一种热作模具的制作方法

本实用新型涉及设备加工领域，尤其涉及一种热作模具。

背景技术：

超高强钢热冲压成型技术是指将工件加热到一定的温度得到奥氏体并充分保温使奥氏体均匀化后，将工件快速移到低温模具，在模具内完成冲压成型实现保压淬火，最终获得组织形态以马氏体为主的超高强钢制件。热冲压工艺的优点在于所需成型压力小，所得制件强度高，且产品回弹量远小于冷冲压工艺。

在完成冲压动作的同时实现模内淬火是热冲压成型的重要特色，只有当高温工件的冷却速度大于某临界值时，奥氏体才能充分转换为马氏体，制件方能表现出高工。为使工件获得高冷却速度，除了需要缩短工件转移和模具合模时，以及设计有效的冷却系统降低模具温度外，还需确保工件与模具之间充分接触，以便使工件热量迅速转移到模具，从而实现快速降温。这对获得性能优异的制件具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种热作模具。

本实用新型采用的技术方案是，设计一种热作模具，包括：设置有冲头的上模部、下模部；所述下模部包括：

下模座及设置在所述下模座中可拆卸的凹模，其中，所述凹模外表面为锥形设置，所述下模座与所述凹模的连接面设置有相对应的多个弹簧设置孔，所述弹簧设置孔内设置有弹簧。

优选的，位于所述凹模下方的下模座内设置有顶柱。所述顶柱用于支撑所述凹模内的工件，并在工件完成后将工件顶出所述凹模。

优选的，所述凹模外表面设置有环形定位台。所述环形定位台用以定位所述凹模，方便安装。

优选的，所述凹模上的弹簧设置孔设置在所述环形定位台上。所述弹簧设置孔用于放置弹簧，且限定所述弹簧的弹性伸缩方向，保护弹簧。

优选的，所述弹簧设置孔为相对设置的四个弹簧设置孔。四个相对设置的弹簧设置孔，可以使所述弹簧设置孔内的弹簧提供的弹力分布较均匀，凹模更加平稳。

优选的，所述环形定位台上设置有限位块。所述限位块用于限定所述凹模的位置，防止所述凹模转动而影响工件的成型。

优选的，所述的下模座内设置有与所述环形定位台相适应的环形定位槽。所述环形定位槽与所述环形定位台配合，限定所述凹模的位置。

优选的，所述环形定位槽上设置有与所述限位块相适应的限位槽。所述限位槽与所述限位块配合起到止转的作用，防止所述凹模转动。

优选的，所述环形定位台的外表面也为锥形结构。所述环形定位台的外表面为锥形结构，可以使上模部在下模座与凹模形成散热空间的行程缩短。

优选的，所述上模部与所述凹模内设置有冷却孔。所述冷却孔用于在工件成型后对工件进行快速的交换热量。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型通过在下模座和凹模设置弹簧，且凹模与下模座的连接面为锥形结构，使凹模能够被弹簧的弹力顶起，在下模座与凹模之间形成一个散热空间，加强了散热能力，提高了冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖面图；

图2为本实用新型实施例的冲压状态剖面图；

图3为本实用新型实施例的下模部凹模示意图；

图4为本实用新型实施例的下模座俯视示意图。

图中：1、上模部；11、冲头；2、凹模；21、环形定位台；22、成型孔；23、限位块；3、下模座；31、环形定位槽；32、限位槽；4、弹簧设置孔；5、顶柱；6、散热空间；7、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1－4所示，本实用新型提出了一种热作模具，包括：设置有冲头11的上模部1、下模部；所述下模部包括：

下模座3及设置在所述下模座3中可拆卸的凹模2，其中，所述凹模2外表面为锥形设置，所述下模座3与所述凹模2的连接面设置有相对应的多个弹簧设置孔4，所述弹簧设置孔4内设置有弹簧7。

