熱沖壓模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱沖壓模具，其提供了一種熱沖壓模具裝置，該裝置可包括裝配于承梁上的底部部分和裝配于滑動(dòng)器上的頂部部分，其中所述底部部分和所述頂部部分各自包括冷卻模具、加熱模具和多個(gè)插入塊，所述冷卻模具包括在其中形成的多個(gè)冷卻劑室；所述加熱模具安裝于所述冷卻模具的側(cè)面以與所述冷卻模具一起形成成型表面，并設(shè)置有安裝于所述加熱模具側(cè)面的加熱筒；所述多個(gè)插入塊插入所述冷卻模具與所述加熱模具之間。
【專利說(shuō)明】熱沖壓模具
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年3月15日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2013-0027959號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種熱沖壓模具。更特別地，本發(fā)明涉及一種熱沖壓模具，其具有高強(qiáng)度單元和低強(qiáng)度單元以制造成型物品。

【背景技術(shù)】
[0004]通常，在車輛工業(yè)中已經(jīng)在努力地改進(jìn)車身重量的降低和提高碰撞安全性。
[0005]近來(lái)，如圖1所示，已積極研究使用鋼板111 (特別是硼鋼板)的熱壓成型技術(shù)的熱沖壓技術(shù)，以滿足鋼板材料的硬度和重量降低。
[0006]S卩，熱沖壓技術(shù)為如下的成型技術(shù):將鋼板111加熱至適當(dāng)?shù)臏囟纫悦看问褂脹_壓成型而在壓模113中進(jìn)行成型，然后進(jìn)行淬火以制造高強(qiáng)度的部件115。
[0007]因此，熱沖壓成型的物品的強(qiáng)度可以為典型的鋼板部件的4或5倍，且相比于典型的鋼板部件重量降低至多40%。因此，如上所述，具有可改進(jìn)車身重量的降低和提高車身強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]同時(shí)，近來(lái)，具有高強(qiáng)度單元和低強(qiáng)度單元以及插入上述兩者之間的過(guò)渡區(qū)段的成型物品已通過(guò)在模具中部分加熱鋼板以進(jìn)行成型而制得。
[0009]如上所述，使成型物品能夠具有高強(qiáng)度單元和低強(qiáng)度單元兩者的熱沖壓成型技術(shù)可滿足車身重量的降低且部分確保碰撞吸收性能和硬度以提高安全性。
[0010]熱沖壓成型技術(shù)的應(yīng)用的一個(gè)例子可包括圖2所示的車身的中心填充物100。
[0011]即，在中心填充物100的情況中，理想的是直接接收碰撞作用的底部單元由低強(qiáng)度單元L形成以改進(jìn)碰撞吸收性能，略微接收直接碰撞作用的頂部單元由高強(qiáng)度單元H形成以保持車身的整個(gè)框架，由此改進(jìn)硬度。
[0012]如上所述，具有高強(qiáng)度單元H和低強(qiáng)度單元L的成型物品在模具中部分加熱。因此，存在如下缺點(diǎn):在高強(qiáng)度單元H與低強(qiáng)度單元L之間的過(guò)渡區(qū)段TS廣泛分布，且由于模具的絕熱劣勢(shì)和模具的熱膨脹，過(guò)渡區(qū)段TS的位置不均勻。
[0013]所述缺點(diǎn)導(dǎo)致難以滿足成型物品的高強(qiáng)度單元H和低強(qiáng)度單元L的區(qū)段的設(shè)計(jì)規(guī)定，且難以使過(guò)渡區(qū)段TS達(dá)到最小。
[0014]此外，存在如下缺點(diǎn):由于模具的熱膨脹，因此成型物品的尺寸精度較差。
[0015]公開(kāi)于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的各個(gè)方面旨在提供一種熱沖壓模具，所述熱沖壓模具使高強(qiáng)度單元與低強(qiáng)度單元之間的過(guò)渡區(qū)段均勻且達(dá)到最小。
[0017]此外，本發(fā)明的各個(gè)方面涉及提供一種熱沖壓模具，其中抑制了由于熱膨脹而導(dǎo)致的模具的位置變化以改進(jìn)成型物品的尺寸精度。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)方面，一種熱沖壓模具裝置可包括裝配于承梁上的底部部分和裝配于滑動(dòng)器上的頂部部分，其中所述底部部分和所述頂部部分各自包括冷卻模具、加熱模具和多個(gè)插入塊，所述冷卻模具包括在其中形成的多個(gè)冷卻劑室；所述加熱模具安裝于所述冷卻模具的側(cè)面以與所述冷卻模具一起形成成型表面，并設(shè)置有安裝于所述加熱模具側(cè)面的加熱筒；所述多個(gè)插入塊插入所述冷卻模具與所述加熱模具之間。
[0019]在所述冷卻模具和所述加熱模具中，空氣絕熱層在所述冷卻模具和所述加熱模具彼此對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)之間形成。
