专利名称：一种热冲压模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模具，尤其涉及一种冲压模具。
背景技术：
热冲压成形工艺可以克服传统超高强钢板成形困难、零件尺寸精度低的缺点。其工艺流程如图I所示，先将原始强度在400 600Mpa左右的硼钢板I经加热炉2加热到950°C左右的奥氏体温度，再经热冲压模具3快速冲压并在保压状态下通过热冲压模具3的冷却回路系统冷却淬火，从而得到超高抗拉强度零件4 (其强度在1500Mpa以上)。在汽车制造工业中，热冲压零件可以显著提高车身的碰撞安全性，减轻车重，满足汽车行业对安全性、节能环保及舒适性的要求。热冲压工艺与传统冷冲压最大的不同在于成形后热态的零件需要在模具中保压淬火。为了达到热冲压工艺所要求的冷却速度，需要在热冲压模具 中布置冷却回路。因此，为了满足大批量实际生产中每分钟3冲程的生产效率，模具冷却回路系统的设计是保证冷却效果的关键。目前国外的热冲压量产正式模具均采用分块式独立的冷却回路系统，如图2、图3所示，一套模具一般分为多个镶块，每个镶块构成一个独立的冷却回路系统，即在每个镶块中钻孔加工模具型面的冷却水管道5，冷却水管道5的两端用堵头6堵住，然后加工镶块的进水管7和出水管8。之后将各镶块装配在一起，再将各镶块的进水管7和出水管8连接通水管，从而形成完整的冷却系统。上述技术方案具有导热效率高，在大批量生产时能够更换镶块的优点。但是，该模具冷却回路系统复杂，密封部位较多，易出现冷却水泄露的情况；并且堵头6所在部位无冷却水通过，使得该部位的冷却效果较差；此外，各镶块的进出水管道7、8要与模具型面冷却水管道5连接，钻孔工艺复杂，加工周期长。另一方面，国内目前没有制造热冲压量产正式模具的技术方案，只有采用整体铸造形式的样模，其由于导热效率低而无法满足批量生产的生产节拍要求。
发明内容本实用新型的发明目的是提供一种热冲压模具，该热冲压模具能够均匀地冷却冲压后的钢板，并且其结构简单、可靠实用、能够有效降低热冲压零件的生产成本，从而满足汽车零件批量生产的要求。根据上述发明目的，本实用新型提出了一种热冲压模具，包括若干个镶块，各镶块上设有冷却管路；此外，各镶块上在端面上还设有一储水连通槽，同一镶块上以及相邻镶块上的各冷却管路的端部开口都在该槽内，相邻两镶块密封连接。在本技术方案中，模具由若干镶块拼接而成，每个镶块两端均设有一个储水连通槽。在采用本技术方案所述的热冲压模具对钢板进行热冲压时，冷却水先进入并汇聚在镶块一端的储水连通槽内，然后均匀地从储水连通槽内各冷却管路的端部开口进入到该镶块各冷却管路内，从而对该镶块上的热冲压零件进行均匀的冷却；冷却水通过该镶块的冷却管路后，进入并汇聚在另一个储水连通槽，再从该储水连通槽内各冷却管路的端部开口进入到相邻镶块的各冷却管路内，从而对相邻镶块上的热冲压零件进行均匀的冷却。以此类推，冷却水流过整个热冲压模具，从而对整个热冲压模具上的热冲压零件进行快速、均匀地冷却淬火作业。当热冲压模具中，某个镶块中的某处冷却管路发生泄漏时，通过该镶块上其余冷却管路的冷却水汇聚在下一个储水连通槽内，并均匀地流入相邻镶块的冷却管路内，从而不会影响到后续镶块的冷却淬火作业。在上述的热冲压模具中，相邻两镶块通过沉头螺栓连接。优选地，在上述的热冲压模具中，相邻两镶块通过紧固槽和螺栓连接，以便工作人员拆装镶块。优选地，在上述的热冲压模具中，储水连通槽外圈设有一环形密封槽。将O形密封 圈压紧在环形密封槽内，能够有效密封储水连通槽。本实用新型所述的热冲压模具具有以下优点(I)该热冲压模具能够快速、均匀地冷却冲压后的钢板，并消除了现有的热冲压模具中存在的局部冷却效果较差的缺陷；(2)该热冲压模具结构简单、可靠实用，即使模具某处的冷却水管道发生泄漏，也不会影响其他部位的冷却；(3)该热冲压模具结构简单，易于加工生产，从而有效降低了热冲压模具的制造成本，进而降低了热冲压零件的制造成本；(4)该热冲压模具具有冷却速度快、生产成本低的优点，从而能够满足汽车零件批量生产的要求。
图I为热冲压成形工艺的流程图。图2为现有模具的结构示意图。图3为图2中镶块A的结构示意图。图4为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式下的结构示意图。图5为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的凸模的俯视图。图6为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的凸模的结构示意图。图7为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的凸模的分体结构示意图。图8为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的凸模镶块的结构示意图。图9为图8中B-B面的截面图。图10为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的冷却水接口的结构示意图。图11为图10的主视图。