一種板材熱沖壓成形及冷卻模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓模具設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于曲面板材的熱沖壓成形及冷卻模具。
【背景技術(shù)】
[0002]熱沖壓成形工藝被廣泛用于汽車制造等領(lǐng)域，例如目前所有汽車車身制件大多使用高強(qiáng)鋼板沖壓成形，來滿足實(shí)現(xiàn)輕量化和提高安全性的要求。熱沖壓成形工藝中熱沖壓模具不但用于成形，還要用于給制件冷卻淬火，因此模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是熱沖壓模具設(shè)計(jì)的核心問題，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到模具的冷卻效率以及冷卻的均勻性，直接決定整個模具設(shè)計(jì)的成敗。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，熱沖壓模具中的冷卻方式主要為是在直接在凸模和凹模中加工直通冷卻水道，向冷卻水道中通水對模具和工件進(jìn)行冷卻，對于成形平面的工件來說現(xiàn)有的冷卻方式能夠保證整個工件冷卻均勻;但是在成形曲面工件的時候，模具為曲面狀，若依舊直接在模具中設(shè)計(jì)直通的冷卻水道，因?yàn)槟＞叩那嫘螤?，工件邊緣部位離冷卻水道較近導(dǎo)致該部位冷卻速度快，中心部位離冷卻水道較遠(yuǎn)冷卻慢;從而導(dǎo)致整個曲面工件冷卻不均勻，導(dǎo)致工件各個部位的力學(xué)性能將不一致，對工件的性能影響較大，不能保證工件使用過程中的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種板材熱沖壓成形及冷卻模具，包括凸模部分和凹模部分，所述凸模部分包括順序連接的凸模座、凸模連接塊和凸模冷卻塊，所述凹模部分包括順序連接的凹模冷卻塊、凹模連接塊和凹模座;所述凸模冷卻塊的下端面與所述凹模冷卻塊的上端面為相匹配的曲面，且能相互緊密貼合，所述凸模冷卻塊的下端面和所述凹模冷卻塊的上端面為用來沖壓板材的沖壓面；
所述凸模冷卻塊的上端面與所述凸模連接塊的下端面相貼合;所述凸模冷卻塊的上端面、所述凸模連接塊的下端面均為與所述凸模冷卻塊的下端面相同的曲面;所述凸模冷卻塊的上端面上設(shè)置有若干條第一凸模冷卻槽，所述凸模連接塊的下端面上設(shè)置有若干條第二凸模冷卻槽，若干所述第一凸模冷卻槽與第二凸模冷卻槽組成若干條凸模冷卻通道，且所述凸模冷卻通道隨所述凸模冷卻塊的上端面、所述凸模連接塊的下上端面起伏延長分布；
所述凹模冷卻塊的下端面與所述凹模連接塊的上端面相貼合;所述凹模冷卻塊的下端面、所述凹模連接塊的上端面均為與所述凹模冷卻塊的上端面相同的曲面;所述凹模冷卻塊的下端面上設(shè)置有若干條第一凹模冷卻槽，所述凹模連接塊的上端面上設(shè)置有若干條第二凹模冷卻槽，若干所述第一凹模冷卻槽與第二凹模冷卻槽組成若干條凹模冷卻通道，且所述凹模冷卻通道隨所述凹模冷卻塊的下端面、所述凹模連接塊的上端面起伏延長分布。
[0005]較佳地，所述凸模冷卻塊的下端面和所述凹模冷卻塊的上端面均為雙曲拋物面。
[0006]較佳地，所述凸模冷卻塊與所述凸模連接塊之間、所述凹模冷卻塊與所述凹模連接塊之間通過螺釘進(jìn)行連接。
[0007]較佳地，所述凸模冷卻通道和所述凹模冷卻通道為圓形孔道。
[0008]較佳地，所述凸模冷卻通道和所述凹模冷卻通道內(nèi)進(jìn)行防銹處理。
[0009]較佳地，若干所述凸模冷卻通道間等間距均勻排布，若干所述凹模冷卻通道間等間距均勻排布。
[0010]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1)本發(fā)明提供的板材熱沖壓成形及冷卻模具中，凸模部分內(nèi)的凸模冷卻通道隨凸模部分的沖壓面(凸模冷卻塊的下端面)起伏延伸分布，凹模部分內(nèi)的凹模冷卻通道隨凹模部分的沖壓面(凹模冷卻塊的上端面)起伏延伸分布，從而保證了凸模冷卻通道各處到?jīng)_壓面的距離相同，凹模冷卻通道各處到?jīng)_壓面的距離相同，進(jìn)一步的保證了板材各處冷卻的均勻性，板材各個部位的力學(xué)性能將一致，更能保證板材成形的強(qiáng)度的均勻性和尺寸精度；
