CN104043732A

CN104043732A - 热冲压模具

Info

Publication number: CN104043732A
Application number: CN201310674362.4A
Authority: CN
Inventors: 尹京远
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-09-17
Also published as: US20140260493A1; KR101461887B1; KR20140113060A; US9168578B2; DE102013114031A1

Abstract

本发明公开了一种热冲压模具，其提供了一种热冲压模具装置，该装置可包括装配于承梁上的底部部分和装配于滑动器上的顶部部分，其中所述底部部分和所述顶部部分各自包括冷却模具、加热模具和多个插入块，所述冷却模具包括在其中形成的多个冷却剂室；所述加热模具安装于所述冷却模具的侧面以与所述冷却模具一起形成成型表面，并设置有安装于所述加热模具侧面的加热筒；所述多个插入块插入所述冷却模具与所述加热模具之间。

Description

热冲压模具

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的韩国专利申请第10-2013-0027959号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种热冲压模具。更特别地，本发明涉及一种热冲压模具，其具有高强度单元和低强度单元以制造成型物品。

背景技术

通常，在车辆工业中已经在努力地改进车身重量的降低和提高碰撞安全性。

近来，如图1所示，已积极研究使用钢板111（特别是硼钢板）的热压成型技术的热冲压技术，以满足钢板材料的硬度和重量降低。

即，热冲压技术为如下的成型技术：将钢板111加热至适当的温度以每次使用冲压成型而在压模113中进行成型，然后进行淬火以制造高强度的部件115。

因此，热冲压成型的物品的强度可以为典型的钢板部件的4或5倍，且相比于典型的钢板部件重量降低至多40%。因此，如上所述，具有可改进车身重量的降低和提高车身强度的优点。

同时，近来，具有高强度单元和低强度单元以及插入上述两者之间的过渡区段的成型物品已通过在模具中部分加热钢板以进行成型而制得。

如上所述，使成型物品能够具有高强度单元和低强度单元两者的热冲压成型技术可满足车身重量的降低且部分确保碰撞吸收性能和硬度以提高安全性。

热冲压成型技术的应用的一个例子可包括图2所示的车身的中心填充物100。

即，在中心填充物100的情况中，理想的是直接接收碰撞作用的底部单元由低强度单元L形成以改进碰撞吸收性能，略微接收直接碰撞作用的顶部单元由高强度单元H形成以保持车身的整个框架，由此改进硬度。

如上所述，具有高强度单元H和低强度单元L的成型物品在模具中部分加热。因此，存在如下缺点：在高强度单元H与低强度单元L之间的过渡区段TS广泛分布，且由于模具的绝热劣势和模具的热膨胀，过渡区段TS的位置不均匀。

所述缺点导致难以满足成型物品的高强度单元H和低强度单元L的区段的设计规定，且难以使过渡区段TS达到最小。

此外，存在如下缺点：由于模具的热膨胀，因此成型物品的尺寸精度较差。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种热冲压模具，所述热冲压模具使高强度单元与低强度单元之间的过渡区段均匀且达到最小。

此外，本发明的各个方面涉及提供一种热冲压模具，其中抑制了由于热膨胀而导致的模具的位置变化以改进成型物品的尺寸精度。

在本发明的一个方面，一种热冲压模具装置可包括装配于承梁上的底部部分和装配于滑动器上的顶部部分，其中所述底部部分和所述顶部部分各自包括冷却模具、加热模具和多个插入块，所述冷却模具包括在其中形成的多个冷却剂室；所述加热模具安装于所述冷却模具的侧面以与所述冷却模具一起形成成型表面，并设置有安装于所述加热模具侧面的加热筒；所述多个插入块插入所述冷却模具与所述加热模具之间。

