[发明专利]用于热冲压的模具以及制造该模具的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于热冲压的模具以及制造该模具的方法。更具体地，本发明涉及一种用于热冲压的模具以及制造该模具的方法，通过在高温制造超高强度产品的热冲压期间使冷却剂平稳地流动，能够提高冷却速度和冷却性能。

背景技术

一般而言，模具分为用于制造塑料产品的注塑模具，用于使用钢板制造产品的压模，以及用于通过使金属熔化并将熔融金属注入压铸模具而制造产品的压铸模具。通常，这些模具包括动模和定模，以便制造产品而不需要栓套(hitch)。特别是，随着用于制造车用产品的模具使用的增加，模具以及产品必须随新的设计需求在技术上进步。

近来，提高碰撞性能并确保安全已成为汽车制造业的主要关注之一。因此 ，汽车制造公司已开始使用相变诱发塑性(TRIP)钢，双相(DP)钢，铝合金钢，和镁合金钢，或者对例如拼焊板(TWB)，液压成形，热冲压等新技术进行研究，以减轻和增强车身。

这里，热冲压是在制造过程中在高温下形成板件，以减轻车身重量并保持强度的工艺。根据热冲压工艺，在材料被加热至高温后，对材料冲压并且模具自身被冷却，以制造出高强度产品。

热冲压工艺包括将坯料加热至高于Ac3转变点的温度，以便使坯料完全奥氏体化。使坯料在模具中成形并快速冷却，以使坯料转变成高强度马氏体。

通过热冲压制造的车身部件具有大于或等于1500MPa的抗拉强度。因此，可提高车辆的碰撞性能并可对乘客提供高度的安全性。

为了将冷却剂供应至常规的热冲压工艺中使用的模具内，在模具中直接形成构造成接收冷却剂流的冷却剂孔。然而在该构造中，很难在用于制造复杂形状产品的模具中形成冷却剂孔，因此需要大量时间在模具中形成这些冷却剂孔。

在常规的热冲压方法中，当在模具中形成多个冷却剂孔以快速冷却模具时，模具的强度会下降。因此，当模具的温度快速变化时，由于模具的收缩或变形，在模具中可产生裂缝或损坏。因而，可导致在模具中流动的冷却剂泄漏。

由于模具中的冷却剂流动管线的设计、制造和验证是基于实际车型实现的，所以用于开发产品的初始投资和时间会增加。因此，应当在新产品的设计阶段开发模具的最佳冷却方法。

在本背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于加强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成本国内本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明已致力于提供一种用于热冲压的模具以及制造该模具的方法，其具有在通过热冲压制造板件时促进冷却剂流动并增强传热，以便快速冷却板件的优点。

根据本发明的示例性实施方式的用于热冲压的模具可包括：基板，配置成接收和排出冷却剂；安装在基板表面的至少一个下模，配置成接收来自基板的冷却剂，并具有与产品的下部形状相同的形状，以便形成产品的下部形状，冷却剂在下模中流动。上模由与下模不同的材料制成，并连结于下模的上部，且具有与产品的上部形状相同的形状，以便形成产品的上部形状。上模被配置成接收来自下模的冷却剂以使冷却剂在上模中流动。

下模和上模可通过扩散接合连结。下模可具有流体连通其上表面与其下表面的流入孔和排出孔，并且下模可通过流入孔接收来自基板的冷却剂，并可通过排出孔将冷却剂排出至基板。

下模可包括至少一个存储槽，形成在下模的上表面并连接于流入孔和/或排出孔，用以在其中储存冷却剂。上模可包括至少一个冷却剂流动槽，沿上模的宽度方向形成在上模的下表面。

多个冷却剂流动槽可沿上模的长度方向相互隔开预定距离(如预定间隔)设置。下模可由热作模具钢制成。上模可由具有高传热系数的模具钢制成。在相互组装的状态下，下模和上模可被加工成具有与产品的形状相同的形状。

根据本发明的另一示例性实施方式的制造用于热冲压的模具的方法可包括：用不同的材料制备下模和上模；加工下模和上模的内侧；在将上模放置在下模上之后，进行下模与上模的扩散接合；粗磨组装的下模与上模的外观；热处理组装的下模与上模；将热处理后的下模与上模组装到基板上；以及精加工组装到基板上的下模与上模的外观。下模与上模的扩散接合可在真空中进行。

加工下模和上模的内侧可包括在下模中形成流体连通下模的上下表面的流入孔和排出孔。加工下模和上模的内侧还可包括在下模的上表面形成连接于流入孔和/或排出孔的至少一个存储槽，以及在上模的下表面沿上模的宽度方向形成至少一个冷却剂流动槽。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施方式的用于热冲压的模具的透视图。

图2是图1中的“A”部分的放大透视图。