BR102018067801A2

BR102018067801A2 - Aparelho de molde de estampagem à quente

Info

Publication number: BR102018067801A2
Application number: BR102018067801-9A
Authority: BR
Inventors: Hyun Woo Lee; Dae Ho YANG; Jang Soo Kim; Tae Kyu Lee
Original assignee: Ms Autotech Co., Ltd.
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-07-16
Also published as: CN109985968B; JP2019118957A; US20190201960A1; CN109985968A; JP6647353B2; KR20190081976A; BR102018067801B1; EP3505266B1; KR102052931B1; EP3505266A1; US11123783B2

Abstract

é fornecido um aparelho de molde de estampagem a quente incluindo subconjuntos construídos por fazer uma pluralidade de placas eretas e sobrepondo sequencialmente a pluralidade de placas em uma maneira face a face. um primeiro canal de arrefecimento estendendo ao longo de superfícies de sobreposição é fornecido por formar ranhuras correspondentes entre si em superfícies de sobreposição de placas adjacentes. um segundo canal de arrefecimento passando através do subconjunto correspondente na direção de comprimento é fornecido em pelo menos um dos subconjuntos.

Description

APARELHO DE MOLDE DE ESTAMPAGEM À QUENTE FUNDAMENTOS [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de molde de estampagem a quente, e mais particularmente, a um aparelho de molde de estampagem à quente tendo um excelente desempenho de arrefecimento.

[002] Como os regulamentos de eficiência de combustível ou regulamentos de segurança foram fortalecidos recentemente, o maior problema é a redução de peso e aumento de resistência das peças do veículo. Na indústria de fabricação de veículos domésticos e no exterior, a aplicação de peças de estampagem a quente tende a ser drasticamente expandida. A estampagem a quente é divulgada na patente GB No. 1490535.

[003] Na estampagem a quente, uma chapa de aço é aquecida acima de uma temperatura de austenitização, por exemplo, 900 ⁰ C ou mais, prensada e temperada para produzir uma peça de aço de alta resistência. Para evitar a oxidação da chapa de aço aquecida a alta temperatura, é

utilizada uma placa	de aço	revestida com	Al ou Zn na
superfície.	Como exemplo	de uma chapa	de	aço com
revestimento	Al, há	Usibor	1500 baseado em	aço	de boro

22MnB5.

[004] Uma preocupação importante na fabricação de peças de veículos que utilizam estampagem a quente é a produtividade e qualidade. Como um método para melhorar a produtividade do processo de estampagem a quente, a Patente dos EUA No. 9.631.248 propõe um forno de aquecimento no qual um forno de aquecimento por indução de alta frequência é combinado com um forno elétrico. Um dos principais

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2/13 fatores que afetam a qualidade das peças de estampagem a quente é o desempenho de arrefecimento de um molde.

[005] Conforme ilustrado na Figura 1, um molde de estampagem a quente convencional 500 é fabricado montando uma pluralidade de subconjuntos 502, cada tendo uma superfície de formação 504. Os subconjuntos 502 são fornecidos com canais de arrefecimento 506 formados na direção longitudinal do molde 500. Os canais de arrefecimento 506 são formados por perfuração de arma. À medida que a distância entre a superfície de formação 504 e o canal de arrefecimento 506 é menor, o desempenho de arrefecimento é melhor. No entanto, uma vez que o molde 500 tem uma forma tridimensional complicada, não é fácil encurtar a distância.

SUMÁRIO [006] A presente invenção baseia-se no reconhecimento da arte relacionada descrita acima, e fornece um aparelho de molde de estampagem à quente tendo um excelente desempenho de arrefecimento.

[007] Além disso, a presente invenção fornece um aparelho de molde de estampagem a quente capaz de uniforme e eficazmente arrefecer uma superfície de formação de um molde mesmo quando um produto moldado a ser fabricado tem uma forma complicada e, portanto, uma superfície de formação de um molde tem uma forma complicada.

[008] Os problemas a serem resolvidos pela presente invenção não estão necessariamente limitados aos mencionados acima, e outros problemas não aqui mencionadas podem ser compreendidos pela descrição seguinte.