[0020]所述空氣絕熱層在所述冷卻模具的內(nèi)側(cè)與對(duì)應(yīng)于所述冷卻模具的內(nèi)側(cè)的所述加熱模具的內(nèi)側(cè)之間形成有預(yù)定間隙。
[0021]形成所述冷卻劑室，使得多個(gè)所述冷卻劑室的一部分與所述冷卻模具中的插入塊相鄰。
[0022]所述加熱筒可包括溫度傳感器，所述溫度傳感器感應(yīng)所述加熱模具的溫度，并輸出溫度信號(hào)。
[0023]所述加熱筒可包括安裝于所述加熱模具中的多個(gè)加熱線圈。
[0024]所述多個(gè)插入塊插入所述冷卻模具中，且所述插入塊的接觸表面與所述加熱模具接觸以支撐所述加熱模具。
[0025]所述多個(gè)插入塊通過(guò)支撐所述加熱模具遠(yuǎn)離所述冷卻模具而在所述冷卻模具與所述加熱模具之間形成熱絕緣空間。
[0026]所述插入塊由絕熱材料形成。
[0027]所述熱沖壓模具裝置還可包括定位銷，所述定位銷安裝于所述冷卻模具與所述加熱模具之間，以保持所述冷卻模具與所述加熱模具。
[0028]所述定位銷安裝于所述冷卻模具與所述加熱模具之間，并同時(shí)與空氣絕熱層相鄰。
[0029]所述定位銷配合到在所述冷卻模具和所述加熱模具中形成的銷孔中。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，加熱模具與冷卻模具之間的熱傳導(dǎo)通過(guò)插入塊和空氣絕熱層抑制。因此，可減少對(duì)應(yīng)于空氣絕熱層的在成型物品形成的過(guò)渡區(qū)段，并可使位置均勻。
[0031]此外，可使過(guò)渡區(qū)段的區(qū)域和位置均勻。因此，成型物品的高強(qiáng)度單元和低強(qiáng)度單元可根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸精確成型。
[0032]此外，可通過(guò)使用定位銷調(diào)節(jié)熱膨脹的加熱模具的位置而防止整個(gè)模具的變形。因此，可增加成型物品的尺寸精度。
[0033]通過(guò)納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說(shuō)明本發(fā)明的某些原理的【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為典型的熱沖壓過(guò)程的概念圖。
[0035]圖2為典型的熱沖壓成型物品的一個(gè)例子的中心填充物的側(cè)視圖。
[0036]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的熱沖壓模具的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0037]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡(jiǎn)化的畫(huà)法。本文所公開(kāi)的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、取向、位置和形狀將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來(lái)確定。
[0038]在這些圖形中，貫穿附圖的數(shù)個(gè)圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的相同的或等同的部分。

【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，這些實(shí)施方案的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，應(yīng)當(dāng)理解本說(shuō)明書(shū)并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。
[0040]下面將參考所附附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行具體描述。
[0041]然而，為了理解和使描述容易，任意顯示圖中所示的每個(gè)元件的尺寸和厚度，但本發(fā)明不限于此。為了清晰，擴(kuò)大了部分和區(qū)域的厚度。
[0042]圖2為典型的熱沖壓成型物品的一個(gè)例子的中心填充物的側(cè)視圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的熱沖壓模具的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0043]參見(jiàn)圖2，車身的中心填充物100公開(kāi)為通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的熱沖壓模具I而形成的成型物品的一個(gè)例子。
