一种小软区不等温热成型模具的制作方法

本实用新型涉及模具技术领域，特别是涉及一种小软区不等温热成型模具。

背景技术：

随着汽车工业的发展，现在人们对汽车的碰撞安全性，环保性，轻量性的要求越来越高，因此，人们不断努力改进汽车覆盖件的生产工艺，朝着质量更轻，强度更高的方向发展。

目前汽车覆盖件中越来越多的零件采用高强钢板件，例如车门防撞梁、A柱、B柱、前后保险杠等。此类件要求主体拥有高屈服强度1300-1600MPa，局部拥有低屈服强度340-500MPa，多种强度同时在一个零件上实现，在发生汽车相互碰撞时，此类零件能同时承受超高强度冲击力，又可靠局部中等强度吸收车辆撞击时的能量，减少对驾乘人员的伤害。

普通热成型工艺中，对于一个零件中小范围要求低屈服强度的情况称为小软区，实现小软区多采用不等厚度焊接板料冲压和零件成型后使用加热丝二次加热淬火，使板料晶相组织二次改变的方法降低屈服强度，以上两种工艺复杂，板料成本提高，二次加热容易造成零件扭曲，影响产品质量，同时效率也会大大降低，能够实现小范围低屈服强度的模具会有更大的优势。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种小软区不等温热成型模具，其是一种是通过控制热成型模具中压型镶块的温度以及镶块内部控温结构，进而实现模具一次完成零件小软区冲压成型的模具。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种小软区不等温热成型模具，包括上模成型镶块及下模成型镶块，所述的上模成型镶块及下模成型镶块分别固定在上垫板与下垫板上，所述上模成型镶块及下模成型镶块之间为产品法兰边成型区，所述的上模成型镶块的成型面的上部一侧形成有产品的成型弧面，其特征在于，所述的上模成型镶块及下模成型镶块内分别安装有加热元件以对所述上模成型镶块及下模成型镶块进行加热，所述上模成型镶块及下模成型镶块的除成型面外的外侧包覆有保温层，所述上模成型镶块内形成隔热腔内填充有隔热材料层，所述隔热材料层与所述加热元件的轴线垂直并近所述成型弧面，以使所述成型弧面的温度低于上模成型镶块的其它成型面的温度。

所述下模成型镶块内安装有温度检测元件，以检测下模成型镶块的温度，所述的温度检测元件自下垫板上形成的安装孔中伸入到所述的下模成型镶块内中，并与所述隔热材料层平行。

所述上模成型镶块及下模成型镶块的外侧设有保护罩，以对所述加热元件的露出端形成保护。

所述隔热材料层包括支撑钢板及固定在所述支撑钢板两个面上的云母材料层。

所述保温层为云母材料层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型小软区不等温热成型模具，采用模成型镶块及下模成型镶块内分别安装有加热元件以对所述上模成型镶块及下模成型镶块进行加热，所述上模成型镶块及下模成型镶块的除成型面外的外侧包覆有保温层，所述上模成型镶块内形成隔热腔内填充有隔热材料层，所述隔热材料层与所述加热元件的轴线垂直并近所述成型弧面，可以有控制成型弧面上的成型温度，方便对该处理温度的控制，保证产品的质量。

附图说明

图1为本实用新型的小软区不等温热成型模具型腔部分总装配图；

图2为本实用新型的图1的沿A-A线的剖面图；

图3为本实用新型的隔热材料层的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本实用新型的小软区不等温热成型模具包括上模成型镶块1及下模成型镶块11，所述的上模成型镶块及下模成型镶块分别固定在上垫板5与下垫板51上，所述上模成型镶块及下模成型镶块之间为产品法兰边成型区10，所述的上模成型镶块的成型面的上部一侧形成有产品的成型弧面20，所述的上模成型镶块1内形成有多个冷却水路7，所述的下模成型镶块11内有多个冷却气路8，成型镶块内部的每个区域单独控制冷却。以上均为现有技术的结构，不再对此详细说明，本实用新型的创新在于，在所述的上模成型镶块及下模成型镶块内分别安装有加热元件2以对所述上模成型镶块及下模成型镶块进行加热，所述上模成型镶块及下模成型镶块的除成型面外的外侧包覆有保温层6，在所述上模成型镶块内形成隔热腔(未示出)内填充有隔热材料层4，所述隔热材料层与所述加热元件的轴线垂直并近所述成型弧面20，以使所述成型弧面的温度低于上模成型镶块的其它成型面的温度，当然，所述的隔热材料层4是沿所述的成型弧面20的轴线长度方向进行布置，以实现隔热的功能。

其中，所述的加热元件2为现有加热器件，如热电偶或加热棒等现有模具用加热元件，所述的所述隔热材料层4包括支撑钢板41及固定在所述支撑钢板两个面上的云母材料层42。云母材料层42与支撑钢板41可采用螺钉连接固定。

具体的，本实用新型中，所述保温层为云母材料层，可采用螺钉连接固定在上模成型镶块及下模成型镶块的除成型面外的外侧，以实现保温的作用。

其中，所述下模成型镶块内安装有温度检测元件，以检测下模成型镶块的温度，所述的温度检测元件自下垫板51上形成的安装孔12中伸入到所述的下模成型镶块内11中，并与所述隔热材料层平行。所述的温度检测元件为现有可用的温度检测传感器。温度传感器可控制对应区域内的加热元件和冷却系统的开闭，在超温后可设置报警系统，避免热量传导到整个模具和压机。

其中，所述上模成型镶块及下模成型镶块的外侧设有保护罩9，以对所述加热元件2的露出端形成保护，保护罩9与上模成型镶块及下模成型镶块可采用螺钉91连接固定或其它方式固定。

本实用新型中，所述的温度传感器根据镶块的大小布置相应的数量，可以是如多个靠近成型镶块顶部，一个靠近成型镶块中心或采用其它方式布置，温度传感器要与成型镶块完全接触，每个温度传感器能独立控制本区域内的加热元件和冷却系统；成型镶块的底部与侧面包裹保温隔热材料，能减少热能损失。

本实用新型中，所述的加热元件的数量根据需要来布置其数量，其的总功率要满足在0.5-1小时内把成型镶块温度升高到指定温度；加热元件要与成型镶块完全接触；在上模成型镶块内部设置隔热材料，能阻隔温度传导，保证温度在可控区域范围内。

本实用新型固定在模具的上下模座，然后安装到冲压机床进行压件生产。图1为B柱小法兰边的成型镶块总装，小法兰边(产品法兰边成型区10)屈服强度要达到340-500MPa；同时与小法兰边相邻的侧壁区域(成型弧面20)屈服强度要达到1300-1600MPa，中间允许局部过渡区域。这样在不使用焊接板料，不进行二次加热的情况下，通过控制成型镶块内不同区域的温度，实现同一零件局部拥有不同机械性能的要求，达到小软区不等温热成型。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。