CN104646548A - 一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的s型冲压模具 - Google Patents

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Abstract

一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型[冲压模具]，属于模具[结构]技术领域。这种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，在凸模中布置有冷却水道，共形成第一冷却水回路、第二冷却水回路和第三冷却水回路，所述凹模中布置有冷却水道，共形成第四冷却水回路、第五冷却水回路和第六冷却水回路，冷却水道连接铜管，铜管连接供水的橡胶管，冷却水道采用全部通水或部分通水，在未通水的冷却水道中***加热棒。该冲压模具呈S型，一模多用，既能实现均匀水冷又能实现分区冷却，而且结构简单，安装方便，有效降低制造成本，提高生产效率。

Description

一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具
技术领域
    本发明涉及一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，属于模具结构技术领域。
背景技术
    在汽车制造领域，模具结构设计是设计过程中一个极为重要的组成部分，其中冲压模具又是重中之重，也是形成自主研发能力的一个重要环节。
    热成形技术，又称热冲压技术，是将硼钢钢板（初始强度为500～600MPa）加热至奥氏体化状态，快速转移到模具中高速冲压成形，在保证一定压力的情况下，制件在模具中以大于27℃/s的冷却速度进行淬火处理，保压淬火一段时间，以获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件的成形方式。热成形技术在汽车制造领域的应用，大大扩展了高强钢在汽车零件上的应用范围。然而，高强度零部件给碰撞过程中的能量吸收以及成形后部件的再加工带来了困难，我们更希望在零部件的局部区域获得相对较软、延伸率更好的微观组织。基于此，在热成形的基础上，我们提出了一种更适合汽车结构件承载的热成形技术——强度复合热成形技术。在热成形工艺的成形和淬火过程中，模内快速的冷却速率是驱使板料向马氏体转变的重要原因，故可以通过分区冷却，即控制板料局部区域上的冷却速率，来获取具有复合强度的零部件。但是，热冲压零件的均匀水冷和分区冷却需要两套不同的模具，无法在一套模具中实现，增加了制造成本，降低了生产效率。
    因此，本领域技术人员致力于找出一种经济高效的S型冲压模具，既能实现均匀水冷又能实现分区冷却。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具。
本发明采用的技术方案为：一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，包括上模架、上模板、凸模、凹模、下模板和下模架，所述上模板设置在凸模上，上模架设置在上模板上，下模板设置在下模架上，凹模设置在下模板上，还包括导柱和滑动导套，导柱固定在下模架上，滑动导套固定在上模架上，导柱与滑动导套为滑动配合；所述凸模中布置有冷却水道，共形成第一冷却水回路、第二冷却水回路和第三冷却水回路，所述凹模中布置有冷却水道，共形成第四冷却水回路、第五冷却水回路和第六冷却水回路，所述冷却水道连接铜管，铜管连接供水的橡胶管，所述冷却水道采用全部通水或部分通水，在未通水的冷却水道中***加热棒。
所述凸模包括凸模Ⅰ、凸模Ⅱ和凸模Ⅲ，通过螺栓紧固连接在一起，在凸模和上模板之间以及凸模Ⅰ、凸模Ⅱ、凸模Ⅲ之间放置隔热材料。
所述凹模包括凹模Ⅰ、凹模Ⅱ和凹模Ⅲ，通过螺栓紧固连接在一起，在凹模和下模板之间以及凹模Ⅰ、凹模Ⅱ、凹模Ⅲ之间放置隔热材料。
所述凸模Ⅰ、凸模Ⅱ和凸模Ⅲ内分别布置有互不相通的第一冷却水回路、第二冷却水回路和第三冷却水回路，第一冷却水回路、第二冷却水回路和第三冷却水回路的两端各安装丝堵。
所述凹模Ⅰ、凹模Ⅱ和凹模Ⅲ内分别布置有互不相通的第四冷却水回路、第五冷却水回路和第六冷却水回路，第四冷却水回路、第五冷却水回路和第六冷却水回路的两端各安装丝堵。
所述上模板内布置有铜管，向下通过铜管接头分别与所述凸模Ⅰ（5A）、凸模Ⅱ和凸模Ⅲ内的第一冷却水回路、第二冷却水回路和第三冷却水回路连接，向上通过铜管三通分别与模具外的橡胶管连接。
所述下模板内布置有铜管，向上通过铜管接头分别与所述凹模Ⅰ、凹模Ⅱ和凹模Ⅲ内的第四冷却水回路、第五冷却水回路和第六冷却水回路连接，向下通过铜管三通分别与模具外的橡胶管连接。
本发明的有益效果在于：这种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，在凸模中布置有冷却水道，共形成第一冷却水回路、第二冷却水回路和第三冷却水回路，所述凹模中布置有冷却水道，共形成第四冷却水回路、第五冷却水回路和第六冷却水回路，冷却水道连接铜管，铜管连接供水的橡胶管，冷却水道采用全部通水或部分通水，在未通水的冷却水道中***加热棒。该冲压模具呈S型，一模多用，既能实现均匀水冷又能实现分区冷却，而且结构简单，安装方便，有效降低制造成本，提高生产效率。
