本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱沖壓模具冷卻結(jié)構(gòu)及其加工方法。

背景技術(shù)：

使用超高強(qiáng)度鋼板成形車身部件是實(shí)現(xiàn)車身輕量化的有效手段，然而傳統(tǒng)冷沖壓技術(shù)面對(duì)超高強(qiáng)度鋼板在常溫下的高強(qiáng)度和低延伸率特點(diǎn)，顯得力不從心，因此熱沖壓技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其可以解決常溫下超高強(qiáng)度鋼板成形性能的局限性。

熱沖壓技術(shù)是一種成形超高強(qiáng)度零件的先進(jìn)制造技術(shù)，其原理是先將超高強(qiáng)度鋼板或預(yù)成形后的超高強(qiáng)度零件加熱到950℃以上，在完全奧氏體化后將其送入特殊模具內(nèi)成形，保壓一段時(shí)間后進(jìn)行模具淬火，在大于30℃/s的淬火速率下，成形件微觀組織由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使得最終成形件的強(qiáng)度達(dá)1500mpa以上。

熱沖壓模具中淬火工件過程中，熱沖壓模具冷卻效率直接影響工件的成形性能和成形后零件的力學(xué)性能。為了實(shí)現(xiàn)工件快速降溫，現(xiàn)有技術(shù)中，需要在熱沖壓模具中設(shè)置冷卻水通道，在熱沖壓模具淬火工件時(shí)通過流經(jīng)冷卻水通道中的冷卻水將熱量帶走；冷卻水通道的設(shè)計(jì)決定了熱沖壓模具冷卻效率，因此，冷卻水通道的加工極其重要，是熱沖壓模具淬火的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，工作部較為復(fù)雜的熱沖壓模具中，冷卻水通道很難與對(duì)應(yīng)的工作部的工作面同時(shí)保持間距，若一條冷卻水通道在不同的位置與對(duì)應(yīng)的工作部的工作面距離差距過大時(shí)，一條冷卻水通道不同位置的冷卻水帶走熱量的效果就會(huì)差距較大，進(jìn)而會(huì)影響熱沖壓模具中淬火工件的效果。因此，如何減少冷卻水通道在不同的位置與復(fù)雜形狀工作部的工作面距離差距是目前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足進(jìn)行改進(jìn)，提供了一種熱沖壓模具冷卻結(jié)構(gòu)及其加工方法，通過該加工方法制造的熱沖壓模具解決了復(fù)雜形狀工作部冷卻水通道設(shè)置難題，大大改善了熱沖壓件淬火效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種熱沖壓模具冷卻結(jié)構(gòu)，包括用于沖壓工件的工作部和用于固定所述工作部的模板，所述工作部在豎直方向分為支撐塊和工作塊，所述支撐塊位于工作塊與模板之間，所述工作塊與支撐塊固定，所述支撐塊與模板固定；所述工作塊設(shè)置有若干條冷卻水通道，一條冷卻水通道不同處近工作塊工作面的內(nèi)壁與對(duì)應(yīng)的工作塊的工作面距離相等，每條冷卻水通道近工作塊工作面的內(nèi)壁與對(duì)應(yīng)的工作塊的工作面距離均相等；所述支撐塊內(nèi)設(shè)置有與冷卻水通道一一對(duì)應(yīng)的二級(jí)供水通道和二級(jí)排水通道，所述二級(jí)供水通道與對(duì)應(yīng)的冷卻水通道進(jìn)水端連通，所述二級(jí)排水通道與對(duì)應(yīng)的冷卻水通道排水端連通；所述模板內(nèi)設(shè)置有一級(jí)供水通道和一級(jí)排水通道，所述一級(jí)供水通道與二級(jí)供水通道進(jìn)水端均連通，所述一級(jí)排水通道與二級(jí)排水通道排水端均連通。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述工作塊與支撐塊之間設(shè)置有軟金屬片。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述工作塊與支撐塊之間通過螺釘和銷釘連接且連接處焊接密封。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述工作塊為凸模、凹?；驂毫习?。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述冷卻水通道俯視為彎曲形。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述冷卻水通道俯視為直線形。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述一級(jí)供水通道/一級(jí)排水通道直徑大于二級(jí)供水通道/二級(jí)排水通道直徑。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種熱沖壓模具冷卻結(jié)構(gòu)的加工方法，包括如下步驟：