具体的，考虑到凹模2的重量，所述弹簧7优选为高强度弹簧，能够储存较大的能量。

在本实用新型实施例中，位于所述凹模2下方的下模座3内设置有顶柱5。所述顶柱5用于支撑所述凹模2内的工件，并在工件完成后将工件顶出所述凹模2。

具体的，所述凹模2内设置有成型孔22，所述成型孔22下方开有通孔，所述顶柱5的上端较小，设置在所述凹模2通孔中。所述顶柱5下端较大且设置有向下开口的内腔，所述内腔中设置有弹簧7，通过弹簧7的弹力支撑所述顶柱5。由于所述凹模2和所述顶柱5是弹性支撑，所以使得工件受力均匀且平稳。

另外，所述成型孔22与所述冲头11设置有一定的锥度。

做为本实用新型的一个实施例，顶柱5可以是液压缸或气缸。

在本实用新型实施例中，所述凹模2外表面设置有环形定位台21。所述环形定位台21用以定位所述凹模2，方便安装。具体的，所述环形定位台21设置在所述凹模2外表面且设置在所述凹模2重心所在的水平面上，可以改善所述凹模2的受力情况，延长所述凹模2的使用寿命。

在本实用新型实施例中，所述凹模2上的弹簧设置孔4设置在所述环形定位台21上。所述弹簧设置孔4用于放置弹簧7，且限定所述弹簧7的弹性伸缩方向，保护所述弹簧7。

在本实用新型实施例中，所述弹簧设置孔4为相对设置有四个弹簧设置孔4。四个相对设置的弹簧设置孔4，可以使所述弹簧设置孔4内的弹簧7提供的弹力分布较均匀，凹模2更加平稳。具体的，所述四个弹簧设置孔4在所述环形定位台21上均匀分布，分布在一个正方形的四个角点上，可以使受力更加均匀，使所述凹模2更加平稳。

在本实用新型实施例中，所述环形定位台21上设置有限位块23。所述限位块23用于限定所述凹模2的位置，防止因所述凹模2的转动而影响工件的成型。所述定位块可以设置有多个，也可以设置为一个，优选设置为四个，设置在相邻两个所述弹簧设置孔4中间，且设置在所述环形定位台21的外周面。当然，所述弹簧7的数量与所述弹簧设置孔4的数量相适应。

在本实用新型实施例中，所述的下模座3内设置有与所述环形定位台21相适应的环形定位槽31。所述环形定位槽31与所述环形定位台21配合，限定所述凹模2的位置。所述环形定位槽31中设置有弹簧设置孔4，与所述环形定位台21上的弹簧设置孔4相对应，所述弹簧7设置在所述弹簧设置孔4中，所述弹簧设置孔4对所述弹簧7进行限定和保护。

在本实用新型实施例中，所述环形定位槽31上设置有与所述限位块23相适应的限位槽32。所述限位槽32与所述限位块23配合起到止转的作用，防止所述凹模2转动。所述限位槽32的数量与所述限位块23的数量相适应，为了结构的对称性及凹模2的平稳性，所述限位块23的数量应与所述弹簧设置孔4的数量相适应。

在本实用新型实施例中，所述上模部1与所述凹模2内设置有冷却孔(图中未示出)。所述冷却孔用于在工件成型后对工件进行快速的热交换，将工件快速地冷却下来。

更具体的，将加热后的工件放置于所述凹模2的工位，通过上模部1的冲头11将工件在凹模2的成型孔22中冲压成型，在这个过程中，由于凹模2与下模座3间设置有弹簧7，在弹力的作用下，凹模2会平稳下降，直到与下模座3连接面平缓接触，则停止下降，防止因瞬间压力过大而造成对凹模2成型孔22的损伤，延长了凹模2的寿命。

当工件成型后，上模部1退回一定的距离，由于弹簧7的弹力作用，整个凹模2会上升，所以工件仍然与上模部1的冲头11和下模部的凹模2紧密接触，而由于凹模2上升的原因，在凹模2与下模座3之间会形成一个散热空间6。

通过在上模部1与凹模2内的冷却孔注入冷却液，使工件快速冷却，同时，因为散热空间6的形成，使得冷却速度更快，淬火效果更好。

工件冷却完成后，上模部1退出，下压凹模2的边缘，使凹模2下降，此时顶柱5内的弹簧7对工件施加一个向上的弹力，使工件被顶出凹模2，完成退模。

上述实施例仅用于说明本实用新型的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本实用新型的保护范围。