[实用新型]一种热冲压成形模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热冲压成形模具，属于热冲压成形技术领域，尤其是能实现超高强钢板成形件性能同体差异性的热冲压模具。

背景技术

随着全球环境和能源危机的日益加剧，节能、减排已成为汽车制造业面临的重大问题。汽车轻量化技术已成为当前汽车行业的发展潮流，得到了广泛关注。应用比普通钢板强度更高的高强度钢板既可以保证车体强度和安全性，又可以优化车体构架，减轻车重。钢板强度高意味着塑性低，其冷冲压工艺成形性能差，易出现开裂、起皱等缺陷，且成形件回弹量大，尺寸精度不易保证。热冲压工艺可以有效的解决高强度钢板的成形局限性，成形件精度高，基本没有回弹，其原理是将板料奥氏体化3～5min后迅速转移到模具中，同时进行快速冲压、淬火过程，最终在冷速大于27K/s条件下使板料获得高强度的马氏体组织。

常规热冲压工艺所获得的成形件为全局马氏体组织，整体强度高(可达1500MPa)，但由于延展性差(6％～8％)，成形件吸收的撞击能量有限。目前，白车身设计中通过更加柔软、延展性更好的部分来吸收撞击能量来进一步提高车体安全性。为此，需要改进常规工艺以使成形件具有性能同体差异性，即：零件一部分组织为马氏体组织，持高强度；另一部分为非马氏体组织，如奥氏体+贝氏体组织，持高延展性。这样的零件在受到撞击时，高强度区域防撞性好，高延展性区进一步吸收衰减撞击能量。

热冲压模具与一般冲压模具不同，其内部要通有冷却系统，其设计、制造是热冲压成形技术的关键一环。目前，常规热冲压模具冷却系统的设计主要是为获得具有全局马氏体的成形件，其冷却水道的布置一般采取直通式，进行全局均温冷却，这样的方式可获得整体强度很高的马氏体组织，但很难获得具有性能同体差异性的零件以满足当前车身安全性的要求。

实用新型内容

为了改进上述常规热冲压工艺的不足，本实用新型提供一种热冲压成型模具，主要解决现有热冲压成型工艺无法使零件具有同体性能差异性的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种热冲压成形模具，该热冲压成形模具包括凹模、凸模，凸模和凹模上下相对设置，凹模的型腔与凸模的突出部分相对应，在凹模、凸模中分层设置各自独立的冷却水道，冷却水道对称布置。

所述的热冲压成形模具，凹模、凸模分别为整体式结构。

所述的热冲压成形模具，凹模、凸模冷却水道等距布置、交错布置或垂直布置。

所述的热冲压成形模具，冷却水道沿凹模型腔或凸模突出部分的长度方向前后对称布置。

所述的热冲压成形模具，凹模、凸模沿冲压深度布设两层或两层以上的冷却水道。

所述的热冲压成形模具，凹模、凸模沿冲压深度布设三层冷却水道：

第一层水道位于凹模或凸模的顶部，沿着凹模型腔或凸模突出部分长度方向分为前后两个完全对称和独立的部分，前后两部分冷却水道布置一致，两部分之间留有间隙；

第二层水道位于凹模或凸模的中部，其结构为井字形通道，在第二层水道的对角处分别设置第二层水道的入水口、第二层水道的出水口；

第三层水道位于凹模或凸模的底部，采用沿宽度方向直通的冷却水道，第三层水道的冷却水道之间并联。

所述的热冲压成形模具，第一层水道的冷却水道直径10～12mm，距凹模或凸模表面的距离10～15mm，第一层水道的入水口、第一层水道的出水口采用对称进水、出水结构，第一层水道的出水口直径大于第一层水道的入水口的直径。

所述的热冲压成形模具，在第二层水道的一个对角处，每角的两个口均为第二层水道的入水口；在另一个对角处，每角的一个口为第二层水道的出水口。

所述的热冲压成形模具，在另一个对角处，每角的另一个口为非冷却水道，非冷却水道进、出口采用密封螺纹销与点焊方式进行密封的结构。

所述的热冲压成形模具，凹模第一层水道位于凹模型腔的外围，凹模第二层水道位于凹模型腔的底部，凹模第三层水道位于第二层水道底部。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型凹模、凸模中分层设置各自独立的冷却水道，在凹模或凸模内部布置一系列前后对称冷却水道，前后对称冷却水道沿型腔长度方向分为前后两个完全对称的部分，前后两部分冷却水道布置一致，冷却水道外接水泵形成冷却回路，冷却液分别在凹模前后两部分冷却水道的通道中循环流动。从而，解决了现有模具设计难以实现热冲压成形件性能同体差异性的问题，为进一步提高车体安全性提供了技术支持，具有重要的现实意义。