| 专利名称： | 超高强度零件热成形模具镶块 | ||
| 专利名称(英文)： | Mould insert for thermal forming of ultrahigh-strength parts | ||
| 专利号： | CN201320570461.3 | 申请时间： | 20130914 |
| 公开号： | CN203541264U | 公开时间： | 20140416 |
| 申请人： | 中国第一汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 130011 吉林省长春市西新经济技术开发区东风大街2259号 | ||
| 发明人： | 徐成林; 刘世宝; 唐泽迁; 富壮; 王广盛; 宋宝阳; 李汉盈; 付成林; 王建生; 谢连庆; 王丽芬; 李军; 李海平; 董学峰; 于彦颖; 陈晓丽; 王涛; 王蕾 | ||
| 分类号： | B21D37/10; B21D37/16; B21D37/12 | 主分类号： | B21D37/10 |
| 代理机构： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 王淑秋 |
| 摘要： | 本实用新型涉及一种高强度零件热成形模具镶块，该模具镶块包括凸模底板，凸模镶块本体，凹模镶块本体，凹模底板；所述凸模镶块本体和凹模镶块本体的相对面为模面，另一面加工有水道，各水道之间由隔断墙隔离，并且水道的四周由侧壁部分封闭；凸模镶块本体加工有水道的表面与凸模底板连接固定，凹模镶块本体加工有水道的表面与凹模底板连接固定，且凸模镶块本体与凸模底板的连接面由上沿周密封圈进行密封，凹模镶块本体与凹模底板的连接面由下沿周密封圈进行密封。本实用新型的模具镶块制造工艺简单、成本低、镶块内水道表面加工质量高，水流畅通、对板料淬火效果好。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model relates to a mould insert for thermal forming of ultrahigh-strength parts. The mould insert comprises a punch base plate, a punch insert body, a die insert body and a die base plate. Opposite sides of the punch insert body and the die insert body are mould faces, the other sides of the punch insert body and the die insert body are provided with water channels which are separated by partition walls, and the four sides of the water channels are enclosed by side walls. The surface, processed with the water channels, of the punch insert body is fixedly connected with the punch base plate, and the surface, processed with the water channels, of the die insert body is fixedly connected with the die base plate; the jointing face between the punch insert body and the punch base plate is sealed by an upper peripheral sealing ring, and the jointing face between the die insert body and the die base plate is sealed by a lower peripheral sealing ring. The mould insert is easy to manufacture and low in cost; as the water channels in the insert are high in processing quality, water flow smoothness is guaranteed, and quenching effect to plates is good. | ||