[0044]在中心填充物100的情況中，直接接收碰撞作用的底部單元由低強(qiáng)度單元L形成，略微接收直接碰撞作用的頂部單元由高強(qiáng)度單元H形成。過(guò)渡區(qū)段TS在高強(qiáng)度單元H與低強(qiáng)度單元L之間形成。
[0045]參見(jiàn)圖3，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的熱沖壓模具I中，將材料29部分加熱以形成成型物品，所述成型物品具有高強(qiáng)度單元H和低強(qiáng)度單元L以及插入上述兩者之間的過(guò)渡區(qū)段TS。
[0046]熱沖壓模具I包括裝配于承梁3上的底部部分5和裝配于滑動(dòng)器7上的頂部部分9。
[0047]底部部分5和頂部部分9各自分成冷卻模具11和加熱模具13，且各自包括插入塊15和定位銷17。
[0048]多個(gè)冷卻劑室19在冷卻模具11中形成。加熱模具13通過(guò)螺栓B而與冷卻模具11的側(cè)面接合，并與冷卻模具11 一起形成成型表面21。
[0049]另外，多個(gè)插入塊15插入冷卻模具11與加熱模具13之間。定位銷17安裝于冷卻模具11和加熱模具13的側(cè)面。
[0050]在下文中，將描述熱沖壓模具I的更具體的構(gòu)造。
[0051]在冷卻模具11中形成的冷卻劑室19循環(huán)自外部冷卻劑供應(yīng)單元供應(yīng)的冷卻劑，以將冷卻模具11保持在預(yù)定溫度下，例如約20°c。
[0052]另外，加熱筒23連接至加熱模具13。
[0053]加熱筒23包括安裝于加熱模具13中的多個(gè)調(diào)制加熱線圈25，并通過(guò)安裝塊24固定至加熱模具13的外側(cè)。
[0054]加熱筒23包括溫度傳感器27，所述溫度傳感器27感應(yīng)加熱模具13的溫度，并輸出溫度信號(hào)。
[0055]此外，加熱筒23與溫度傳感器27 —起電連接至控制器，并根據(jù)加熱模具13的溫度提供功率，以將加熱模具13保持在預(yù)定溫度下，例如約450°C。
[0056]加熱模具13安裝于冷卻模具11的側(cè)面，同時(shí)插入塊15插入加熱模具13與冷卻模具11之間。
[0057]插入塊15安裝于冷卻模具11與加熱模具13之間，并將加熱模具13支撐至冷卻模具11。
[0058]在本文中，插入塊15可由絕熱材料或具有低傳熱系數(shù)的材料制得。當(dāng)插入塊15通過(guò)凹槽插入冷卻模具11時(shí)，接觸表面31與加熱模具13接觸以支撐加熱模具13。
[0059]在此情況中，熱絕緣空間33通過(guò)插入塊15在冷卻模具11與加熱模具13之間形成。
[0060]同時(shí)，多個(gè)冷卻劑室19的一部分在冷卻模具11中形成，并同時(shí)與插入塊15的安裝位置相鄰。
[0061]另外，空氣絕熱層G在彼此對(duì)應(yīng)的冷卻模具11和加熱模具13的內(nèi)側(cè)之間形成。
[0062]空氣絕熱層G在冷卻模具11的內(nèi)側(cè)與對(duì)應(yīng)于冷卻模具11的內(nèi)側(cè)的加熱模具13的內(nèi)側(cè)之間形成有預(yù)定間隙G。
[0063]空氣絕熱層G形成為對(duì)應(yīng)于過(guò)渡區(qū)段TS，在所述過(guò)渡區(qū)段TS中，強(qiáng)度在成型物品中所形成的高強(qiáng)度單元H與低強(qiáng)度單元L之間變化。
[0064]另外，定位銷17安裝于冷卻模具11與加熱模具13之間，并同時(shí)與空氣絕熱層G相鄰。
[0065]定位銷17可在其兩端配合到銷孔35中，所述銷孔35在冷卻模具11和加熱模具13中形成。
[0066]在具有前述構(gòu)造的熱沖壓模具I中，加熱模具13與冷卻模具11之間的熱傳導(dǎo)通過(guò)空氣絕熱層G抑制，所述空氣絕熱層G包括具有低傳熱系數(shù)的空氣作為介質(zhì)，以增加模具11與13之間的絕熱性質(zhì)。
[0067]此外，模具11與13之間的絕熱性質(zhì)通過(guò)如下方式而增加:通過(guò)插入塊15將加熱模具13支撐至冷卻模具11，并在加熱模具13與冷卻模具11之間形成熱絕緣空間33以使加熱模具13與冷卻模具11之間的接觸橫截面面積達(dá)到最小。
[0068]此外，成型物品的成型品質(zhì)通過(guò)如下方式而增加:使用定位銷17抑制由于加熱模具13的熱膨脹至冷卻模具11而導(dǎo)致的位置變化。
[0069]因此，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的熱沖壓模具I中，加熱模具13與冷卻模具11之間的熱傳導(dǎo)由插入塊15和空氣絕緣層G抑制，以增加模具11與13之間的絕熱性質(zhì)。
[0070]這可使對(duì)應(yīng)于空氣絕緣層G的在成型物品上的過(guò)渡區(qū)段TS的位置均勻，并減少過(guò)渡區(qū)段TS的區(qū)域。
[0071]此外，使過(guò)渡區(qū)段TS的區(qū)域和位置均勻，且根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸而使成型物品的高強(qiáng)度單元H和低強(qiáng)度單元L精確成型，以增加成型物品的設(shè)計(jì)的尺寸精度。
