出來(lái)的零件不同位置具有不同的力學(xué)性能。并且，由于過(guò)渡鑲塊的存在，能夠很好地滿足零件過(guò)渡區(qū)的性能要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的熱沖壓模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型中，上模板與凹模模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型中，下模板與凸模模組的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)以及工作原理等作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022]本實(shí)用新型的熱沖壓模具，設(shè)置有加熱區(qū)域、過(guò)渡區(qū)域以及冷卻區(qū)域，用于實(shí)現(xiàn)加工變強(qiáng)度的零件，即零件的不同位置具有不同的力學(xué)性能。
[0023]參見圖1，本實(shí)用新型的熱沖壓模具，包括上模板1與下模板6，上模板1的下表面設(shè)置有凹模模組2，凹模模組2可以通過(guò)螺紋連接件固定于上模板1，該凹模模組2形成有凹腔21 ；下模板6的上表面設(shè)置有凸模模組5，凸模模組5通過(guò)螺紋連接件固定于下模板6，該凸模模組5形成有可插入至凹腔21中的突出部51。
[0024]參見圖2，凹模模組2包括沿上模板1的長(zhǎng)度方向(圖中的左右方向)依次連接的凹模加熱鑲塊201、凹模過(guò)渡鑲塊202以及凹模冷卻鑲塊203。凹模加熱鑲塊201中設(shè)置有加熱部件，以便在工作時(shí)能夠?qū)α慵挥谠摬糠值膮^(qū)域進(jìn)行加熱，減緩其冷卻速度，使得加熱后的奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和滲碳體。凹模冷卻鑲塊203中設(shè)置有冷卻水接口 8，以便在工作時(shí)能夠接入冷卻水，從而加快該部分的冷卻速度，使得加熱后的奧氏體組織快速轉(zhuǎn)變成馬氏體。
[0025]參見圖3，凸模模組5包括沿下模板6的長(zhǎng)度方向(圖中的左右方向)依次連接的凸模加熱鑲塊501、凸模過(guò)渡鑲塊502以及凸模冷卻鑲塊503，當(dāng)然，如圖1中所示凸模加熱鑲塊501對(duì)應(yīng)于凹模加熱鑲塊201、凸模過(guò)渡鑲塊502對(duì)應(yīng)于凹模過(guò)渡鑲塊202、凸模冷卻鑲塊503對(duì)應(yīng)于凹模冷卻鑲塊203。同樣地，凸模加熱鑲塊501中設(shè)置有加熱部件，其作用與凹模加熱鑲塊201的作用一致；凸模冷卻鑲塊503中設(shè)置有冷卻水接口 8，其作用與凹模冷卻鑲塊203的作用一致。
[0026]繼續(xù)如圖1所示，前述的凹模加熱鑲塊201與凸模加熱鑲塊501構(gòu)成了加熱區(qū)域，為獲知該區(qū)域的溫度，本實(shí)用新型中，凹模加熱鑲塊201與凸模加熱鑲塊501中均設(shè)置有溫度傳感器。凹模加熱鑲塊201與凸模加熱鑲塊501采用閉環(huán)自動(dòng)控制，保持模具表面溫度在450?550。左右，縮小模具表面與零件的溫差，降低零件的降溫速度，使得零件的該區(qū)域獲得7001即左右的抗拉強(qiáng)度。
[0027]加熱區(qū)域中的加熱部件可以作諸多常規(guī)選擇，其能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的目的即可，作為一種方式，加熱部件為電加熱管(圖中未標(biāo)示)，凹模加熱鑲塊201以及凸模加熱鑲塊501中均開設(shè)有安裝孔7，電加熱管位于安裝孔7內(nèi)。電加熱管的數(shù)量?jī)?yōu)選為多個(gè)，其可以均勻布置，并且加熱管距離零件型面的距離優(yōu)選為10-20！^。
[0028]前述的凹模過(guò)渡鑲塊202與凸模過(guò)渡鑲塊502構(gòu)成了過(guò)渡區(qū)域，當(dāng)然，也可以在該區(qū)域設(shè)置加熱部件，例如，在凹模過(guò)渡鑲塊202與凸模過(guò)渡鑲塊502中設(shè)置電加熱管及測(cè)溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)模具溫度的閉環(huán)自動(dòng)控制，保持模具表面溫度在100?150。左右，但可根據(jù)需要設(shè)置不同的寬度，以便獲得較好的力學(xué)性能。
