[实用新型]一种热成形模具冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型属于热冲压模具冷却领域，具体地说，涉及一种热成形模具冷却系统。

背景技术

如今能源和环境问题已经成为社会主要问题之一，为了减少对能源的消耗和减少汽车废气的排放，在保证安全性能的基础上，对汽车实施轻量化已经成为汽车制造商的战略目标之一。除了优化车身设计和先进加工技术外，合理的选用轻量化材料也是重要方法，而超高强度钢的使用是当今汽车轻量化的最主要途径之一。但是对于超高强度钢板的生产，由于钢板的高刚度、超高强度、需要高的成形力，以及易产生裂纹等问题，传统的冷冲压工艺已经不能满足超高强度部件的制造要求。就要考虑热成形工艺的问题。

钢板热成形技术是一种将特殊的高强度钢板加热到奥氏体温度范围，快速移动到模具，快速冲压，在压机保压状态下通过模具对零件进行淬火冷却，最后获得超高强度冲压件的新型成形工艺，所得组织为马氏体，强度在1500MPa左右甚至更高。热成形技术是一项将传统热锻造技术、冷冲压技术和材料的淬火相结合的最新制造工艺，专门用于成形高强度冲压件，目前热成形技术已经成为世界上众多汽车生产厂商关注的热点，是未来生产加工汽车零部件的发展趋势之一。

热成形的关键技术之一就是在完成冲压成形后，在模具内保压淬火，得到马氏体组织，这就要求模具内的冷却速度大于钢板的临界冷却速度。现在主要的解决办法是在模具内设立冷却通道，在保压过程中往通道内通水，通过流动的水流经模具带走热量，从而加快模具和冲压件的冷却速度，如中国专利号200910066588.X，公开了一份名称为一种热冲压成形模具的专利文件，该模具包括凸、凹模、上、下配流板等主要部分。所述发明结合模具工作表面的形状在其内部设置一系列的冷却凹槽，在配流板上设置相应的凸起，凸模与配流板组合在一起形成空腔作为冷却管道，配流板与凸模凹槽两端形成空腔，分别与进水口和出水口相连，水从进水口流入，由端部的空腔同时配给各个冷却管道，通过冷却水与模具之间的热交换达到冷却的目的。控制冷却管道与模具表面之间的距离，使冷却更加均匀，确保零件各部分组织均匀，提高零件的质量。而且能够解决表面形状复杂模具冷却困难的问题，对冷却管道的防锈处理，降低对模具材料的要求。但是其冷却能力依然很低，尤其是内部的水流通道存在加工困难以及缺乏系统方案的问题。再如中国专利号：200710039605.1，公开了一份名称为：超高强度钢板热冲压成型模具的专利文件，该模具包括上模座和固定在上模座上的凸模、下模座和固定在下模座上的凹模，凹模中设有冷却水通道，冷却水通道与一个冷却水循环系统相连接。特别是凹模由一个槽状的凹模座和一个型腔体构成，凹模座上设有进水口和出水口，型腔体座落在凹模座的凹槽内，型腔体与凹模座之间设有空隙，所述空隙与进水口、出水口相连通。不但提高了冷却的速度，也保证了冷却的均匀性。该发明利用模具自带的水冷系统对模具和其中的冲压件进行快速冷却，达到淬火的效果。由于这个过程是在模具的保压过程中完成的，因此工件的变形很小，可以很好地保证冲压件的尺寸精度。但是其只能用水作为介质，冷却能力差，并不是将冲压件直接淬入水中，而是通过水流经模具，再通过模具的冷却带走热量而使冲压件完成淬火的，因此冲压件的实际冷却速度并不是很快，冷却效果也不是很好。为此通常要在模具里设立多个冷却水通道，这样既增加了模具的加工费用，也降低了模具的强度，减少了模具的使用寿命，而且对于提高模具的冷却能力仍然有限，模具的冷却能力实际上很大程度的限制住了热成形工艺的发展。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有缺少对超高强度钢板的生产用冷却模具，而现有的热成形模具冷却能力不足的问题，本实用新型提供一种热成形模具冷却系统，其不但冷却能力大大增强，适合对超高强度钢板的冷却，同时冷却的成本低，加工方便。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。