[發(fā)明專利]超高強度鋼板熱沖壓成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710039605.1
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN101288889A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪峰;林建平;周全;鮑文華;朱巧紅
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大眾汽車有限公司;同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D37/16;B21D22/02
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種沖壓模具，特別是一種熱沖壓成型模具。

背景技術(shù)

現(xiàn)今，人們普遍開始重視汽車的安全性與節(jié)能環(huán)保性，應(yīng)用超高強度鋼板制造車身，可 以在確保汽車的碰撞安全性的條件下，減輕自重。加工超高強度鋼板最經(jīng)濟(jì)的方法就是采用 熱成形技術(shù)。縱觀其他類型的熱成形模具加工超高強度鋼板，其主要缺點就在于所需設(shè)備龐 大復(fù)雜。一些模具利用氣體冷卻技術(shù)，通過在模具上加工出的氣孔、氣道等，將冷卻氣體噴 射到制件表面，實現(xiàn)對制件的氣體淬火效應(yīng)。這類模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴。在使用中，冷 卻氣體的制備、儲存、輸送等均有諸多不便。還有一種更落后的工藝是將熱沖壓制件快速取 出后直接將其投入淬火池中，由于鈑金件屬于薄殼零件，采用這種方法使得制件變形嚴(yán)重， 由于形狀尺寸的變化導(dǎo)致廢品率居高不下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種更簡單實用的熱沖壓成型模具，它采用水冷技術(shù)， 可以更好地滿足熱沖壓成型工藝的要求。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種超高強度鋼板熱沖壓成型模具， 包括上模座和固定在上模座上的凸模、下模座和固定在下模座上的凹模，所述凹模中設(shè)有冷 卻水通道，所述的冷卻水通道與一個冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相連接。

使用本發(fā)明的模具對超高強度鋼板進(jìn)行合模熱沖壓后，在保壓過程中利用模具自帶的水 冷系統(tǒng)對模具和其中的沖壓件進(jìn)行快速冷卻，達(dá)到淬火的效果。由于這個過程是在模具的保 壓過程中完成的，因此工件的變形很小，可以很好地保證沖壓件的尺寸精度。由于模具鋼是 熱的良導(dǎo)體，只要合理地設(shè)計冷卻水的通道，合理的控制冷卻水的流量和流速，就可以實現(xiàn) 滿足工藝要求的冷卻速度。

作為上述技術(shù)方案的一種優(yōu)選方案，所述凹模由一個槽狀的凹模座和一個型腔體構(gòu)成， 凹模座上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述型腔體座落在凹模座的凹槽內(nèi)，型腔體與凹模座之間設(shè) 有空隙，所述空隙與進(jìn)水口、出水口相連通。通入冷卻水后，型腔體與凹模座之間的空隙被 冷卻水所填充，它與凹模座上的進(jìn)水口、出水口共同構(gòu)成冷卻水通道。型腔體相當(dāng)于是座落 在一個水槽中，與冷卻水有很大的接觸面積，不但提高了冷卻的速度，也保證了冷卻的均勻 性。

作為一種更優(yōu)選的方案，所述凸模內(nèi)也設(shè)有冷卻水通道，所述凸模內(nèi)的冷卻水通道也與 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相連接。對凸模也采取冷卻措施，可以進(jìn)一步提高對沖壓件的冷卻速度和冷 卻的均勻性。

本發(fā)明應(yīng)用于超高強度鋼板熱沖壓加工中，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，其所具有優(yōu)勢及有益效 果還體現(xiàn)在：①以水冷代替氣冷；水源的獲得要比氣源容易得多。氣源的存儲需要壓力容器， 具有一定的危險性。氣體在儲運過程中的泄漏不易察覺，而水則更容易密封，即使泄漏其危 害性也較為有限。冷卻氣體無法回收利用，消散在大氣中，不利于環(huán)保。本模具中使用的冷 卻水，僅需簡單處理即可重復(fù)利用，是綠色環(huán)保的加工設(shè)備。②復(fù)合式凹模；采用嵌入式設(shè) 計，在型腔體與凹模座之間設(shè)計冷卻水通道并布置散熱。此舉顯著提高模具與水的熱交換效 能。同時，這種結(jié)構(gòu)的制造、裝配、日常保養(yǎng)均很容易。③加工質(zhì)量與效率高；采用本模具 進(jìn)行熱沖壓加工，可以實現(xiàn)沖壓后制件的保壓定形過程，此舉可以顯著降低制件的熱變形與 回彈效應(yīng)，并將制件的固體淬火過程融于其中同時進(jìn)行，以此提高制件材料的機械強度和尺 寸精度，省去了采用其他模具所必須的后續(xù)淬火工藝。④模具壽命長；使用傳統(tǒng)模具進(jìn)行熱 成形加工，模具表面溫度變化劇烈，容易產(chǎn)生熱疲勞效應(yīng)，其內(nèi)部也因溫度變化產(chǎn)生熱應(yīng)力， 因此導(dǎo)致模具開裂，表面龜裂等失效現(xiàn)象過早產(chǎn)生。而本發(fā)明可以降低沖壓模具溫度，避免 由熱帶來的不利影響。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明一種超高強度鋼板熱沖壓成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是一種復(fù)合式凹模的結(jié)構(gòu)分解圖。

圖3是凸模中冷卻水通道的布置示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，凸模2固定在上模座上1，凹模4固定在下模座5上的，凹模4中設(shè)有冷卻 水通道3，冷卻水通道3與一個冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相連接。在進(jìn)行熱沖壓時，布置在凹模中的冷 卻水通道中通入循環(huán)的冷卻水，對凹模進(jìn)行迅速降溫，達(dá)到固體淬火的效果。