[0072]此外，可通過(guò)使用定位銷17調(diào)節(jié)熱膨脹的加熱模具13的位置而防止整個(gè)模具I的變形。因此，可降低成型物品的成型次比。
[0073]為了方便解釋和準(zhǔn)確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來(lái)描述示例性實(shí)施方案的特征。
[0074]前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說(shuō)明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無(wú)遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。前面的描述并不想要成為毫無(wú)遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開(kāi)的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)及其各種變型和修改，很多修改和變化都是可能的。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求書(shū)及其等價(jià)形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種熱沖壓模具裝置，其包括裝配于承梁上的底部部分和裝配于滑動(dòng)器上的頂部部分，其中所述底部部分和所述頂部部分各自包括: 冷卻模具，所述冷卻模具包括在其中形成的多個(gè)冷卻劑室； 加熱模具，所述加熱模具安裝于所述冷卻模具的側(cè)面以與所述冷卻模具一起形成成型表面，并且所述加熱模具設(shè)置有安裝于所述加熱模具側(cè)面的加熱筒；和 多個(gè)插入塊，所述多個(gè)插入塊插入所述冷卻模具與所述加熱模具之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中在所述冷卻模具和所述加熱模具中，空氣絕熱層在所述冷卻模具和所述加熱模具的彼此對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)之間形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱沖壓模具裝置，其中所述空氣絕熱層在所述冷卻模具的內(nèi)側(cè)與對(duì)應(yīng)于所述冷卻模具的內(nèi)側(cè)的所述加熱模具的內(nèi)側(cè)之間形成有預(yù)定間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中形成所述冷卻劑室，使得多個(gè)所述冷卻劑室的一部分與所述冷卻模具中的插入塊相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中所述加熱筒包括溫度傳感器，所述溫度傳感器感應(yīng)所述加熱模具的溫度，并輸出溫度信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中所述加熱筒包括安裝于所述加熱模具中的多個(gè)加熱線圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中所述多個(gè)插入塊插入所述冷卻模具中，且所述插入塊的接觸表面與所述加熱模具接觸以支撐所述加熱模具。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中所述多個(gè)插入塊通過(guò)支撐所述加熱模具遠(yuǎn)離所述冷卻模具而在所述冷卻模具與所述加熱模具之間形成熱絕緣空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其中所述插入塊由絕熱材料形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓模具裝置，其還包括定位銷，所述定位銷安裝于所述冷卻模具與所述加熱模具之間，以保持所述冷卻模具與所述加熱模具。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱沖壓模具裝置，其中所述定位銷安裝于所述冷卻模具與所述加熱模具之間，并同時(shí)與空氣絕熱層相鄰。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱沖壓模具裝置，其中所述定位銷配合到在所述冷卻模具和所述加熱模具中形成的銷孔中。
【文檔編號(hào)】B21D37/10GK104043732SQ201310674362
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】尹京遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社