[发明专利]基于硼钢钢管的热成形模具的冷却气体直冷工艺及装置

权利要求书

1.一种基于硼钢钢管的热成形模具的冷却气体直冷工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、根据待成形产品断面的几何特征，将热成型模具中对应的位置分为位于上模中的凸角区域、凹角区域以及平面区域和位于下模中的凹角区域以及平面区域，其中：凸角区域的型面设置为与成品外形完全相同的形状，并分别在上模和下模的平面区域的表面以及凹角区域的弧面设置若干条相互连通的半开放冷却气道，该半开放冷却气道的首端与末端分别与热成型模具的冷却气体接口相连组成冷却气体回路；

第二步、成形阶段：硼钢钢管在加热装置中加热至奥氏体化以后，置于热成型模具中并在450～850℃的范围内通过压力机作用进行成形处理；

第三步、保压冷却阶段：保持热成型模具闭合的同时向半开放冷却气道中输入冷却气体，使半开放冷却气道内的冷却气体流动并直接对工件进行冷却，冷却气体最终通过冷却气体回路直接排入大气或循环回收。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的奥氏体化的温度为850～950℃。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的凹角区域的弧面设置是指：根据待成形产品断面凹角区域的圆弧半径的大小，向圆弧半径减小的方向偏置0～L-3（mm）的位置设置半开放冷却气道，其中：L为凹角区域的圆弧长度。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的连通是指：位于上模部分和下模部分中的半开放冷却气道分别连通并分别构成一个或几个入口和出口，所述入口和出口分别与压力机的出口和入口相连接。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的冷却气体为常温或低温压缩空气、压缩氮气或压缩二氧化碳；所述的冷却气体对工件的冷却速度大于等于50℃/秒。

6.一种实现权利要求1-5中任一上述工艺的装置，其特征在于，包括：加热装置、零件传送装置、压力机、带有凸角区域、凹角区域以及平面区域的上模、带有凹角区域以及平面区域的下模、分别设置于上模和下模中凹角区域的弧面以及平面区域的表面的若干条半开放冷却气道、以及压力机为模具提供的冷却气体供给装置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述的上模内部设置有封闭冷却气道。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述的半开放冷却气道的截面为圆弧形凹槽结构、倒梯形凹槽结构、矩形凹槽结构或其组合。