附图说明
    图1是一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具的结构图。
    图2是图1中凸模的结构图。
图3是图1中凹模的结构图。
图4是图1中A-A示剖面图。
图5是图1中B-B示剖面图。
图6是图1中C-C示剖面图。
图7是图1中D-D示剖面图。
    图8是模具实现均匀水冷的示意图。
    图9是模具实现分区冷却的示意图。
    图中：1、上模架，2、滑动导套，3、铜管,3A、第一铜管,3B、第二铜管，4、铜管三通，5、凸模，5A、凸模Ⅰ，5B、凸模Ⅱ，5C、凸模Ⅲ，6、上模板，7、螺栓，8、加热棒，9、导柱，10、下模架，11、下模板，12、橡胶管，12A、第一橡胶管，12B、第二橡胶管，13、凹模，13A、凹模Ⅰ，13B、凹模Ⅱ，13C、凹模Ⅲ，14、丝堵，15、冷却水道，15A、第一冷却水道，15B、第二冷却水道，16、铜管接头，U、第一冷却水回路，V、第二冷却水回路，W、第三冷却水回路，X、第四冷却水回路，Y、第五冷却水回路，Z、第六冷却水回路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
图1示出了一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具的结构图。图中，这种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具包括上模架1、上模板6、凸模5、凹模13、下模板11和下模架10，上模板6设置在凸模5上，上模架1设置在上模板6上，下模板11设置在下模架10上，凹模13设置在下模板11上，还包括导柱9和滑动导套2，导柱9固定在下模架10上，滑动导套2固定在上模架1上，导柱9与滑动导套2为滑动配合。凸模5中布置有冷却水道15，共形成第一冷却水回路U、第二冷却水回路V和第三冷却水回路W。凹模13中布置有冷却水道15，共形成第四冷却水回路X、第五冷却水回路Y和第六冷却水回路Z。冷却水道15连接铜管3，铜管3连接供水的橡胶管12。冷却水道15采用全部通水或部分通水，在未通水的冷却水道15中***加热棒8。
图2、4、5示出了图1中凸模的结构图。凸模5包括凸模Ⅰ5A、凸模Ⅱ5B和凸模Ⅲ5C，通过螺栓7紧固连接在一起，在凸模5和上模板6之间以及凸模Ⅰ5A、凸模Ⅱ5B、凸模Ⅲ5C之间放置隔热材料。凸模Ⅰ5A、凸模Ⅱ5B和凸模Ⅲ5C内分别布置有互不相通的第一冷却水回路U、第二冷却水回路V和第三冷却水回路W，第一冷却水回路U、第二冷却水回路V和第三冷却水回路W的两端各安装丝堵14。上模板6内布置有铜管3，向下通过铜管接头16分别与所述凸模Ⅰ5A、凸模Ⅱ5B和凸模Ⅲ5C内的第一冷却水回路U、第二冷却水回路V和第三冷却水回路W连接，向上通过铜管三通4分别与模具外的橡胶管12连接。
图3、6、7示出了图1中凹模的结构图。凹模13包括凹模Ⅰ13A、凹模Ⅱ13B和凹模Ⅲ13C，通过螺栓7紧固连接在一起，在凹模13和下模板11之间以及凹模Ⅰ13A、凹模Ⅱ13B、凹模Ⅲ13C之间放置隔热材料。凹模Ⅰ13A、凹模Ⅱ13B 和凹模Ⅲ13C内分别布置有互不相通的第四冷却水回路X、第五冷却水回路Y和第六冷却水回路Z，第四冷却水回路X、第五冷却水回路Y和第六冷却水回路Z的两端各安装丝堵14。下模板11内布置有铜管3，向上通过铜管接头16分别与所述凹模Ⅰ13A、凹模Ⅱ13B和凹模Ⅲ13C内的第四冷却水回路X、第五冷却水回路Y和第六冷却水回路Z连接，向下通过铜管三通4分别与模具外的橡胶管12连接。
实施例1
图8示出了模具实现均匀水冷的示意图。第一冷却水回路U、第二冷却水回路V、第三冷却水回路W、第四冷却水回路X、第五冷却水回路Y和第六冷却水回路Z全部通水，将加热至奥氏体化状态的硼钢钢板快速转移到模具中冲压成形，在保证一定压力的情况下，通过冷却水道15中水流的冷却作用，板料各区域在模具中可以以相同的的冷却速度>27℃/s进行淬火处理，保压淬火一段时间后，获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件。
实施例2
图9示出了模具实现分区冷却的示意图。第一冷却水回路U、第二冷却水回路V、第四冷却水回路X和第五冷却水回路Y全部通水，对凸模Ⅰ5A、凸模Ⅱ5B、凹模Ⅰ13A、凹模Ⅱ13B起到冷却作用，第三冷却水回路W和第六冷却水回路Z不通水，取下凸模Ⅲ5C和凹模Ⅲ13C内冷却水道15右端的丝堵14，并在凸模Ⅲ5C和凹模Ⅲ13C内的冷却水道15中***加热棒8，通过控制加热棒8的温度，将凸模Ⅲ5C和凹模Ⅲ13C加热至高于凸模Ⅰ5A、凸模Ⅱ5B、凹模Ⅰ13A、凹模Ⅱ13B的某一温度，将加热至奥氏体化状态的硼钢钢板快速转移到模具中冲压成形，在保证一定压力的情况下，板料各区域在模具中以不同的的冷却速度进行淬火处理，通过控制板料局部区域上的冷却速率来获取具有复合强度的零部件。