1）制造工作部時(shí)，在豎直方向?qū)⒐ぷ鞑糠殖晒ぷ鲏K與支撐塊，工作塊與支撐塊的連接面四周均設(shè)置剖口以便于焊接；

2）加工工作塊、支撐塊和模板；加工工作塊時(shí)，從工作塊與支撐塊的連接面（工作塊工作面相反側(cè)）向工作塊工作面加工冷卻水通道，使冷卻水通道與對(duì)應(yīng)的工作塊工作面間距始終相等；

3）將支撐塊固定在模板上，確保一級(jí)供水通道與二級(jí)供水通道進(jìn)水端均連通，一級(jí)排水通道與二級(jí)排水通道排水端均連通；

4）在支撐塊上設(shè)置軟金屬片，所述軟金屬片開設(shè)與二級(jí)供水通道和二級(jí)排水通道相適配的通孔；

5）將工作塊加壓與支撐塊連接，確保冷卻水通道進(jìn)水端與二級(jí)供水通道一一對(duì)應(yīng)連通，冷卻水通道排水端與二級(jí)排水通道一一對(duì)應(yīng)連通，用螺釘和銷釘將工作塊和支撐塊固定連接；

6）沿工作塊和支撐塊的連接面四周的縫隙將工作塊和支撐塊采用堆焊的方式焊接連接，焊接時(shí)所用的焊芯為耐高溫耐磨損焊芯，確保焊接后的焊接面高于工作塊或支撐塊高度；

7）對(duì)焊接處進(jìn)行精加工使焊接處與焊接處兩側(cè)的工作塊或支撐塊齊平。

進(jìn)一步地，本發(fā)明步驟3）中一級(jí)供水通道的進(jìn)水端與一級(jí)排水通道的出水端均位于模板同一側(cè)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明步驟6）中焊接面高于工作塊或支撐塊1~3mm。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：本發(fā)明將熱沖壓模具中復(fù)雜形狀的工作部在豎直方向分成工作塊與支撐塊并分別加工，從工作塊與支撐塊的連接面（工作塊工作面相反側(cè)）向工作塊工作面加工冷卻水通道，使工作塊的冷卻水通道與工作塊工作面間距始終相等，解決了復(fù)雜形狀工作部冷卻水通道設(shè)置難題，提高了復(fù)雜形狀工作部的冷卻效果，從而大大改善了模具中熱沖壓工件的淬火效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的a-a視圖。

附圖中：1-工作塊；2-支撐塊；3-模板；4-軟金屬片；5-工件；6-螺釘和銷釘；

11-冷卻水通道；21-二級(jí)供水通道；22-二級(jí)排水通道；31-二級(jí)供水通道；32-二級(jí)排水通道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)施例的一種熱沖壓模具冷卻結(jié)構(gòu)，包括用于沖壓工件5的工作部和用于固定所述工作部的模板3，所述工作部在豎直方向分為支撐塊2和工作塊1，所述支撐塊2位于工作塊1與模板3之間，所述工作塊1與支撐塊2固定，所述支撐塊2與模板3固定。

如圖1和圖2所示，工作塊1設(shè)置有若干條冷卻水通道11，一條冷卻水通道11不同處近工作塊工作面的內(nèi)壁與對(duì)應(yīng)的工作塊1的工作面距離相等，每條冷卻水通道11近工作塊工作面的內(nèi)壁與對(duì)應(yīng)的工作塊1的工作面距離均相等。

如圖1和圖2所示，支撐塊2內(nèi)設(shè)置有與冷卻水通道11一一對(duì)應(yīng)的二級(jí)供水通道21和二級(jí)排水通道22，所述二級(jí)供水通道21與對(duì)應(yīng)的冷卻水通道進(jìn)水端連通，所述二級(jí)排水通道22與對(duì)應(yīng)的冷卻水通道排水端連通。

