[发明专利]用于工具的激光烧结模具表面

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年4月23日提交的美国临时申请No.62/151,614的优先权，上述申请的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本专利申请涉及用于生产车身组件的热成型系统。

背景技术

车辆制造商力求提供更坚固、更轻便且成本更低的车辆。例如，车辆制造商尽了极大的努力以将诸如铝板、先进的高强度钢及超高强度钢的非传统材料用于部分车身。尽管这些材料相对而言会既坚固又轻便，但是购买、成型和/或组装这些材料通常很昂贵

已提出的一种解决方案包括使用经热处理的钢镶合板构件来形成车身。在一些应用中，钢镶合板构件是以常规的成型工艺成型的，并在随后经受热处理操作。这种两级处理存在的不利之处在于：额外的操作可能明显增加了成本和时间。

作为对采用不连续热处理操作的工艺的替代方案，已知的是诸如硼钢的某些材料能够在热成型模具中同时成型和淬火。在这方面，预热的板坯通常可以被引入热成型模具中，成型为期望的形状，并且继成型操作之后在所述模具中淬火，从而制造热处理部件。这种已知的用于同时执行热成型步骤和淬火步骤的热成型模具通常采用以常规方式形成的水冷通道(用于使冷却水循环流过热成型模具)。

本专利申请提供了对热成型系统和热成型操作的改进。

发明内容

本专利申请的一方面提供了一种成型系统，该成型系统包括：第一模具，该第一模具具有第一模具本体和第一模具表面；第二模具，该第二模具具有第二模具本体和第二模具表面；以及冷却系统，该冷却系统与第一模具和第二模具操作性地相关联。第一模具表面和第二模具表面构造为在其间配合形成模具腔，以在该模具腔中接纳工件。在第一模具表面和第二模具表面的相对部分上形成有烧结材料以形成相对较低导热模具区域。第一模具和第二模具具有对置的相对较高导热表面以形成相对较高导热模具区域。冷却系统设置成与第一模具的相对较高导热表面和第二模具的相对较高导热表面成导热关系。第一模具的相对较高导热表面和第二模具的相对较高导热表面配合成位于接纳在模具腔中的工件的相反两侧，并且第一模具表面和第二模具表面的相对部分上的烧结材料配合成位于接纳在模具腔中的工件的相反两侧。工件的与烧结材料直接接触的部分相比于工件的与相对较高导热表面直接接触的部分以较慢的冷却速率被冷却。

本专利申请的另一方面提供了一种成型系统，该成型系统包括：第一模具，该第一模具具有第一模具本体和第一模具表面；第二模具，该第二模具具有第二模具本体和第二模具表面；以及冷却系统，该冷却系统与第一模具和第二模具操作性地相关联。第一模具表面和第二模具表面构造为在其间配合形成模具腔，以在该模具腔中接纳工件。在第一模具表面和第二模具表面的相对部分上利用增材制造过程形成有绝热材料以形成相对较低导热模具区域。第一模具和第二模具具有对置的相对较高导热表面以形成相对较高导热模具区域。冷却系统设置成与第一模具的相对较高导热表面和第二模具的相对较高导热表面成导热关系。第一模具的相对较高导热表面和第二模具的相对较高导热表面配合成位于接纳在模具腔中的工件的相反两侧，并且形成在第一模具表面和第二模具表面的相对部分上的绝热材料配合成位于接纳在模具腔中的工件的相反两侧。工件的与绝热材料直接接触的部分相比于工件的与相对较高导热表面直接接触的部分以较慢的冷却速率被冷却。

本专利申请的又一方面提供了一种用于形成车身构件的方法。该方法包括：使工件在模具系统中成型以形成车身构件；以及在模具系统中对车身构件进行冷却，其中，车身构件的与绝热模具区域直接接触的部分相比于车身构件的与冷却模具区域直接接触的部分以较慢的冷却速率被冷却。模具系统具有绝热模具区域和冷却模具区域。绝热模具区域包括对置的包括绝热材料的相对较低导热表面。绝热材料通过增材制造过程形成在模具系统的第一模具和第二模具上。

通过考虑以下描述及所附权利要求并参照附图，本专利申请的这些及其他方面、以及相关结构元件的操作方法与功能、各部分组合以及制造的经济性将变得更加明显，所有这些均构成本说明书的一部分，其中，相同的附图标记表示各个图中的对应部件。在本专利申请的一个实施方式中，本文所示的结构部件是按比例绘制的。然而，应当明确地理解的是，附图仅用于说明和描述的目的，而并不意在作为对本专利申请的限制。还应当理解的是，本文公开的一个实施方式的特征可以用在本文公开的其他实施方式中。如说明书和权利要求中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一”，“一个”和“该”包括多个指示对象。

附图说明