2)本發(fā)明提供的板材熱沖壓成形及冷卻模具中，凸模冷卻通道是由凸模冷卻塊和凸模連接塊上的冷卻槽共同組成的，凹模冷卻通道是由凹模冷卻塊和凹模連接塊上的冷卻槽共同組成的；本發(fā)明采用分塊模具的方法開通冷卻水道，解決了在一塊完整的模具上無法獲得精確的彎曲走勢的冷卻通道的問題，保證了凸模冷卻通道和凹模冷卻通道設(shè)置位置的精確性，從而有利于提高冷卻的均勻性。
【附圖說明】
[0011]結(jié)合附圖，通過下文的述詳細(xì)說明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
圖1為本發(fā)明提供的板材熱沖壓成形及冷卻模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中凸模連接塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中凸模冷卻塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中凹模冷卻塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明中凹模連接塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]符號說明:
1-凸模座2-凸模連接塊
21-第二凸模冷卻槽 3-凸模冷卻塊 31-第一凸模冷卻槽 4-凹模冷卻塊 41-第一凹模冷卻槽 5-凹模連接塊 51-第二凹模冷卻槽 6-凹模座。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參見示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對尺寸。
[0014]參照圖1-5，針對曲面工件的熱沖壓成形，本發(fā)明提供了一種板材熱沖壓成形及冷卻模具，包括凸模部分和凹模部分，本發(fā)明在凸模部分和凹模部分內(nèi)設(shè)置冷卻水通道，并對冷卻水通道的形狀、布置位置的限定，通過冷卻液使工件達(dá)到快速淬火的目的，并保證了工件各處冷卻的均勻性，使熱沖壓工件的強(qiáng)度滿足要求;工件上的熱量依靠熱傳導(dǎo)從模具散發(fā)，模具的熱導(dǎo)率使得熱量又由冷卻液帶走。
[0015]具體的，凸模部分包括順序連接的凸模座1、凸模連接塊2和凸模冷卻塊3，凸模連接塊2與凸模冷卻塊3之間可通過螺釘?shù)确绞竭B接在一起，凸模連接塊2與凸模冷卻塊3共同組成凸模模具。凸模冷卻塊3的下端面為曲面，例如可為雙曲拋物面等形狀，凸模冷卻塊3下端面的曲面形狀根據(jù)曲面工件的軀體形狀來確定，此處不作限制；凸模冷卻塊3的上端面與凸模連接塊2的下端面緊密貼合并連接，凸模冷卻塊3的上端面、凸模連接塊2的下端面均為與凸模冷卻塊3下端面的曲面形狀相同的曲面，且凸模冷卻塊3下端面曲面、凸模冷卻塊3的上端面曲面、凸模連接塊2的下端面曲面相互平行。
[0016]如圖3中所示，凸模冷卻塊3的上端面上設(shè)置有若干條第一凸模冷卻槽31，每條第一凸模冷卻槽31自凸模冷卻塊3的上端面的一側(cè)向另一側(cè)延伸設(shè)置，且每條第一凸模冷卻槽31隨凸模冷卻塊3的上端面的曲面起伏延伸分布，使得同一第一凸模冷卻槽31上各處距離凸模冷卻塊3下端面的距離相同；若干條第一凸模冷卻槽31之間等間距均勻排布。
[0017]如圖2中所示，凸模連接塊2的下端面上設(shè)置有若干條第二凸模冷卻槽21，每條第二凸模冷卻槽21與每條第一凸模冷卻槽31位置對應(yīng);每條第二凸模冷卻槽21自凸模連接塊2的下端面的一側(cè)向另一側(cè)延伸設(shè)置，且每條第二凸模冷卻槽21隨凸模連接塊2下端面的曲面起伏延伸分布，若干條第二凸模冷卻槽31之間等間距均勻排布。
[0018]當(dāng)凸模連接塊2與凸模冷卻塊3連接在一起后，凸模連接塊2的下端面與凸模連接塊3的上端面緊密貼合在一起，若干第一凸模冷卻槽31與若干第二凸模冷卻槽21—一對應(yīng)組成若干條凸模冷卻通道7，從而使得凸模冷卻通道7的起