[發(fā)明專利]熱成形和加壓淬火模具以及深沖模具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410548281.4
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104438599A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: J·德爾;C·尼奇克;F·博納;C·希爾舍
• 申請（專利權(quán)）人: 本特勒爾汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: B21D37/00
• 分類號: B21D37/00;C21D1/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 董華林

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前序部分所述特征的用于熱成形和加壓淬火金屬鋼構(gòu)件的熱成形模具。本發(fā)明還涉及按照權(quán)利要求2的前序部分所述特征的用于熱成形和優(yōu)選用于加壓淬火金屬鋼構(gòu)件的深沖模具。

背景技術(shù)

從現(xiàn)有技術(shù)中已知，通過加工成型方法使金屬板坯、尤其是鋼板坯成型，以便制造三維金屬板部件。所述金屬板部件尤其在汽車制造業(yè)用于制造車身部件。但是金屬板部件也可以應用在其它應用場合，尤其應用在汽車中，例如在汽車轉(zhuǎn)向裝置或殼體部件中。

在更求減小汽車消耗，但是同時又要求車身具有提高的剛度的過程中，已經(jīng)開發(fā)出高強度以及超高強度的鋼材料。在這里涉及鋼合金，所述鋼合金能夠加熱到高于AC3點的溫度，在熱狀態(tài)下加工成型并然后快速地冷卻，從而制造基本上馬氏體的組織并且與此在鋼構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生高強度的或超高強度的特性。這個過程也以熱成形和加壓淬火為人所知。

大多時候加熱是在爐內(nèi)、尤其是直通式加熱爐內(nèi)進行，但是也可以在調(diào)溫站上進行，然后將加熱的板坯轉(zhuǎn)移到熱成形模具內(nèi)并且在熱狀態(tài)下加工成型。現(xiàn)在熱成形和加壓淬火組合模具使得能夠?qū)⒃跓釥顟B(tài)下加工成型的并且保持在熱成形模具的上模和下模之間的板坯冷卻。為此在大多情況下在熱成形模具中設置冷卻通道，引導相應的冷卻介質(zhì)通過所述冷卻通道，以便達到期望的冷卻速率。

通常用于制造上模和下模的工具鋼由于其材料特性在購置方面較為昂貴并且由于其強度高也很難加工。

例如從DE102009058657A1中已知一種熱成形模具和加壓淬火模具，在其中基體是由輕金屬形成并且用防磨板覆蓋，由此可以低成本地制造熱成形和加壓淬火模具。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務是，從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，提供一種熱成形模具，其優(yōu)選也是加壓淬火模具，其制造成本低，模具磨損低，優(yōu)選同時提供有效的冷卻能力并且提供在要被加壓淬火的部件中界限清晰地設定局部彼此不同的強度區(qū)域的可能性。

按照本發(fā)明所述任務通過具有按照權(quán)利要求1中所述特征的用于熱成形和加壓淬火鋼構(gòu)件的熱成形模具解決。

按照本發(fā)明所述任務也可通過具有權(quán)利要求2中所述特征的用于熱成形和優(yōu)選用于加壓淬火鋼構(gòu)件的深沖模具解決。

本發(fā)明的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式是從屬權(quán)利要求的主題。

用于熱成形和加壓淬火鋼構(gòu)件的熱成形模具具有上模和下模，其中上模和/或下模包括具有冷卻通道的基體，其中基體本身又是由高導熱性的材料制成和在基體上設置防磨板。按照本發(fā)明熱成形模具的特征在于，基體包括至少兩個分段。

由此優(yōu)選將熱成形模具用于通過加工成型方法制造汽車部件，例如A柱、B柱、C柱或D柱，但是也可用來制造傳動軸通道或車輛外殼部件像發(fā)動機罩或車門。為此優(yōu)選上模是可以下降到下模上的，其中當熱成形模具閉合時在上模和下模之間留下型腔。型腔具有厚度，所述厚度基本上與更被加工成型的金屬板部件的厚度對應。尤其優(yōu)選無論是上模還是下模都包括高導熱性材料的基體，其中所述基體分別在被加工成型的工件處用防磨板覆蓋。但是在本發(fā)明范圍內(nèi)也可以如上所述只制造上模或下模。其中高導熱性的材料是由輕金屬合金、尤其是鋁合金形成。

本發(fā)明的一個可替選的結(jié)構(gòu)變型是用于熱成形和優(yōu)選用于加壓淬火鋼構(gòu)件的深沖模具，其中所述深沖模具具有上模、下模和壓緊裝置，其特征在于，上模和/或下模分別包括輕金屬合金材料的基體并且在基體上設置防磨板，和/或基體包括至少兩個分段，基體在至少一個分段上具有冷卻通道并且由高導熱性材料形成，并且在分段上分別設置防磨板。

由此產(chǎn)生下述優(yōu)點，不僅可以執(zhí)行純擠壓成形而且也可以通過制造成本有利的模具執(zhí)行深沖。基體首先可以由特別易于切削加工的材料、優(yōu)選輕金屬合金形成。然后在所述基體上設置防磨板，所述防磨板由比基體的材料更加堅固的材料、尤其是工具鋼形成。優(yōu)選防磨板是可更換地形成。由此在本發(fā)明范圍內(nèi)能夠制造低成本的深沖模具，此外所述深沖模具在使用上也只需要很低的維護費用，這是因為在達到磨損極限的時候有時只須更換防磨板。所述防磨板優(yōu)選與基體螺紋連接和/或粘接。