1.一种高强度零件热成形模具镶块，其特征在于包括凸模底板（1），凸模 镶块本体（3），凹模镶块本体（4），凹模底板（6）；所述凸模镶块本体（3）和 凹模镶块本体（4）的相对面为模面，另一面加工有水道，各水道之间由隔断墙 隔离，并且水道的四周由侧壁部分封闭；凸模镶块本体（3）加工有水道的表面 与凸模底板（1）连接固定，凹模镶块本体（4）加工有水道的表面与凹模底板 （6）连接固定，且凸模镶块本体（3）与凸模底板（1）的连接面由上沿周密封 圈（2）进行密封，凹模镶块本体（4）与凹模底板（6）的连接面由下沿周密封 圈（5）进行密封。
2.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述水 道为四棱柱形或半圆柱形。
3.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凸 模底板（1）的与凸模镶块本体（3）连接的表面加工有沿周沟槽，上沿周密封 圈（2）部分镶嵌在该沿周沟槽内。
4.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凹 模底板（6）的与凹模镶块本体（4）连接的表面加工有沿周沟槽，下沿周密封 圈（5）部分镶嵌在该沿周沟槽内。
5.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凸 模镶块本体（3）加工有水道的表面与凸模底板（1）通过定位销定位并通过螺 钉紧固。
6.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凹 模镶块本体（4）加工有水道的表面与凹模底板（6）通过定位销定位并通过螺 钉紧固。
1.一种高强度零件热成形模具镶块，其特征在于包括凸模底板（1），凸模 镶块本体（3），凹模镶块本体（4），凹模底板（6）；所述凸模镶块本体（3）和 凹模镶块本体（4）的相对面为模面，另一面加工有水道，各水道之间由隔断墙 隔离，并且水道的四周由侧壁部分封闭；凸模镶块本体（3）加工有水道的表面 与凸模底板（1）连接固定，凹模镶块本体（4）加工有水道的表面与凹模底板 （6）连接固定，且凸模镶块本体（3）与凸模底板（1）的连接面由上沿周密封 圈（2）进行密封，凹模镶块本体（4）与凹模底板（6）的连接面由下沿周密封 圈（5）进行密封。
2.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述水 道为四棱柱形或半圆柱形。
3.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凸 模底板（1）的与凸模镶块本体（3）连接的表面加工有沿周沟槽，上沿周密封 圈（2）部分镶嵌在该沿周沟槽内。
4.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凹 模底板（6）的与凹模镶块本体（4）连接的表面加工有沿周沟槽，下沿周密封 圈（5）部分镶嵌在该沿周沟槽内。
5.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凸 模镶块本体（3）加工有水道的表面与凸模底板（1）通过定位销定位并通过螺 钉紧固。
6.根据权利要求1所述的高强度零件热成形模具镶块，其特征在于所述凹 模镶块本体（4）加工有水道的表面与凹模底板（6）通过定位销定位并通过螺 钉紧固。
翻译：技术领域
本实用新型属于超高强度零件热成形制造技术领域，涉及一种超高强度零 件热成形模具镶块。
背景技术
目前，抗拉强度超过980MPa的钢板零件的成形多采用热成形的工艺方案， 这种工艺方案有两种具体工艺：
生产线外淬火工艺：钢板室温下成形零件——成形后零件加热——压淬。
模具内成形+淬火工艺：钢板加热——模具内快速成形——模具内淬火。
线外淬火工艺需要将已成形的零件加热，然后再进行压淬,工艺过程相对复 杂,零件精度不容易保证。
模具内成形+淬火工艺是目前超高强度钢板零件成形的主流工艺，其主要 工艺流程如下：
将特殊的高强度硼合金钢加热使之奥氏体化，使其完全奥氏体化后，快速 移动到模具,快速冲压，冲压成形后需要保压一段时间使零件形状尺寸趋于稳 定。在成形和保压过程中，为了防止板料强度降低，同时进行淬火处理以获得 在室温下具有均匀马氏体组织的超高强度零件。
热成形技术不仅有高强度的优点，高温下材料塑性、成形性好，能一次成 形复杂的冲压件；高温下成形能消除回弹影响，零件精度高，成形质量好。热 成形工艺打破常规，构思新颖，是冲压成形领域的前沿技术，可广泛应用于汽 车前、后保险杠、A柱、B柱、C柱、车顶构架、车底框架以及车门内板、车 门防撞梁等构件的生产。
