CN204182791U - 热冲压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热冲压模具，包括上模板与下模板，所述上模板的下表面设置有凹模模组，所述下模板的上表面设置有凸模模组，其中，所述凹模模组包括沿所述上模板的长度方向依次连接的凹模加热镶块、凹模过渡镶块以及凹模冷却镶块，所述凹模加热镶块中设置有加热部件，所述凹模冷却镶块中设置有冷却水接口；所述凸模模组包括沿所述下模板的长度方向依次连接的凸模加热镶块、凸模过渡镶块以及凸模冷却镶块，所述凸模加热镶块中设置有所述加热部件，所述凸模冷却镶块中设置有所述冷却水接口。采用本实用新型的热冲压模具，能够使得加工出来的零件具有不同的力学性能。

Description

热冲压模具

技术领域

本实用新型涉及热冲压成形设备领域，具体来说，本实用新型涉及一种热冲压模具。

背景技术

热冲压成形技术是一种利用金属在高温状态下塑性和延展性迅速增加、屈服强度迅速下降的特点，在热冲压模具上使零件成形，同时利用模具冷却淬火达到超高强度的新工艺。采用热冲压技术，不仅可以克服传统高强钢板成形困难、零件尺寸精度低的致命缺陷，而且可以显著提高汽车的安全性、舒适性，减轻车重，减小气体排放量。正是由于这两个优点，热冲压成形工艺是目前汽车、钢铁及其相关领域的研究热点。

在典型热冲压零件中，B柱(小总成)影响汽车侧碰性能的关键敏感零件，既要防止侧碰时发生过大的侵入位移以伤害乘员，又要让某些区域(和门槛加强板相连接区域)在侧碰时候发生压溃变形以吸收能量(不能让这部分区域强度过强，或厚度过厚)。传统设计方法是采用热冲压零件和冷冲压零件分别冲压再焊接，或统一采用相对较薄的热冲压零件，再在需要强化的区域打补丁。传统设计方法，制造工序多，制造成本高。而变强度热冲压零件是较优的解决方案，即一个零件整体热冲压成形，但零件不同区域强度不一样。一般而言，要求高强度区域的抗拉强度在1500MPa左右，而低强度区域的抗拉强度在700MPa左右，高强度区域和低强度区域的强度尽量均匀平顺过渡。

在国外已有研究机构或企业开展了热冲压成形材料、工艺和模具的研究，如阿塞洛早在2002年就成功开发了商用的热冲压用钢板USIBOR1500，并为汽车厂生产防撞梁、立柱加强板等结构件；德国的本特勒公司是全球最大的热冲压零件供应商。另外日本新日铁、韩国浦项等也在进行热冲压成形材料、工艺和模具研究。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种热冲压模具，其能够使得加工的零件获得不同的力学性能。

为实现上述目的，本实用新型的热冲压模具，包括上模板与下模板，所述上模板的下表面设置有凹模模组，所述下模板的上表面设置有凸模模组，其中，

所述凹模模组包括沿所述上模板的长度方向依次连接的凹模加热镶块、凹模过渡镶块以及凹模冷却镶块，所述凹模加热镶块中设置有加热部件，所述凹模冷却镶块中设置有冷却水接口；

所述凸模模组包括沿所述下模板的长度方向依次连接的凸模加热镶块、凸模过渡镶块以及凸模冷却镶块，所述凸模加热镶块中设置有所述加热部件，所述凸模冷却镶块中设置有所述冷却水接口。

优选地，所述凹模加热镶块与所述凸模加热镶块中均设置有温度传感器。

优选地，所述凹模过渡镶块与所述凸模过渡镶块中均设置有温度传感器。

优选地，所述加热部件为电加热管，所述凹模加热镶块以及所述凸模加热镶块中均开设有安装孔，所述电加热管位于所述安装孔内。

优选地，所述电加热管的数量为多个。

优选地，所述凹模模组通过螺纹连接件固定于所述上模板。

优选地，所述凸模模组通过螺纹连接件固定于所述下模板。

优选地，所述下模板的上表面固定有导向板，所述导向板开设有导向槽；所述上模板的下表面固定有导向块，所述导向块可***所述导向槽。

优选地，所述导向板与所述导向块的数量均为两个。

本实用新型的热冲压模具，其凹模模组与凸模模组均分为加热镶块、过渡镶块以及冷却镶块，能够使得加工出来的零件不同位置具有不同的力学性能。并且，由于过渡镶块的存在，能够很好地满足零件过渡区的性能要求。

附图说明

图1为本实用新型的热冲压模具的结构示意图；

图2为本实用新型中，上模板与凹模模组的结构示意图；

图3为本实用新型中，下模板与凸模模组的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本实用新型的结构以及工作原理等作进一步的说明。

本实用新型的热冲压模具，设置有加热区域、过渡区域以及冷却区域，用于实现加工变强度的零件，即零件的不同位置具有不同的力学性能。

参见图1，本实用新型的热冲压模具，包括上模板1与下模板6，上模板1的下表面设置有凹模模组2，凹模模组2可以通过螺纹连接件固定于上模板1，该凹模模组2形成有凹腔21；下模板6的上表面设置有凸模模组5，凸模模组5通过螺纹连接件固定于下模板6，该凸模模组5形成有可***至凹腔21中的突出部51。