在所述冷却模具和所述加热模具中，空气绝热层在所述冷却模具和所述加热模具彼此对应的内侧之间形成。

所述空气绝热层在所述冷却模具的内侧与对应于所述冷却模具的内侧的所述加热模具的内侧之间形成有预定间隙。

形成所述冷却剂室，使得多个所述冷却剂室的一部分与所述冷却模具中的插入块相邻。

所述加热筒可包括温度传感器，所述温度传感器感应所述加热模具的温度，并输出温度信号。

所述加热筒可包括安装于所述加热模具中的多个加热线圈。

所述多个插入块插入所述冷却模具中，且所述插入块的接触表面与所述加热模具接触以支撑所述加热模具。

所述多个插入块通过支撑所述加热模具远离所述冷却模具而在所述冷却模具与所述加热模具之间形成热绝缘空间。

所述插入块由绝热材料形成。

所述热冲压模具装置还可包括定位销，所述定位销安装于所述冷却模具与所述加热模具之间，以保持所述冷却模具与所述加热模具。

所述定位销安装于所述冷却模具与所述加热模具之间，并同时与空气绝热层相邻。

所述定位销配合到在所述冷却模具和所述加热模具中形成的销孔中。

根据本发明的示例性实施方案，加热模具与冷却模具之间的热传导通过插入块和空气绝热层抑制。因此，可减少对应于空气绝热层的在成型物品形成的过渡区段，并可使位置均匀。

此外，可使过渡区段的区域和位置均匀。因此，成型物品的高强度单元和低强度单元可根据设计的尺寸精确成型。

此外，可通过使用定位销调节热膨胀的加热模具的位置而防止整个模具的变形。因此，可增加成型物品的尺寸精度。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为典型的热冲压过程的概念图。

图2为典型的热冲压成型物品的一个例子的中心填充物的侧视图。

图3为根据本发明的一个示例性实施方案的热冲压模具的横截面侧视图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、取向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的数个图形，附图标记引用本发明的相同的或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行具体描述。

然而，为了理解和使描述容易，任意显示图中所示的每个元件的尺寸和厚度，但本发明不限于此。为了清晰，扩大了部分和区域的厚度。

图2为典型的热冲压成型物品的一个例子的中心填充物的侧视图。图3为根据本发明的一个示例性实施方案的热冲压模具的横截面侧视图。

参见图2，车身的中心填充物100公开为通过根据本发明的示例性实施方案的热冲压模具1而形成的成型物品的一个例子。

在中心填充物100的情况中，直接接收碰撞作用的底部单元由低强度单元L形成，略微接收直接碰撞作用的顶部单元由高强度单元H形成。过渡区段TS在高强度单元H与低强度单元L之间形成。

参见图3，在根据本发明的示例性实施方案的热冲压模具1中，将材料29部分加热以形成成型物品，所述成型物品具有高强度单元H和低强度单元L以及插入上述两者之间的过渡区段TS。

