专利名称：汽车零件整体式预埋管热冲压模具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于板材冲压成形领域，涉及汽车零件整体式预埋管热冲压模具。
背景技术：
热冲压是最近二十多年发展起来的新型成形技术，其工艺特征是将原始强度在 400 600Mpa的Boron钢板加热到奥氏体温度范围，快速移动到模具并快速冲压，在压机保 压状态下通过模具快速冷却零件以实现淬火强化，得到马氏体组织和1500Mpa，甚至更高的 抗拉强度。热冲压零件在车身结构上的使用，可以极大提高车身的碰撞安全性，减轻白车身 重量，满足汽车行业对安全性，节能环保和舒适性的要求。热冲压工艺与传统冷冲压最大的 不同在于加热后的板料成形后直接在模具中淬火。为达到热冲压工艺所要求的均勻冷却效 果及一定的冷却速度，需要在热冲压模具中均勻布置冷却水管，且冷却管道与模具型面之 间的距离需保持在10-15mm。目前，汽车车身上适用热冲压技术生产的零件有B柱、A柱、 C柱；防撞杆(梁)；保险杠；车顶加强梁；其它车身、底盘结构件、加强件等。目前国外的热冲压模具均采用分块式设计，一套模具一般分为8-10个镶块，在每 个镶块中用机械钻孔的方式加工冷却水管道，然后将各镶块装配在一起，所有镶块的冷却 管路连接成完整的冷却系统。这种方案的结果就是模具冷却水系统复杂，对钻孔加工，冷却 系统结合部密封，镶块装配的精度要求极高；加工周期长，费用贵昂；密封部位多，易出现 冷却水泄露的缺陷，制造装配的误差积累大，易导致零件型面尺寸不合格，模具结构复杂， 维护保养复杂，成本高。
发明内容本实用新型的目的是在于设计一种汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其结构简 单，可靠实用，降低热冲压模具的制造、使用、维护费用，降低热冲压零件的生产成本。本实用新型的技术方案是，汽车零件整体式预埋管热冲压模具，包括凹模、凸模、入水口接头、出水口接头和 密封堵头；凹模、凸模上分别开设与汽车零件结构形状相对应的型面；其特征是，凹模、凸 模内预埋冷却水管路，冷却水管路在凹模、凸模内随型面走向弯曲布置；上述结构的凸模、 凹模分别为整体铸造结构。进一步，所述的凹模、凸模端部设有分流连通槽，凹模、凸模内预埋的冷却水管路 由分流连通槽连接，配合密封堵头，形成完整连通的冷却水通路；凹模、凸模均外接一个入 水口接头和一个出水口接头。所述的分流连通槽周围开有用于连接密封堵头、入水口接头或者出水口接头的螺 栓孔。又，所述的分流连通槽周围加工用于放置0型密封圈的凹槽，0型密封圈放入凹 槽，位于密封堵头和凹模、凸模的中间，由螺栓连接凹模、凸模模体和密封堵头。另外，本实用新型所述的入水口接头或者出水口接头形状设计与密封堵头相同，截面采用与凹模、凸模端面一致的形状，中间有进水口或者出水口，入水口接头或者出水口 接头与外接冷却水管螺纹连接。所述的冷却水管路沿模具型面走向采用6-8根冷却水管弯曲布置，或布置3-4根 直冷却水管。冷却水管直径为8-20mm。冷却水管壁之间的距离不小于10mm，与模具型面表 面的距离保持10-15mm。热冲压用钢在加热电炉中经过加热保温，由快速机械手将加热后的板料移动到拟 申报专利的整体式热冲压模具中，压机快速合模成形，同时，模具表面与高温板料换热，冷 却板料，模具内的循环冷却水将热量带走，达到对零件进行成形后淬火的目的。T型头端部加工出分流连通槽，以将相应管路连接成完整的冷却水循环通路；分 流连通槽工作时将进入槽内的各分支管路的冷却水混合，使温度，压力均衡，同时将混勻后 的冷却水分流至出槽水管。分流连通槽的形状不规则，按照水管出入口的分布而定，槽深度30mm。为使密封堵 头或者进出水接头与端面连接，分流连通槽周围有螺栓孔，在分流连通槽周围加工用于放 置0密封圈的“□”型槽；工作时密封圈放入凹槽，位于密封堵头和模体的中间，由螺栓连接 模体和密封堵头。密封堵头安装在模具分流连通槽端部，与密封圈组合使用，防止冷却水泄漏的装 置，采用与模具型面相同的外形，周围布置10-12个连接螺栓孔，用于连接密封堵头与模 体，并将0型密封圈压缩在模体的凹槽中。进出水接头，其形状设计与密封堵头基本相同。截面采用与模具端面一致的形状。 中间有进水口或者出水口，接头有内螺纹，用于外接冷却水管的连接。接头周围有10-11个 螺栓孔，用于接头与铸造模具块的连接。本实用新型的有益效果本实用新型提供的模具通过预埋冷却水管，相对现有模具采用的分块式设计方 式，在制造加工周期和成本上将大幅降低。简化模具整体结构，装配调试简便，降低冷却水 泄露缺陷的频率，使用维护方便，且模具整体加工，减少了制造和装配的误差积累，零件型 面精度高。可应用于汽车热冲压零件的批量生产，将大幅降低热冲压零件的生产成本和使 用门槛。
图1为本实用新型凸模的示意图；图2为图1的俯视图；图3为本实用新型凹模的示意图；图4为图3的俯视图；图5为本实用新型凸模冷却水管道设计示意图；图6为本实用新型凹模冷却水管道设计示意图；图7为本实用新型整体式热冲压模具装配图；图8为图7的俯视图；图9为本实用新型凸模分流连通槽的示意图；图10为图9的A部放大示意4[0029]图11为本实用新型入水口接头的示意图；图12为本实用新型出水口接头的示意图。
具体实施方式
