[发明专利]用于热冲压的模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热冲压的模具。本发明更特别地涉及这样一种模具，冷却剂可以流畅地流过该模具，以改善冷却速度和冷却性能，从而可以在高温下制造超高强度的产品。

背景技术

通常来说，模具可以分为三种类型：用于制造塑料产品的注射模具、通过利用钢板制造产品的压模、以及通过熔融金属并将熔融金属注入合金压铸模内来制造产品的压铸模。典型地，这些模具包括使制造处理更加平稳地运行的动模和定模。

近年来，使用模具来制造在车辆中使用的产品(例如各种车辆部件)有所增长。因此，需要对这些模具进行恰当的设计以制造具有所需性能和规格的高质量产品。

改善的碰撞性能和安全保险性是汽车工业的两个主要关心的方面。为了提供具有一定强度车身的轻质车辆，汽车厂商典型地使用例如为TRIP钢、DP钢、铝合金钢以及镁合金钢的材料来制造不同的车辆部件，或者研究例如拼焊(TWB)、液压成型和热冲压等新技术。

作为在本文中所使用的，热冲压工艺是一种用于在高温下形成一结构(例如车辆板件)以在保持强度的同时能够降低其重量的方法，特别是用于制造车身。总地来说，在将材料加热至高温之后，在模具中压制该材料并且将模具本身冷却，从而制造高强度的产品。

热冲压工艺包括将坯料加热至高于Ac3转变点的温度(即铁素体至奥氏体转变完成的温度)从而使坯料完全奥氏体化，并且在模具中成型并快速冷却该坯料，从而将坯料转变成高强度马氏体。

通过热冲压制造的车身的部件具有高抗拉强度，尤其是高于或者等于1500MPa的抗拉强度。因此，可以改善车辆的碰撞性能并为乘客提供高的安全性。

在传统的热冲压工艺和设备中，冷却剂通过直接形成在模具中的冷却剂孔供给模具中。然而，在模具中形成冷却剂孔是十分困难的，特别是制造具有复杂形状的产品时，并且形成冷却剂孔需要大量的时间。

此外，如果在模具中形成大量的冷却剂孔以便更加快速地冷却模具，则在传统的热冲压工艺和设备中所使用的模具的强度就会劣化。特别是由于在快速温度变化过程中模具的收缩或者变形，强度的降低会导致模具产生裂纹或者损坏。因此，流经模具的冷却剂可能会泄露。

因为模具中冷却剂流路的设计、制造和验证是基于现有的模型来完成，所以可能增加用于开发产品的初始投资和时间。因此，在新产品的设计步骤中开发理想的模具冷却方法就是更可取的。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种用于热冲压的模具，其能够在利用热冲压工艺制造结构件时快速地对该结构件特别是板件进行冷却。

此外，本发明还致力于提供一种用于热冲压的模具，通过预先防止因温度的波动(例如在冷却产品时)导致模具的变形和裂纹发生的可能性，从而改善耐用性。本发明还致力于提供一种模具和方法，其通过实现均匀的冷却来制造无瑕疵的产品并提高生产率。

根据一个方面，本发明提供一种用于热冲压的模具，可以包括：基板，被配置为接收和排出冷却剂；至少一个外观块，安装在基板的上部外表面，沿着产品的形状形成，并且在至少一个外观块的内部具有安装空间；和插入块，布置在该安装空间中，以便被固定于外观块，并且被安装在基板的一个表面。根据各个实施方式，插入块设有多个通道。多个通道可被形成在其外周上，靠近插入块被固定的外观块。多个通道可以与基板流体连通。

根据各不同实施方式，外观块的形状可以与产品的形状基本上相同。此外，该安装空间可以具有类似于外观块形状的形状。

根据各不同实施方式，该插入块可以包括：主体部，具有与该安装空间的形状类似或相同的形状，并且当其被布置在安装空间中时可以被固定到外观块；一对存储凹槽(尽管可以理解，可以在需要的各个位置还可以设置任意数量的存储凹槽)，沿着主体部的长度方向分别形成在主体部下部的相反两侧，并且被配置为其中存储冷却剂；和多个冷却剂流动槽，适于提供一对存储凹槽之间的连接，沿着主体部宽度方向形成在主体部的外周上，并限定多个通道。

根据各个不同实施方式，该主体部的边缘可被形成为倒圆角。

根据各个不同的实施方式，该多个冷却剂流动槽可以沿着主体部的长度方向彼此间隔开布置。

根据各个不同的实施方式，该主体部可以具有形成在其中并且与基板流体连通的冷却剂流入孔和冷却剂排出孔。

根据各个不同的实施方式，一对存储凹槽可以分别连接于冷却剂流入孔和冷却剂排出孔。