[0029]類似地，前述的凹模冷卻鑲塊203與凸模冷卻鑲塊503構(gòu)成了冷卻區(qū)域。冷卻區(qū)域可以通過(guò)冷卻水接口 8接入冷卻水，以便使得該區(qū)域的模具表面溫度在10?20。左右，使保壓時(shí)的零件快速冷卻，在該區(qū)域獲得15001即左右的力學(xué)性能。
[0030]此外，為便于合模，本實(shí)用新型中，下模板6的上表面固定有導(dǎo)向板4，導(dǎo)向板4開設(shè)有導(dǎo)向槽401 ；上模板1的下表面固定有導(dǎo)向塊3，導(dǎo)向塊3可插入導(dǎo)向槽401。這種方式，能夠便于保證合模的精度。作為優(yōu)選方式，導(dǎo)向板4與導(dǎo)向塊3的數(shù)量均為兩個(gè)。如圖2、圖3中所示，兩個(gè)導(dǎo)向塊3分別位于上模板1靠近兩端的位置，兩個(gè)導(dǎo)向板4分別位于下模板6靠近兩端的位置，其對(duì)應(yīng)。
[0031]本實(shí)用新型的這種熱沖壓模具，可以適用于汽車的保險(xiǎn)杠、防撞梁、8柱及其加強(qiáng)件等。
[0032]以上，僅為本實(shí)用新型的示意性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，在不偏離本實(shí)用新型的工作原理的基礎(chǔ)上，可以對(duì)本實(shí)用新型作出多種改進(jìn)，這均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱沖壓模具，包括上模板與下模板，所述上模板的下表面設(shè)置有凹模模組，所述下模板的上表面設(shè)置有凸模模組，其特征在于， 所述凹模模組包括沿所述上模板的長(zhǎng)度方向依次連接的凹模加熱鑲塊、凹模過(guò)渡鑲塊以及凹模冷卻鑲塊，所述凹模加熱鑲塊中設(shè)置有加熱部件，所述凹模冷卻鑲塊中設(shè)置有冷卻水接口 ； 所述凸模模組包括沿所述下模板的長(zhǎng)度方向依次連接的凸模加熱鑲塊、凸模過(guò)渡鑲塊以及凸模冷卻鑲塊，所述凸模加熱鑲塊中設(shè)置有所述加熱部件，所述凸模冷卻鑲塊中設(shè)置有所述冷卻水接口。
2.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述凹模加熱鑲塊與所述凸模加熱鑲塊中均設(shè)置有溫度傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述凹模過(guò)渡鑲塊與所述凸模過(guò)渡鑲塊中均設(shè)置有溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述加熱部件為電加熱管，所述凹模加熱鑲塊以及所述凸模加熱鑲塊中均開設(shè)有安裝孔，所述電加熱管位于所述安裝孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述電加熱管的數(shù)量為多個(gè)。
6.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述凹模模組通過(guò)螺紋連接件固定于所述上模板。
7.如權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述凸模模組通過(guò)螺紋連接件固定于所述下模板。
8.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述下模板的上表面固定有導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板開設(shè)有導(dǎo)向槽；所述上模板的下表面固定有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊可插入所述導(dǎo)向槽。
9.如權(quán)利要求8所述的熱沖壓模具，其特征在于，所述導(dǎo)向板與所述導(dǎo)向塊的數(shù)量均為兩個(gè)。
【文檔編號(hào)】B21D37/10GK204182791SQ201420546875
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】洪振軍, 徐偉力, 吳彥駿, 羅愛輝, 王晨磊 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司