[009] De acordo com a presente invenção, um aparelho de

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3/13 molde de estampagem a quente inclui:

um primeiro molde tendo uma primeira superfície de formaçao;

e um segundo molde tendo uma segunda superfície de formaçao correspondente à primeira superfície de formação, em que cada do primeiro molde e o segundo molde inclui uma pluralidade de subconjuntos conectados a cada outro.

[0010] De acordo com a presente invenção, os subconjuntos podem ser construídos fazendo uma pluralidade de placas eretas e sobrepondo sequencialmente a pluralidade de placas em uma maneira face a face. Um primeiro canal de arrefecimento estendendo ao longo de superfícies de sobreposição pode ser fornecido por formar ranhuras correspondentes entre si em superfícies de sobreposição de placas adjacentes.

[0011] De acordo com a presente invenção, pelo menos um dos subconjuntos pode ser fornecido com um segundo canal de arrefecimento passando através do subconjunto correspondente na direção de comprimento, e o segundo canal de arrefecimento pode ser disposto entre a superfície de formação e o primeiro canal de arrefecimento do subconjunto.

[0012] De acordo com a presente invenção, quando o primeiro molde e o segundo molde são fechados, as primeiras superfícies de sobreposição entre os subconjuntos constituindo o primeiro molde e as segundas superfícies de sobreposição entre os subconjuntos constituindo o segundo molde sao dispostas para serem desalinhadas.

[ooi3:	] De acordo com a	presente	invenção,	pelo
menos um	do primeiro molde e o	segundo	molde tem	uma
primeira	matriz de subconjuntos	em que	as placas	são

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4/13 dispostas na direção de comprimento do molde e uma segunda matriz de subconjuntos em que as placas são dispostas na direção de largura do molde.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0014] As modalidades da presente invenção serão mais claramente entendidas a partir da descrição detalhada seguinte tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais:

[0015] A Figura 1 ilustra um exemplo de um molde de estampagem a quente convencional;

[0016] A Figura 2 ilustra um molde de estampagem a quente de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0017] A Figura 3 ilustra uma placa de molde de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0018] A Figura 4 ilustra um exemplo de um subconjunto incluindo placas de molde de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0019] A Figura 5 ilustra uma estrutura de um canal de arrefecimento no subconjunto de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0020] A Figura 6 ilustra um molde de estampagem a quente de acordo com outra modalidade da presente invenção;

[0021] As Figuras 7A e 7B ilustram um aparelho de molde de estampagem a quente de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0022] A Figura 8 ilustra um subconjunto de acordo com outra modalidade da presente invenção;

[0023] A Figura 9 ilustra um exemplo de placas de molde constituindo o subconjunto, como ilustrado na Figura 8;

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5/13

[0024]	A	Figura	10	ilustra uma	placa de	molde	de
acordo com	outra	modalidade	da presente	invenção;
[0025]	A	Figura	11	ilustra uma	placa de	molde	de
acordo com	outra	modalidade	da presente	invenção;	e
[0026]	A	Figura	12	ilustra uma estrutura de	um

quando um subconjunto é constituído canal de arrefecimento utilizando as placas de molde ilustradas na Figura 11

DAS MODALIDADES

Daqui em diante, exemplos de modalidades da presente invenção serão descritos em detalhe com referência aos desenhos em anexo.

Nos desenhos anexos, os mesmos componentes ou partes equivalentes sao indicados pelos mesmos números de referência tanto quanto possível por conveniência de descrição, e os desenhos podem ser exagerados e esquematicamente ilustrados para uma compreensão e explicação claras dos recursos da invenção.

Na descrição da presente invenção, a menos que outra forma especificado , que um segundo elemento está disposto sobre um primeiro elemento ou dois elementos sao conectados uns aos outros significa que dois elementos sao diretamente contatados ou conectados um ao outro, e permite a interrelação entre o primeiro e o segundo elementos através de um terceiro elemento. Expressões direcionais como frente, trás, esquerda e direita, ou cima e baixo são meramente por conveniência de descrição.

