[發明專利]用于形成具有定制特性的部件的具有加熱器的工具

有效

• 申請號: 201780053488.6
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN109689244B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 馬云昕;大衛·波爾索尼
• 申請（專利權）人: 麥格納國際公司
• 主分類號: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16;B21D22/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃霖;王艷江

公開了一種成形系統，該成形系統具有第一模具組件和第二模具組件，其中，模具具有模具表面，模具表面構造成彼此配合以在其間形成模具腔，從而將工件接納在模具腔中。模具中的一者或兩者包括加熱器插入構件，加熱器插入構件中具有用于接納柔性加熱器構件的蛇形凹槽。柔性加熱器構件構造成與蛇形凹槽的形狀相符合。加熱器插入構件定位成與模具表面相鄰且提供更均勻地表面加熱，以形成具有定制特性的復雜3D表面。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求于2016年8月30日提交的美國臨時專利申請 62/381,551的優先權，其全部內容通過參引并入全文。

技術領域

本公開總體上涉及用于生產車輛部件的熱成形系統。

背景技術

車輛制造商致力于提供越來越強、更輕和更便宜的車輛。用于形成車輛車身部件的一種方法是熱成形方法，其中，在熱成形模具中對加熱的鋼坯進行沖壓并同時進行淬火(用于快速冷卻和硬化)。通?？梢詫㈩A熱的板材引入到熱成形模具中，以形成所需的形狀，并且在模具中在成形操作之后對其進行淬火，從而產生熱處理的部件。用于同時執行沖壓和淬火步驟的已知的熱成形模具通常采用以常規的方式形成的水冷卻通道(用于使冷卻水循環通過熱成形模具)。在一些應用中，與其他部分相比，可能希望以更慢的速率來冷卻沖壓金屬件的特定的部分。沖壓部件的這些部分通過沖壓模具被加熱，使得冷卻速率相對于部件的暴露于模具的接納冷卻流體的部分的部分大致減慢。部件的較慢冷卻的部分將比部件的經受快速冷卻(淬火)的部分保持更軟(更具延展性)。為了加熱模具的各部分，可以在模具的成形塊內設置大量的筒式加熱器，以便將熱施加至被沖壓的產品的各區域。

雖然使用這些常規的筒式加熱器可以為直的和簡單的3D表面提供良好的加熱效果，但是很難保持一致的距離，并且因此在形成復雜的3D表面、比如在形成汽車B柱和A柱時很難保持要被制成更具延展性的部件區域的加熱效率。

已經采用了幾種不同的裝置和方法來在成形期間向部件的特定區域提供熱。一些裝置在模具部件內提供各種線形筒式加熱器，以在工件形成期間將熱局部地施加至工件以形成上述復雜部件。然而，在模具部件中使用這些線形筒會導致沿著模具表面的溫度變化，從而在形成工件時產生不均勻的熱分布并且因此產生劣質產品。此外，將許多線形筒式加熱器插入到模具或沖壓部件中具有與其相關聯的高成本，特別是在加工工具、組裝工具以及維護所述工具方面。線形筒式加熱器難以安裝且在從模具中被拉出時可能發生斷裂。在更換筒時，還需要特殊的清潔程序，這進一步導致了與時間和金錢相關聯的成本。

本公開提供了對在熱成形系統和熱成形操作中所使用的模具的改進，并且具體地，提供了對用于形成復雜的3D部件的模具或印模的改進。

發明內容

根據本發明的一方面，提供了一種成形系統，該成形系統包括：第一模具組件，第一模具組件具有第一模具本體和第一模具表面；第二模具組件，第二模具組件具有第二模具本體和第二模具表面；第一模具表面和第二模具表面具有變化的橫截面且構造成彼此配合以在其間形成模具腔，從而將工件接納在模具腔中，構造成被接納在第一模具本體和第二模具本體中的一者中的第一加熱器插入構件，第一加熱器插入構件中具有第一蛇形凹槽，以及第一柔性加熱器構件，第一柔性加熱器構件布置在第一蛇形凹槽中且構造成與第一蛇形凹槽的形狀相符合。