参见图1 图12，本实用新型的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，以汽车B柱类 零件为例，该模具包括，模具凹模1、凸模2，其上分别开设与汽车B柱类零件结构形状相对 应的型面11、21，两端为T型；模具凹模1、凸模2的型面内布置冷却水管路3、4，冷却水管 路3、4由分流连通槽5、6连接，配合密封堵头7、8，形成两组流向不同的连通冷却水通路； 模具凹模1和凸模2均外接一个入水口接头12、22和一个出水口接头13、23，并与分流连通 槽5、6连通；冷却水管路3、4在型面内中部随模具型面走向采用6-8根分支管路31、41弯 曲布置。模具凹模1、凸模2的T型头部分端头沿零件型面布置3-4根冷却水管。所述的模具凹模1、凸模2的T型头端部加工出分流连通槽5、6，将相应管路连接 成完整的冷却水循环通路；分流连通槽5、6与将进入槽内的各分支管路31、41连通。所述的模具凹模1内布置的冷却水管为单根。所述的分流连通槽6(以凸模2为例)周围开有螺栓孔9，在分流连通槽6周围加 工用于放置0型密封圈的凹槽10。0型密封圈放入凹槽10，位于密封堵头和模体(凸模2)的中间，由螺栓连接模体 和密封堵头。进出水接头形状设计与密封堵头基本相同，截面采用与模具端面一致的形状，中 间有进水口或者出水口，接头有内螺纹，用于外接冷却水管的连接；接头周围有用于接头与 铸造模体连接的螺栓孔。冷却水管宜径为8_20mm，冷却水管壁之间的距离不小于10mm，与模具型面表面的 距离保持10-15mm。将两块密封堵头，出水口接头将入水口接头和出水口接头安装在铸造凹模上之 后，模具内部的预埋管道形成了由入水口到出水口的冷却水循环通路。将外接冷却时系统 由螺纹连接的方式分别接在入水和出水口上。模具在工作时，冷却水由入水口接头进入模 具，在分流连通槽处分流为两路，其中一路流经4根直通水管、在分流连通槽处汇合后再次 分流至3根U型弯水管，到达分流连通槽；另外一路水流经3根U型弯水管，在分流连通槽 处汇合后再次分流至3根直通水管，到达分流连通槽与前路冷却水汇合，经出水口流出模 具。冷却水不断循环于模具的预埋冷却管路和外部冷却系统之间，就可以对高温的模具表 面进行冷却。
权利要求汽车零件整体式预埋管热冲压模具，包括凹模、凸模、入水口接头、出水口接头和密封堵头；凹模、凸模上分别开设与汽车零件结构形状相对应的型面；其特征是，凹模、凸模内预埋冷却水管路，冷却水管路在凹模、凸模内随型面走向弯曲布置；上述结构的凸模、凹模分别为整体铸造结构。
2.如权利要求1所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的凹模、 凸模端部设有分流连通槽，凹模、凸模内预埋的冷却水管路由分流连通槽连接，配合密封堵 头，形成完整连通的冷却水通路；凹模、凸模均外接一个入水口接头和一个出水口接头。
3.如权利要求1所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的分流连 通槽周围开有用于连接密封堵头、入水口接头或者出水口接头的螺栓孔。
4.如权利要求1所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的分流连 通槽周围加工用于放置0型密封圈的凹槽，0型密封圈放入凹槽，位于密封堵头和凹模、凸 模的中间，由螺栓连接凹模、凸模模体和密封堵头。
5.如权利要求1所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的入水口 接头或者出水口接头形状设计与密封堵头相同，截面采用与凹模、凸模端面一致的形状，中 间有进水口或者出水口，入水口接头或者出水口接头与外接冷却水管螺纹连接。
6.如权利要求1所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的冷却水 管路沿模具型面走向采用6-8根冷却水管弯曲布置，或布置3-4根直冷却水管。
7.如权利要求1或6所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的冷却 水管直径为8-20mm。
8.如权利要求1或6所述的汽车零件整体式预埋管热冲压模具，其特征是，所述的冷却 水管壁之间的距离不小于10mm，与模具型面表面的距离保持10-15mm。
专利摘要汽车零件整体式预埋管热冲压模具，包括凹模、凸模、入水口接头、出水口接头和密封堵头；凹模、凸模上分别开设与汽车零件结构形状相对应的型面；其特征是，凹模、凸模内预埋冷却水管路，冷却水管路在凹模、凸模内随型面走向弯曲布置；上述结构的凸模、凹模分别为整体铸造结构。本实用新型针对复杂汽车零件的整体式热冲压模具，采用直通管和复杂曲线管路结合，带分流连通槽和密封堵头的冷却系统其结构简单，可靠实用，降低热冲压模具的制造，使用，维护费用，降低热冲压零件的生产成本。
文档编号B21D37/10GK201603803SQ20092021037
公开日2010年10月13日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者俞宁峰, 徐伟力, 洪振军, 罗爱辉, 艾健 申请人:宝山钢铁股份有限公司