[0029]	A	Figura	2 ilustra um	molde	10 de	acordo com
uma modalidade.	Referindo à	Figura	2, o	molde	10 inclui
subconjuntos	11	(Ha,	11b,	11c,	lld) .	Uma	superfície
superior de	cada um	dos	subconjuntos	11	forma uma
superfície de	formação	F para conferir uma forma de uma

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peça, e uma	porção inferior dos mesmos pode ser fixa por um
grampo C.	Cada um dos subconjuntos 11 inclui uma
pluralidade	de placas 20.
[0030]	Com referência à Figura 3, uma ranhura

constituindo um canal de arrefecimento 23 é formada em uma

superfície	21 da placa 20. Ranhuras de vedação 24 são
fornecidas	ao longo da ranhura em ambos as bordas na
direção de	largura da ranhura. Um anel de vedação (não
ilustrado)	para vedar o canal de arrefecimento 23 é

inserido para dentro das ranhuras de vedação 24. 0 canal de arrefecimento 23 é de preferência formado o mais próximo possível à superfície de formação F. Uma vez que a ranhura constituindo o canal de arrefecimento 23 é formada por

maquinagem

da superfície da placa 20, o canal de

arrefecimento 23 pode ser formado o mais próximo possível da superfície de formação mesmo se a superfície de formação

F tiver uma

forma complicada. 0 canal de arrefecimento 23

pode ser formado ao longo da superfície da placa 20, e tem

entrada 23a	e 23b e saída.
[0031]	Com referência à Figura 4, o subconjunto 11
é fabricado	fazendo uma pluralidade de placas 20 (20a, 20b,
20c, 20d,	20e) eretas e sequencialmente sobrepondo a
pluralidade	de placas 20 em uma maneira face a face. Um

membro de fixação para montar as placas 20 pode ser fornecido entre as placas 20 e a superfície superior de cada uma das placas 20 pode formar a superfície de formação

F. Ranhuras

correspondentes a cada outra sao formadas de

modo a formar o canal de arrefecimento circular 23 nas superfícies de sobreposição entre as placas adjacentes 20.

[0032] As duas placas 20a e 20e dispostas na mais

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7/13 exterior entre as cinco placas 20 sequencialmente sobrepostas na Figura 4 têm apenas uma superfície de sobreposição com as placas adjacentes 20b e 20d, respectivamente. Nas placas mais exteriores 20a e 20e, o canal de arrefecimento 23 é formado apenas em um dos seus lados. Nas três placas restantes 20b, 20c e 20d, os canais de arrefecimento 23 são formados em ambos os lados das mesmas. Os canais de arrefecimento 23 podem não ser formados em ambas as superfícies laterais 22 do subconjunto 11 em consideração da conveniência de montagem entre os subconjuntos 11 e a vedação dos canais de arrefecimento 23. Esta superfície lateral 22 é uma superfície que está em contato com o outro subconjunto.

[0033] A Figura 5 ilustra os canais de arrefecimento 23 no subconjunto 11. O subconjunto 11 é fixo a uma base (não ilustrada) do aparelho de molde, e a base é fornecida com passagens 101 e 102 para fornecer água de arrefecimento aos canais de arrefecimento 23 do subconjunto 11. A água de arrefecimento é fornecida através de uma passagem de abastecimento 101, flui ao longo dos canais de arrefecimento 23 fornecidos nas superfícies de sobreposição entre as placas 20, e é então descarregada para uma passagem de descarga 102. A entrada 23a e a saída 23b do canal de arrefecimento 23 podem ser fornecidas em cada uma das superfícies de sobreposição entre as placas 20.

[0034] A Figura 6 ilustra um molde de acordo com outra modalidade. Referindo à Figura 6, quatro subconjuntos 11a, 11b, 11c e lld podem formar uma primeira matriz de subconjuntos disposta em uma direção de comprimento L de um molde, e três subconjuntos 12a, 12b e 12c podem formar uma

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8/13 segunda matriz de subconjuntos arranjada em uma direção de largura W do molde. Os canais de arrefecimento 23 não são formados em ambas as superfícies laterais do subconjunto 11. Por conseguinte, quando os subconjuntos estão dispostos apenas em uma direção, as porções de contato entre os subconjuntos 11 são regularmente dispostas para causar deterioração do desempenho de arrefecimento.