如圖1所示，模板3內(nèi)設(shè)置有一級(jí)供水通道31和一級(jí)排水通道32，所述一級(jí)供水通道31與二級(jí)供水通道進(jìn)水端均連通，所述一級(jí)排水通道32與二級(jí)排水通道排水端均連通。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中，工作塊1與支撐塊2之間設(shè)置有軟金屬片4以防止冷卻水滲漏，工作塊1與支撐塊2之間通過螺釘和銷釘6連接且連接處焊接密封，冷卻水通道11俯視為彎曲形，一級(jí)供水通道31/一級(jí)排水通道32直徑大于二級(jí)供水通道21/二級(jí)排水通道22直徑。具體地，銷釘用來將工作塊1和支撐塊2之間定位，螺釘用來將工作塊1和支撐塊2之間緊固；實(shí)際應(yīng)用中，工作塊1可以是凸模、凹?；驂毫习?，軟金屬片4可以選用銅片，也可以是其它耐高溫的軟金屬，冷卻水通道11可根據(jù)工作塊1形狀具體設(shè)置成適合的形狀，如可以設(shè)置成直線形或多個(gè)u形組合的方式。

本發(fā)明還提供了一種熱沖壓模具冷卻結(jié)構(gòu)的加工方法，包括如下步驟：

1）制造工作部時(shí)，在豎直方向?qū)⒐ぷ鞑糠殖晒ぷ鲏K1與支撐塊2，工作塊1與支撐塊2的連接面四周均設(shè)置剖口以便于焊接；

2）加工工作塊1、支撐塊2和模板3；加工工作塊1時(shí)，從工作塊1與支撐塊2的連接面（工作塊1工作面相反側(cè)）向工作塊1工作面加工冷卻水通道11，使冷卻水通道11與對(duì)應(yīng)的工作塊工作面間距始終相等。

3）將支撐塊2固定在模板3上，確保一級(jí)供水通道31與二級(jí)供水通道進(jìn)水端均連通，一級(jí)排水通道32與二級(jí)排水通道排水端均連通；其中一級(jí)供水通道31的進(jìn)水端與一級(jí)排水通道32的出水端均位于模板3同一側(cè)。具體地，一級(jí)供水通道31的進(jìn)水端與一級(jí)排水通道32的出水端也可以位于模板3不同側(cè)，只要方便安裝即可。

4）在支撐塊2上設(shè)置軟金屬片4，所述軟金屬片4開設(shè)與二級(jí)供水通道21和二級(jí)排水通道22相適配的通孔。

5）將工作塊1加壓與支撐塊2連接，確保冷卻水通道進(jìn)水端與二級(jí)供水通道21一一對(duì)應(yīng)連通，冷卻水通道排水端與二級(jí)排水通道22一一對(duì)應(yīng)連通，用螺釘和銷釘6將工作塊1和支撐塊2固定連接。

6）沿工作塊1和支撐塊2的連接面四周的縫隙將工作塊1和支撐塊2采用堆焊的方式焊接連接，焊接時(shí)所用的焊芯為耐高溫耐磨損焊芯，確保焊接后的焊接面高于工作塊1或支撐塊2表面1~3mm。

7）對(duì)焊接處進(jìn)行精加工使焊接處與焊接處兩側(cè)的工作塊1或支撐塊2齊平。

本發(fā)明將熱沖壓模具中復(fù)雜形狀的工作部在豎直方向分成工作塊1與支撐塊2并分別加工，從工作塊1與支撐塊2的連接面（工作塊工作面相反側(cè)）向工作塊工作面加工冷卻水通道11，使工作塊1的冷卻水通道11與工作塊工作面間距始終相等，解決了復(fù)雜形狀工作部冷卻水通道11設(shè)置難題，提高了復(fù)雜形狀工作部的冷卻效果，從而大大改善了模具中熱沖壓工件的淬火效果。

最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。