[實用新型]一種熱成形模具冷卻系統

有效

• 申請號: 201420512054.1
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN204052646U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 周紅兵;朱國輝;陶盈龍
• 申請（專利權）人: 周紅兵
• 主分類號: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16;B21D37/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本實用新型屬于熱沖壓模具冷卻領域，具體地說，涉及一種熱成形模具冷卻系統。

背景技術

如今能源和環境問題已經成為社會主要問題之一，為了減少對能源的消耗和減少汽車廢氣的排放，在保證安全性能的基礎上，對汽車實施輕量化已經成為汽車制造商的戰略目標之一。除了優化車身設計和先進加工技術外，合理的選用輕量化材料也是重要方法，而超高強度鋼的使用是當今汽車輕量化的最主要途徑之一。但是對于超高強度鋼板的生產，由于鋼板的高剛度、超高強度、需要高的成形力，以及易產生裂紋等問題，傳統的冷沖壓工藝已經不能滿足超高強度部件的制造要求。就要考慮熱成形工藝的問題。

鋼板熱成形技術是一種將特殊的高強度鋼板加熱到奧氏體溫度范圍，快速移動到模具，快速沖壓，在壓機保壓狀態下通過模具對零件進行淬火冷卻，最后獲得超高強度沖壓件的新型成形工藝，所得組織為馬氏體，強度在1500MPa左右甚至更高。熱成形技術是一項將傳統熱鍛造技術、冷沖壓技術和材料的淬火相結合的最新制造工藝，專門用于成形高強度沖壓件，目前熱成形技術已經成為世界上眾多汽車生產廠商關注的熱點，是未來生產加工汽車零部件的發展趨勢之一。

熱成形的關鍵技術之一就是在完成沖壓成形后，在模具內保壓淬火，得到馬氏體組織，這就要求模具內的冷卻速度大于鋼板的臨界冷卻速度。現在主要的解決辦法是在模具內設立冷卻通道，在保壓過程中往通道內通水，通過流動的水流經模具帶走熱量，從而加快模具和沖壓件的冷卻速度，如中國專利號200910066588.X，公開了一份名稱為一種熱沖壓成形模具的專利文件，該模具包括凸、凹模、上、下配流板等主要部分。所述發明結合模具工作表面的形狀在其內部設置一系列的冷卻凹槽，在配流板上設置相應的凸起，凸模與配流板組合在一起形成空腔作為冷卻管道，配流板與凸模凹槽兩端形成空腔，分別與進水口和出水口相連，水從進水口流入，由端部的空腔同時配給各個冷卻管道，通過冷卻水與模具之間的熱交換達到冷卻的目的。控制冷卻管道與模具表面之間的距離，使冷卻更加均勻，確保零件各部分組織均勻，提高零件的質量。而且能夠解決表面形狀復雜模具冷卻困難的問題，對冷卻管道的防銹處理，降低對模具材料的要求。但是其冷卻能力依然很低，尤其是內部的水流通道存在加工困難以及缺乏系統方案的問題。再如中國專利號：200710039605.1，公開了一份名稱為：超高強度鋼板熱沖壓成型模具的專利文件，該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，凹模中設有冷卻水通道，冷卻水通道與一個冷卻水循環系統相連接。特別是凹模由一個槽狀的凹模座和一個型腔體構成，凹模座上設有進水口和出水口，型腔體座落在凹模座的凹槽內，型腔體與凹模座之間設有空隙，所述空隙與進水口、出水口相連通。不但提高了冷卻的速度，也保證了冷卻的均勻性。該發明利用模具自帶的水冷系統對模具和其中的沖壓件進行快速冷卻，達到淬火的效果。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。但是其只能用水作為介質，冷卻能力差，并不是將沖壓件直接淬入水中，而是通過水流經模具，再通過模具的冷卻帶走熱量而使沖壓件完成淬火的，因此沖壓件的實際冷卻速度并不是很快，冷卻效果也不是很好。為此通常要在模具里設立多個冷卻水通道，這樣既增加了模具的加工費用，也降低了模具的強度，減少了模具的使用壽命，而且對于提高模具的冷卻能力仍然有限，模具的冷卻能力實際上很大程度的限制住了熱成形工藝的發展。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有缺少對超高強度鋼板的生產用冷卻模具，而現有的熱成形模具冷卻能力不足的問題，本實用新型提供一種熱成形模具冷卻系統，其不但冷卻能力大大增強，適合對超高強度鋼板的冷卻，同時冷卻的成本低，加工方便。

2、技術方案

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術方案。