为了实现模具对成形后的零件进行压淬，模具必须进行冷却，目前广泛采 用的方法是在贴近模面的模具内侧开出一条条水道，利用不断流动的冷却水对 模具进行冷却，使贴在模具表面的成形零件的温度快速下降，实现金相组织的 转变。这些水道需要在五轴加工中心上加工，或者借助复杂的三维夹具调整模 具镶块的位置和角度，再利用钻床加工出来，很多孔需要倾斜加工，而且孔深、 径小、数量多，加工过程中一个孔出现问题则整个模具镶块报废，模具加工难 度大、费用高。目前，国内能够进行这种热成形模具加工的厂家寥寥无几。这 严重影响了超高强度钢板零件热成形工艺的推广应用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是一种制造工艺简单、成本低、水流畅通、 对板料淬火效果好的超高强度零件热成形模具镶块。
为了解决上述技术问题，本实用新型的高强度零件热成形模具镶块包括凸 模底板，凸模镶块本体，凹模镶块本体，凹模底板；所述凸模镶块本体和凹模 镶块本体的相对面为模面，另一面加工有水道，各水道之间由隔断墙隔离，并 且水道的四周由侧壁部分封闭；凸模镶块本体加工有水道的表面与凸模底板连 接固定，凹模镶块本体加工有水道的表面与凹模底板连接固定，且凸模镶块本 体与凸模底板的连接面由上沿周密封圈进行密封，凹模镶块本体与凹模底板的 连接面由下沿周密封圈进行密封。
零件在高温下由模具镶块冲压成形后，在凸模镶块本体和凹模镶块本体的 水道内通入冷却介质，利用不断流动的冷却介质对模具镶块进行冷却，使贴在 凸模镶块本体和凹模镶块本体模面的成形零件的温度快速下降，实现金相组织 的转变。
所述水道为四棱柱形或半圆柱形。
由于水道加工于凸模镶块本体和凹模镶块本体的表面，可以采用铣削加工， 工艺简单，加工成本低；本实用新型的优点是模具镶块制造工艺简单、成本低、 镶块内水道表面加工质量高，水流畅通、对板料淬火效果好。
所述凸模底板的与凸模镶块本体连接的表面加工有沿周沟槽，上沿周密封 圈部分镶嵌在该沿周沟槽内。
所述凹模底板的与凹模镶块本体连接的表面加工有沿周沟槽，下沿周密封 圈部分镶嵌在该沿周沟槽内。
所述凸模镶块本体加工有水道的表面与凸模底板通过定位销定位并通过螺 钉紧固。
所述凹模镶块本体加工有水道的表面与凹模底板通过定位销定位并通过螺 钉紧固。
所述定位销和螺钉的沿周用“O”型圈密封。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的高强度零件热成形模具镶块结构示意图。
图2a、图2b分别是凸模镶块本体和凹模镶块本体的结构示意图。
图3a是凸模底板、凹模底板的密封面示意图；图3b是凸模底板、凹模底 板的非密封面示意图。
具体实施方式
以某轿车车门防撞梁热成形模具镶块为例，如图1所示，本实用新型的高 强度零件热成形模具镶块包括凸模底板1，凸模镶块本体3，凹模镶块本体4， 凹模底板6。
如图2a所示，凸模镶块本体3与凹模镶块本体4相对的面34为模面，另 一面加工有多条水道32，各水道之间由隔断墙33隔离，并且水道的四周由侧 壁部分31封闭；水道32的形状可以是四棱柱形、半圆柱形或其他形状（四棱 柱形的棱线和半圆柱形的轴线平行于凸模镶块本体3或凹模镶块本体加工有水 道的表面）；进水口35和出水口36分别加工于侧壁部分31的对应于水道32 两端的部分。
如图2b所示，凹模镶块本体4与凸模镶块本体3相对的面44为模面，与 凸模镶块本体3相同，其另一面加工有多条水道42，各水道之间由隔断墙43 隔离，并且水道的四周由侧壁部分41封闭；水道42的形状可以是四棱柱形、 半圆柱形或其他形状；进水口45和出水口46分别加工于侧壁部分41的对应于 水道42两端的部分。
凸模镶块本体3和凹模镶块本体4的模面；用于成形零件并对零件进行快 速冷却淬火。
凸模镶块本体3和凹模镶块本体4的侧壁部分：用于封闭冷却介质并对模 面部分进行支撑；
凸模镶块本体3和凹模镶块本体4各水道之间的隔断墙：用于导引水流、 支撑模面。
如图3a所示，凹模底板6的与凹模镶块本体4连接的表面（即加工有水道 的表面）加工有沿周沟槽65，下沿周密封圈5部分镶嵌在该沿周沟槽65内。 凸模底板1的结构与凹模底板6相同。
如图1所示，凸模镶块本体3加工有水道的表面与凸模底板1通过定位销 13定位并通过多个螺钉8紧固，定位销13和螺钉8的沿周用“O”型圈密封。 凹模镶块本体4加工有水道的表面与凹模底板6通过定位销（图中未示出）定 位并通过多个螺钉10紧固，定位销和螺钉10的沿周用“O”型圈密封。整个模 具镶块通过凸模底板定位销7和凹模底板定位销9在模具安装板或模具底板上 定位。
轿车车门防撞梁材料参数如表1所示。
表1
厚度t=1.5mm 材料：22MnB5
L 1020mm B 45mm H 12mm