[0035] A Figura 7A ilustra um aparelho de molde de estampagem a quente de acordo com uma modalidade. Referindo à Figura 7A, superfícies de sobreposição entre os subconjuntos la, 2a, 3a, 4a e 5a, constituindo um molde superior 10a, são primeiras superfícies de sobreposição X (X12, X23, X34, X45). Superfícies de sobreposição entre os subconjuntos lb, 2b, 3b, 4b e 5b constituindo um molde inferior 10b são superfícies de sobreposição Y (Y12, Y23, Y34, Y45) . Em um caso em que as primeiras superfícies de sobreposição X e as segundas superfícies de sobreposição Y são posicionadas na mesma posição ou na mesma linha quando o aparelho de molde está fechado, o desempenho de arrefecimento na vizinhança das superfícies de sobreposição X e Y é fraco quando comparado com as outras porções. Uma vez que os canais de arrefecimento 23 não são formados em ambas as superfícies laterais de cada subconjunto, o desempenho de arrefecimento na vizinhança das superfícies de sobreposição entre os conjuntos é fraco. Além disso, quando a primeira superfície de sobreposição X e a segunda superfície de sobreposição Y são dispostas na mesma linha, o desempenho de arrefecimento na vizinhança das primeiras e segundas superfícies de sobreposição X e Y piora.

[0036] A Figura 7B ilustra um aparelho de molde de

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9/13 estampagem a quente de acordo com outra modalidade. Como ilustrado na Figura 7B, a primeira superfície de sobreposição X e a segunda superfície de sobreposição Y não são dispostas em posições correspondentes entre si e são desalinhadas. Como mostrado no exemplo da Figura 7A, as porções de deterioração de desempenho de arrefecimento causadas pelas superfícies de sobreposição X e Y não aparecem em intervalos regulares.

[0037] A Figura 8 ilustra um subconjunto 13 de acordo com outra modalidade. Uma entrada 23a de um canal de arrefecimento 23 é fornecida em um lado do subconjunto 13, e uma saída 23b do canal de arrefecimento 23 é fornecida no fundo do subconjunto 13.

Tal como na modalidade anterior, as ranhuras constituindo o canal de arrefecimento sao formadas nas superfícies de sobreposição entre as placas

20. A água de arrefecimento flui quarta, terceira e segunda placas 20d', 20c' e 20b'. Como exemplo, a água de arrefecimento é introduzida a partir da entrada 23a da quinta placa 20e', flui ao longo do canal de arrefecimento 23 fornecido na superfície de sobreposição entre a quarta e a quinta placas 20d' e 20e e flui para o canal de arrefecimento 23 fornecido na superfície de sobreposição entre a terceira e quarta placas 20c'e 20d'. A segunda, terceira e quarta placas 20b', 20c' e 20d' são fornecidas com orifícios de passagem 26 (ver Figura 9) tal que um canal de arrefecimento 23 formado em uma superfície da placa é conectado a um canal de arrefecimento 23 formado na outra superfície da mesma.

[0038] A Figura 9 ilustra as placas 20 constituindo o subconjunto 13 ilustrado na Figura 8. As placas 20 da

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Figura 9 são ilustradas de modo a explicar a estrutura do subconjunto 13 da Figura 8 e as placas 20 das Figuras 8 e 9 não são necessariamente iguais umas às outras.

[0039] Com referência à Figura 9, o canal de arrefecimento não é formado na superfície frontal 21a da primeira placa 20a', canal de arrefecimento (nao superfície superfície é formado frontal traseira arrefecimento tendo na sua superfície traseira.

21b da uma da segunda placa 20b sobrepõe primeira placa 20a'. Um forma correspondente ao canal canal de de arrefecimento formado na superfície frontal

21b da segunda placa

20b é formado na superfície traseira da primeira placa

20a. A segunda placa

20b' é fornecida com um orifício de passagem 26 de tal modo que a água de arrefecimento fluindo ao longo do canal de arrefecimento formado na superfície frontal

21b pode ser fornecida partir da terceira placa 20 c

A superfície traseira da terceira placa

20c' sobrepõe à superfície traseira da segunda placa

20b' .