图12为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的紧固槽的结构示意图。图13为图12中C-C面的截面图。[0029]图14为本实用新型所述的热冲压模具在一种实施方式中的凹模的分体结构图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的热冲压模具做进一步的详细说明。图4显示了本实用新型所述的热冲压模具在本实施例中的结构。如图4所示，凸模IOla与凹模IOlb分别固定在下模板105a与上模板105b上。凸模IOla与凹模IOlb均包括两个互相密封连接的镶块102、设于镶块102两侧的压边圈104以及与镶块102端部密封连接的冷却水接头103。其中，每块镶块102的长度均不超过400mm，以便钻孔加工；由于压边圈104不会影响零件的性能，因此其采用导热效率稍差的整体铸造方式，以节约成本。图5、图6、图7显示了本实用新型所述的热冲压模具在本实施例中的凸模的结构。
如图5、图6、图7所示，镶块102a —端与镶块102b —端通过紧固槽108和螺栓连接，其连接端面上设有一个储水连通槽107。压边圈104设于镶块102a、102b的两侧。镶块102a、102b另一端端面分别与冷却水接头103密封连接，用以接入冷却水。每个冷却水接头103上均设有储水连通槽107。镶块102a、102b内各设有8根沿镶块长度方向设置的冷却管路106，冷却管路106的管径为18mm，每两根冷却管路106之间的距离在10 20mm之间，与镶块102a、102b表面的距离在10 15mm之间，以确保各镶块能够快速且均匀的冷却热冲压零件。冷却管路106两端的开口均设于镶块102a、102b两端的储水连通槽107内。图8、图9显示了本实用新型所述的热冲压模具在本实施例中镶块之间的储水连通槽的结构。如图8、图9所示，镶块102端面上部设有一个不规则T形的储水连通槽107，冷却水管106的端部开口均设于储水连通槽107内。在储水连通槽107外圈设有一圈环形密封槽109，其与O形密封圈配合使用，起到密封储水连通槽107的作用。图10、图11显示了本实用新型所述的热冲压模具在本实施例中冷却水接头的结构。如图10、图11所示，储水连通槽107设于冷却水接头上，其结构与设于镶块之间的储水连通槽基本相同，形状为不规则T形，外圈设有一圈环形密封槽109。冷却水接头的通水孔设于储水连通槽107内，并且相邻镶块上的冷却管道的端部开口均设于储水连通槽107内。若干螺栓孔设于储水连通槽107下方的冷却水接头上，用以螺栓连接冷却水接头与镶块。在储水连通槽107上部设有一个密封螺栓孔112，其外圈设有一圈环形密封槽109，用以密封储水连通槽107。图12、图13显示了本实用新型所述的热冲压模具在本实施例中紧固槽的结构。如图12、图13所示，镶块一端下部的两侧设有两个紧固槽，紧固槽包括相互连接的梯形槽110与U形槽111。通过螺栓贯穿U形槽111与相邻镶块上的螺栓孔，从而将两个镶块固定连接在一起。梯形槽的作用是方便工作人员拆装镶块。图14显示了本实用新型所述的热冲压模具在本实施例中的凹模的结构。如图14所示，凹模的结构与凸模的结构基本相同，其不同之处在于两个凹模镶块之间通过沉头螺栓113固定连接；各凹模镶块内设有10根冷却管路；并且在凹模中各储水连通槽107的形状为不规则的U形；此外，凹模的冷却水接头上的储水连通槽内不设有密封螺栓孔。当热冲压模具工作时，冷却水通过通水管进入并汇聚在冷却水接头上的储水连通槽内，然后通过第一个镶块内冷却管路的端部开口均匀地流入第一个镶块内冷却管路中，对模具进行冷却；冷却水经过第一个镶块后，汇聚在两个镶块之间的储水连通槽内，再通过第二个镶块内冷却管路的端部开口均匀地流入第二个镶块内冷却管路中，最后经另一个冷却水接头内的储水连通槽流入通水管中。要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新 型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种热冲压模具，包括若干个镶块，各镶块上设有冷却管路，其特征在于，各镶块上在端面上设有一储水连通槽，同一镶块上以及相邻镶块上的各冷却管路的端部开口都在该槽内，相邻两镶块密封连接。
2.如权利要求I所述的热冲压模具，其特征在于，相邻两镶块通过沉头螺栓连接。
3.如权利要求I所述的热冲压模具，其特征在于，相邻两镶块通过紧固槽和螺栓连接。
4.如权利要求2或3所述的热冲压模具，其特征在于，所述储水连通槽外圈设有一环形密封槽。
专利摘要本实用新型公开了一种热冲压模具，包括若干个镶块，各镶块上设有冷却管路；此外，各镶块上在端面上还设有一储水连通槽，同一镶块上以及相邻镶块上的各冷却管路的端部开口都在该槽内，相邻两镶块密封连接。该热冲压模具能够快速且均匀地对热冲压零件进行冷却淬火，从而满足汽车零件批量生产的要求。
文档编号B21D37/10GK202591378SQ20122011572
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者吴彦骏, 徐伟力, 洪振军, 罗爱辉, 艾健, 俞宁峰 申请人:宝山钢铁股份有限公司