热冲压模具1包括装配于承梁3上的底部部分5和装配于滑动器7上的顶部部分9。

底部部分5和顶部部分9各自分成冷却模具11和加热模具13，且各自包括插入块15和定位销17。

多个冷却剂室19在冷却模具11中形成。加热模具13通过螺栓B而与冷却模具11的侧面接合，并与冷却模具11一起形成成型表面21。

另外，多个插入块15插入冷却模具11与加热模具13之间。定位销17安装于冷却模具11和加热模具13的侧面。

在下文中，将描述热冲压模具1的更具体的构造。

在冷却模具11中形成的冷却剂室19循环自外部冷却剂供应单元供应的冷却剂，以将冷却模具11保持在预定温度下，例如约20℃。

另外，加热筒23连接至加热模具13。

加热筒23包括安装于加热模具13中的多个调制加热线圈25，并通过安装块24固定至加热模具13的外侧。

加热筒23包括温度传感器27，所述温度传感器27感应加热模具13的温度，并输出温度信号。

此外，加热筒23与温度传感器27一起电连接至控制器，并根据加热模具13的温度提供功率，以将加热模具13保持在预定温度下，例如约450℃。

加热模具13安装于冷却模具11的侧面，同时插入块15插入加热模具13与冷却模具11之间。

插入块15安装于冷却模具11与加热模具13之间，并将加热模具13支撑至冷却模具11。

在本文中，插入块15可由绝热材料或具有低传热系数的材料制得。当插入块15通过凹槽插入冷却模具11时，接触表面31与加热模具13接触以支撑加热模具13。

在此情况中，热绝缘空间33通过插入块15在冷却模具11与加热模具13之间形成。

同时，多个冷却剂室19的一部分在冷却模具11中形成，并同时与插入块15的安装位置相邻。

另外，空气绝热层G在彼此对应的冷却模具11和加热模具13的内侧之间形成。

空气绝热层G在冷却模具11的内侧与对应于冷却模具11的内侧的加热模具13的内侧之间形成有预定间隙G。

空气绝热层G形成为对应于过渡区段TS，在所述过渡区段TS中，强度在成型物品中所形成的高强度单元H与低强度单元L之间变化。

另外，定位销17安装于冷却模具11与加热模具13之间，并同时与空气绝热层G相邻。

定位销17可在其两端配合到销孔35中，所述销孔35在冷却模具11和加热模具13中形成。

在具有前述构造的热冲压模具1中，加热模具13与冷却模具11之间的热传导通过空气绝热层G抑制，所述空气绝热层G包括具有低传热系数的空气作为介质，以增加模具11与13之间的绝热性质。

此外，模具11与13之间的绝热性质通过如下方式而增加：通过插入块15将加热模具13支撑至冷却模具11，并在加热模具13与冷却模具11之间形成热绝缘空间33以使加热模具13与冷却模具11之间的接触横截面面积达到最小。

此外，成型物品的成型品质通过如下方式而增加：使用定位销17抑制由于加热模具13的热膨胀至冷却模具11而导致的位置变化。

因此，在根据本发明的示例性实施方案的热冲压模具1中，加热模具13与冷却模具11之间的热传导由插入块15和空气绝缘层G抑制，以增加模具11与13之间的绝热性质。

这可使对应于空气绝缘层G的在成型物品上的过渡区段TS的位置均匀，并减少过渡区段TS的区域。

此外，使过渡区段TS的区域和位置均匀，且根据设计的尺寸而使成型物品的高强度单元H和低强度单元L精确成型，以增加成型物品的设计的尺寸精度。

此外，可通过使用定位销17调节热膨胀的加热模具13的位置而防止整个模具1的变形。因此，可降低成型物品的成型次比。

为了方便解释和准确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导及其各种变型和修改，很多修改和变化都是可能的。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims

1.一种热冲压模具装置，其包括装配于承梁上的底部部分和装配于滑动器上的顶部部分，其中所述底部部分和所述顶部部分各自包括：

冷却模具，所述冷却模具包括在其中形成的多个冷却剂室；

加热模具，所述加热模具安装于所述冷却模具的侧面以与所述冷却模具一起形成成型表面，并且所述加热模具设置有安装于所述加热模具侧面的加热筒；和

多个插入块，所述多个插入块插入所述冷却模具与所述加热模具之间。

2.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中在所述冷却模具和所述加热模具中，空气绝热层在所述冷却模具和所述加热模具的彼此对应的内侧之间形成。

3.根据权利要求2所述的热冲压模具装置，其中所述空气绝热层在所述冷却模具的内侧与对应于所述冷却模具的内侧的所述加热模具的内侧之间形成有预定间隙。

4.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中形成所述冷却剂室，使得多个所述冷却剂室的一部分与所述冷却模具中的插入块相邻。

5.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中所述加热筒包括温度传感器，所述温度传感器感应所述加热模具的温度，并输出温度信号。

6.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中所述加热筒包括安装于所述加热模具中的多个加热线圈。

7.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中所述多个插入块插入所述冷却模具中，且所述插入块的接触表面与所述加热模具接触以支撑所述加热模具。

8.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中所述多个插入块通过支撑所述加热模具远离所述冷却模具而在所述冷却模具与所述加热模具之间形成热绝缘空间。

9.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其中所述插入块由绝热材料形成。

10.根据权利要求1所述的热冲压模具装置，其还包括定位销，所述定位销安装于所述冷却模具与所述加热模具之间，以保持所述冷却模具与所述加热模具。

11.根据权利要求10所述的热冲压模具装置，其中所述定位销安装于所述冷却模具与所述加热模具之间，并同时与空气绝热层相邻。

12.根据权利要求10所述的热冲压模具装置，其中所述定位销配合到在所述冷却模具和所述加热模具中形成的销孔中。