Os canais de arrefecimento correspondentes um ao outro sao formados nas superfícies traseiras da segunda placa 20b' e a terceira placa 20c'. A terceira placa 20c' também é fornecida com um orifício de passagem 26 de tal modo que a água de arrefecimento fluindo ao longo do canal de arrefecimento 23 formado na superfície traseira da terceira placa 20c' pode ser fornecida a partir da quarta placa 20 d'. A superfície frontal 21d da quarta placa 20d'sobrepõe a superfície frontal 21c da terceira placa 20c', e os canais de arrefecimento 23 correspondentes entre si são formados nas superfícies frontais 21c e 21d da terceira placa 20c' e a quarta placa 20d '. A quarta placa

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20d' também é fornecida com um orifício de passagem 26, de tal modo que a água de arrefecimento pode ser fornecida para ou a partir de um canal de arrefecimento 23 formado na superfície traseira da quarta placa 20d'.

[0040] De acordo com a modalidade ilustrada nas Figuras 8 e 9, a água de arrefecimento flui através das placas 20, enquanto gira em uma direção esquerda e direita em um ziguezague. Por exemplo, referindo à Figura 8, a água de arrefecimento fluindo a partir da direita para a esquerda ao longo do canal de arrefecimento 23 formado na superfície de sobreposição da terceiro placa 20c' e a quarta placa 20d' passa através do orifício de passagem esquerdo 26, e depois flui para a direita ao longo do canal de arrefecimento 23 formado na superfície de sobreposição da segunda placa 20b' e a terceira placa 20c'. Então, novamente, a água de arrefecimento fluindo para a direita ao longo do canal de arrefecimento 23 formado na superfície de sobreposição da segunda placa 20b' e a terceira placa 20c' pode passar através do orifício de passagem direito (não ilustrado na Figura 8), fluir para a esquerda ao longo do canal de arrefecimento 23 formado nas superfícies de sobreposição da primeira placa 20a' e a segunda placa 20b' e, em seguida, ser descarregada através da saída 23b. Na modalidade ilustrada nas Figuras 8 e 9, é possível formar os canais de arrefecimento 23 por um comprimento requerido em uma posição requerida para arrefecimento e também reduzir a carga de pressão para o suprimento da água de arrefecimento, em comparação com a modalidade ilustrada na Figura 5. A redução na carga de pressão pode aliviar a carga da vedação do canal de arrefecimento 23 e o

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12/13 gerenciamento de tolerância na montagem dos subconjuntos 13 .

[0041] Com referência à Figura 10, uma protrusão 35 tendo uma largura estreita e uma porção fortemente dobrada pode ser fornecida na superfície de formação F da placa 30. Neste caso, uma porção dobrada como indicado pelo numeral de referência 35a pode ser formada no canal de arrefecimento 33 de tal modo que o canal de arrefecimento 33 é formado o mais perto possível da superfície de formação F. No entanto, o fluxo da água de arrefecimento na porção ligeiramente fortemente dobrada 35 não é boa e a sua periferia não é suficientemente arrefecida. O numeral de referência 34 indica uma ranhura de vedação na qual um anel de vedação é inserido. Para referência, a protrusão 35 pode

ser	formada na direção de comprimento	do	subconjunto	11
como	indicado pelo	numeral de referência	25	na Figura 5.
	[0042] Com	referência às Figuras	11	e 12, quando	há
uma	porção que não	é arrefecida bem como	a	protrusão acima

descrita 35, um segundo canal de arrefecimento 36 pode ser fornecido na direção de comprimento do subconjunto enquanto passando através das protrusões 35 das placas 30 na direção de comprimento do subconjunto. O numeral de referência 37 indica uma ranhura na qual um anel de vedação para vedação é inserido. O segundo canal de arrefecimento 36 é disposto entre a superfície de formação F do subconjunto correspondente e o primeiro canal de arrefecimento 33. A Figura 12 corresponde a uma vista a partir de cima do subconjunto 11 ilustrado na Figura 5. Na Figura 12, o primeiro canal de arrefecimento 33 é indicado por uma linha tracejada, o segundo canal de arrefecimento 36 é indicado

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13/13 por uma linha sólida, í representa a direção de comprimento do subconjunto, e w representa a direção de largura do subconjunto.