Claims (7)

1.一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，包括上模架（1）、上模板（6）、凸模（5）、凹模（13）、下模板（11）和下模架（10），所述上模板（6）设置在凸模（5）上，上模架（1）设置在上模板（6）上，下模板（11）设置在下模架（10）上，凹模（13）设置在下模板（11）上，还包括导柱（9）和滑动导套（2），导柱（9）固定在下模架（10）上，滑动导套（2）固定在上模架（1）上，导柱（9）与滑动导套（2）为滑动配合；其特征在于：所述凸模（5）中布置有冷却水道（15），共形成第一冷却水回路（U）、第二冷却水回路（V）和第三冷却水回路（W），所述凹模（13）中布置有冷却水道（15），共形成第四冷却水回路（X）、第五冷却水回路（Y）和第六冷却水回路（Z），所述冷却水道（15）连接铜管（3），铜管（3）连接供水的橡胶管（12），所述冷却水道（15）采用全部通水或部分通水，在未通水的冷却水道（15）中***加热棒（8）。
2.根据权利要求1所述的一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，其特征在于：所述凸模（5）包括凸模Ⅰ(5A)、凸模Ⅱ(5B)和凸模Ⅲ(5C)，通过螺栓（7）紧固连接在一起，在凸模（5）和上模板（6）之间以及凸模Ⅰ(5A)、凸模Ⅱ(5B)、凸模Ⅲ(5C)之间放置隔热材料。
3.根据权利要求1所述的一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，其特征在于：所述凹模（13）包括凹模Ⅰ（13A）、凹模Ⅱ（13B）和凹模Ⅲ（13C），通过螺栓（7）紧固连接在一起，在凹模（13）和下模板（11）之间以及凹模Ⅰ（13A）、凹模Ⅱ（13B）、凹模Ⅲ（13C）之间放置隔热材料。
4.根据权利要求1所述的一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，其特征在于：所述凸模Ⅰ（5A）、凸模Ⅱ（5B）和凸模Ⅲ（5C）内分别布置有互不相通的第一冷却水回路（U）、第二冷却水回路（V）和第三冷却水回路（W），第一冷却水回路（U）、第二冷却水回路（V）和第三冷却水回路（W）的两端各安装丝堵（14）。
5.根据权利要求1所述的一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，其特征在于：所述凹模Ⅰ（13A）、凹模Ⅱ（13B） 和凹模Ⅲ（13C）内分别布置有互不相通的第四冷却水回路（X）、第五冷却水回路（Y）和第六冷却水回路（Z），第四冷却水回路（X）、第五冷却水回路（Y）和第六冷却水回路（Z）的两端各安装丝堵（14）。
6.根据权利要求1所述的一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，其特征在于：所述上模板（6）内布置有铜管（3），向下通过铜管接头（16）分别与所述凸模Ⅰ（5A）、凸模Ⅱ（5B）和凸模Ⅲ（5C）内的第一冷却水回路（U）、第二冷却水回路（V）和第三冷却水回路（W）连接，向上通过铜管三通（4）分别与模具外的橡胶管（12）连接。
7.根据权利要求1所述的一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的S型冲压模具，其特征在于：所述下模板（11）内布置有铜管（3），向上通过铜管接头（16）分别与所述凹模Ⅰ（13A）、凹模Ⅱ（13B）和凹模Ⅲ（13C）内的第四冷却水回路（X）、第五冷却水回路（Y）和第六冷却水回路（Z）连接，向下通过铜管三通（4）分别与模具外的橡胶管（12）连接。
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