[发明专利]利用固体导体冷却模具

说明书

本公开涉及利用固体导体冷却模具。公开了用于成形部件(诸如板件)的模具和生产该模具的方法。所述模具可包括主体材料和成形表面。固体导体可形成在所述主体材料中。固体导体可与所述成形表面隔开并邻近于所述成形表面延伸，并且具有大于所述主体材料的熔点的熔点。所述固体导体可被构造为从所述成形表面吸收热。在所述主体材料内可存在多个固体导体(例如，间隔开并沿着轴线延伸)。固体导体可以是碳纤维束，碳纤维可以是沥青基的。固体导体可与所述成形表面共形，例如，所述固体导体与所述成形表面具有恒定的间距。所述固体导体可在模具的生产期间被铸入到模具中。

技术领域

本公开涉及利用固体导体(例如，利用铸入式碳纤维)冷却模具。

背景技术

热冲压是可包括对要成形的制品(article)或部件进行加热并随后在制品仍处于高温的同时对制品进行冲压的金属成形工艺。例如，当热冲压钢制品时，可将制品加热到钢的微观结构转化成奥氏体(例如，奥氏体化)的温度。根据钢的成分，这个温度可以在900℃-950℃左右。在一些热冲压工艺中，为冲压的制品提供期望形状的冲压模组的模具可被冷却。被冷却的模具可以在制品正在被冲压时冷却制品和/或在制品被冲压之后立即冷却制品。如果模具的冷却速率足够高，则冲压的制品的微观结构可转化为高强度相。在钢部件的情况下，足够的冷却速率可导致马氏体微观结构。还可使用热冲压对由其它金属(诸如，铝)制成的制品进行成形。例如，可以利用热冲压工艺对铝合金进行固溶热处理和淬火。

发明内容

在至少一个实施例中，提供一种模组模具。所述模具可包括：主体材料和成形表面；固体导体，与所述成形表面隔开并邻近于所述成形表面延伸，并且具有大于所述主体材料的熔点的熔点，所述固体导体被构造为从所述成形表面吸收热。

所述固体导体与所述成形表面可具有基本恒定的间距。在一个实施例中，在所述成形表面是非平面的区域中，所述固体导体与所述成形表面具有基本恒定的间距。所述固体导体可一体地形成在所述主体材料内。在一个实施例中，所述固体导体包括具有至少400W/mK的热导率的纤维束。所述固体导体可以是碳纤维束，所述碳纤维可以是沥青基碳纤维。

在一个实施例中，所述模具包括多个固体导体，所述多个固体导体与所述成形表面隔开并邻近于所述成形表面延伸，每个固体导体具有大于所述主体材料的熔点的熔点并且被构造为从所述成形表面吸收热。所述多个固体导体可沿着第一轴线延伸并且可以是第一组固体导体。所述第一组固体导体可均匀地间隔开。与所述成形表面隔开并邻近于所述成形表面延伸的第二组固体导体可沿着与所述第一轴线不平行的第二轴线延伸，使得所述第一组固体导体与所述第二组固体导体相交。在一个实施例中，所述固体导体是第一固体导体，所述模具还包括第二固体导体，所述第二固体导体在第一端与所述第一固体导体接触并被构造为在第二端由液体冷却剂冷却，所述第二固体导体被构造为将热从第一固体导体传递到所述液体冷却剂，从而冷却所述成形表面。在另一实施例中，所述多个固体导体是第一组固体导体，所述模具还包括第二组固体导体，所述第二组固体导体中的每个固体导体在第一端与所述第一组固体导体中的一个固体导体接触并在第二端延伸到槽中，其中，所述第二端被构造为由流动的液体冷却剂冷却。

在至少一个实施例中，提供一种模组模具。所述模具可包括：主体材料和成形表面；间隔开的多个碳纤维束，一体地形成在所述主体材料中，每个碳纤维束与所述成形表面隔开并被构造为从所述成形表面吸收热。

每个碳纤维束可邻近于所述成形表面延伸并且与所述成形表面具有基本恒定的间距。在一个实施例中，所述多个碳纤维束沿着第一轴线延伸并且是第一组碳纤维束，与所述成形表面隔开并邻近于所述成形表面延伸的间隔开的第二组碳纤维束沿着与所述第一轴线不平行的第二轴线延伸，使得所述第一组碳纤维束与所述第二组碳纤维束相交。

在至少一个实施例中，提供一种方法。所述方法可包括：将细长的固体导体定位在用于具有成形表面的模具的模组中，所述固体导体具有第一熔点；将具有低于所述第一熔点的第二熔点的模具材料铸造成所述模组，使得所述模具材料完全地包覆所述细长的固体导体的至少一部分。