[0043] Um refrigerante químico pode ser fornecido para o segundo canal de arrefecimento 36. Um refrigerante de um estado de líquido saturado (ou um estado próximo) pode ser fornecido para a entrada do segundo canal de arrefecimento 36, e um refrigerante de um estado de gás saturado (ou um estado próximo) pode ser descarregado para a saída do segundo canal de arrefecimento 36. A superfície de moldagem F é arrefecida pela entalpia de evaporação ou calor latente do refrigerante passando através do segundo canal de arrefecimento 36. Devido a isto, a temperatura de refrigerante pode ser mantida igual em todo o segundo canal de arrefecimento 36. Se a temperatura do refrigerante for mantida igual, é possível um arrefecimento uniforme da superfície de moldagem F.

[0044]	De acordo com	a presente invenção como descrito acima,	o
canal de	arrefecimento	pode ser	formado	para	estar perto	da
superfície	de formaçao ao longo da	dobra ou	forma	da	superfície	de
formação.	Portanto, o	desempenho	de arrefecimento	do molde	é
melhorado.
[0045]	Além disso,	de acordo	com a	presente	invenção,	a
superfície	de formação	do molde pode	ser	uniformemente	e

efetivamente resfriada mesmo quando o produto moldado tem uma forma complicada e, portanto, uma superfície de formação de um molde tem uma forma complicada.

[0046] Enquanto modalidades específicas da presente invenção foram ilustradas e descritas, será entendido por aqueles peritos na arte que podem ser feitas alterações às modalidades sem afastamento do espírito e âmbito da invenção que são definidos pelas seguintes reivindicações.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de molde de estampagem a quente CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

um primeiro molde tendo uma primeira superfície de formação; e um segundo molde tendo uma segunda superfície de formação correspondente à primeira superfície de formação, em que cada do primeiro molde e o segundo molde compreende uma pluralidade de subconjuntos conectados uns aos outros, os subconjuntos são construídos fazendo uma pluralidade de placas eretas e sequencialmente sobrepondo a pluralidade de placas em uma maneira face a face, e um primeiro canal de arrefecimento é fornecido formando ranhuras correspondentes entre si em superfícies de sobreposição de placas adjacentes ao longo das superfícies de formação, e pelo menos um dos subconjuntos é fornecido com um segundo canal de arrefecimento formado na direção de comprimento do subconjunto, de tal modo que o segundo canal de arrefecimento passa através das placas, e o segundo canal de arrefecimento é disposto entre a superfície de formação e o primeiro canal de arrefecimento do subconjunto.
2. Aparelho de molde de estampagem a quente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI ZADO pelo fato de que, quando o primeiro molde e o segundo molde são fechados, primeiras superfícies de sobreposição entre os subconjuntos constituindo o primeiro molde e segundas superfícies de sobreposição entre os subconjuntos constituindo o segundo molde são dispostas para serem desalinhadas.

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3. Aparelho de molde de estampagem a quente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um do primeiro molde e o segundo molde tem uma primeira matriz de subconjuntos em que as placas são dispostas na direção de comprimento do molde e uma segunda matriz de subconjuntos em que as placas são dispostas na direção de largura do molde.
4. Aparelho de molde de estampagem a quente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro canal de arrefecimento de pelo menos um dos subconjuntos estende na direção de comprimento do subconjunto para fazer um padrão de ziguezague, e orifícios de passagem são fornecidos nas placas do subconjunto de modo que os primeiros canais são conectados entre si entre placas adjacentes.
5. Aparelho de molde de estampagem a quente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um refrigerante químico é fornecido ao segundo canal de arrefecimento e mantém uma temperatura constante no segundo canal de arrefecimento.