参见图2，凹模模组2包括沿上模板1的长度方向(图中的左右方向)依次连接的凹模加热镶块201、凹模过渡镶块202以及凹模冷却镶块203。凹模加热镶块201中设置有加热部件，以便在工作时能够对零件位于该部分的区域进行加热，减缓其冷却速度，使得加热后的奥氏体组织转变为铁素体和渗碳体。凹模冷却镶块203中设置有冷却水接口8，以便在工作时能够接入冷却水，从而加快该部分的冷却速度，使得加热后的奥氏体组织快速转变成马氏体。

参见图3，凸模模组5包括沿下模板6的长度方向(图中的左右方向)依次连接的凸模加热镶块501、凸模过渡镶块502以及凸模冷却镶块503，当然，如图1中所示凸模加热镶块501对应于凹模加热镶块201、凸模过渡镶块502对应于凹模过渡镶块202、凸模冷却镶块503对应于凹模冷却镶块203。同样地，凸模加热镶块501中设置有加热部件，其作用与凹模加热镶块201的作用一致；凸模冷却镶块503中设置有冷却水接口8，其作用与凹模冷却镶块203的作用一致。

继续如图1所示，前述的凹模加热镶块201与凸模加热镶块501构成了加热区域，为获知该区域的温度，本实用新型中，凹模加热镶块201与凸模加热镶块501中均设置有温度传感器。凹模加热镶块201与凸模加热镶块501采用闭环自动控制，保持模具表面温度在450～550°左右，缩小模具表面与零件的温差，降低零件的降温速度，使得零件的该区域获得700Mpa左右的抗拉强度。

加热区域中的加热部件可以作诸多常规选择，其能够实现本实用新型的目的即可，作为一种方式，加热部件为电加热管(图中未标示)，凹模加热镶块201以及凸模加热镶块501中均开设有安装孔7，电加热管位于安装孔7内。电加热管的数量优选为多个，其可以均匀布置，并且加热管距离零件型面的距离优选为10-20mm。

前述的凹模过渡镶块202与凸模过渡镶块502构成了过渡区域，当然，也可以在该区域设置加热部件，例如，在凹模过渡镶块202与凸模过渡镶块502中设置电加热管及测温***，实现模具温度的闭环自动控制，保持模具表面温度在100～150°左右，但可根据需要设置不同的宽度，以便获得较好的力学性能。

类似地，前述的凹模冷却镶块203与凸模冷却镶块503构成了冷却区域。冷却区域可以通过冷却水接口8接入冷却水，以便使得该区域的模具表面温度在10～20°左右，使保压时的零件快速冷却，在该区域获得1500Mpa左右的力学性能。

此外，为便于合模，本实用新型中，下模板6的上表面固定有导向板4，导向板4开设有导向槽401；上模板1的下表面固定有导向块3，导向块3可***导向槽401。这种方式，能够便于保证合模的精度。作为优选方式，导向板4与导向块3的数量均为两个。如图2、图3中所示，两个导向块3分别位于上模板1靠近两端的位置，两个导向板4分别位于下模板6靠近两端的位置，其一一对应。

本实用新型的这种热冲压模具，可以适用于汽车的保险杠、防撞梁、B柱及其加强件等。

以上，仅为本实用新型的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本实用新型的工作原理的基础上，可以对本实用新型作出多种改进，这均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种热冲压模具，包括上模板与下模板，所述上模板的下表面设置有凹模模组，所述下模板的上表面设置有凸模模组，其特征在于，

所述凹模模组包括沿所述上模板的长度方向依次连接的凹模加热镶块、凹模过渡镶块以及凹模冷却镶块，所述凹模加热镶块中设置有加热部件，所述凹模冷却镶块中设置有冷却水接口；

所述凸模模组包括沿所述下模板的长度方向依次连接的凸模加热镶块、凸模过渡镶块以及凸模冷却镶块，所述凸模加热镶块中设置有所述加热部件，所述凸模冷却镶块中设置有所述冷却水接口。

2.如权利要求1所述的热冲压模具，其特征在于，所述凹模加热镶块与所述凸模加热镶块中均设置有温度传感器。

3.如权利要求1所述的热冲压模具，其特征在于，所述凹模过渡镶块与所述凸模过渡镶块中均设置有温度传感器。

4.如权利要求1所述的热冲压模具，其特征在于，所述加热部件为电加热管，所述凹模加热镶块以及所述凸模加热镶块中均开设有安装孔，所述电加热管位于所述安装孔内。

5.如权利要求4所述的热冲压模具，其特征在于，所述电加热管的数量为多个。

6.如权利要求1～5中任一项所述的热冲压模具，其特征在于，所述凹模模组通过螺纹连接件固定于所述上模板。

7.如权利要求1～5中任一项所述的热冲压模具，其特征在于，所述凸模模组通过螺纹连接件固定于所述下模板。

8.如权利要求1所述的热冲压模具，其特征在于，所述下模板的上表面固定有导向板，所述导向板开设有导向槽；所述上模板的下表面固定有导向块，所述导向块可***所述导向槽。

9.如权利要求8所述的热冲压模具，其特征在于，所述导向板与所述导向块的数量均为两个。