CN114011970B - 一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模具领域，尤其涉及一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，包括模座和凸形镶块，所述的凸形镶块由两个凸模半块组成，且两个凸模半块接触的部位下部开设有锥孔，且凸模半块的下部和侧部均通过弹性支撑装置与模座连接，所述的模座上还设置有竖直走向的斜楔，且斜楔的顶部是与锥孔形状一致的锥形，本发明的目的是提供带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，在普通镶块模具的基础上增加了斜楔、弹性支撑结构，既能保证成形时正常的模具间隙，确保零件的成形质量，减少破裂，又能保证保压时成形件与模具的良好接触状态，确保热量的顺利传导，完成淬火。

Description

一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块

技术领域

本发明涉及模具领域，尤其涉及一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块。

背景技术

在热冲压成型领域，在一些塑性变形剧烈的部位，板料有明显的减薄现象，而在初期模具设计时，模具各部位间隙均为1.1倍料厚，因此就造成了成形件与模具在不同部位接触状态不同的状况，从而使得在热量由成形件传递给模具这一环节中，各部位就存在差异，因此会出现加强件热冲压零件出现的不同部位强度不均问题，热冲压过程中的热量传递分为两个阶段，为别为成形件与模具之间以及模具与冷却水道之间，为了改善加强件热冲压零件出现的不同部位强度不均问题，现有的操作主要从两个方面来进行，第一是针对模具与冷却水道之间的热传递过程，具体是从冷却水道布置结构上优化，对于散热条件差的部位，冷却水道要更靠近模具表面；以及从冷却水道直径上优化，对于某些热量积累明显集中的部位，用多根小直径的冷却水道代替大直径的冷却水道，这样既能保证散热效率，又不会降低模具结构的强度；第二种是针对成形件与模具之间的热传递过程；适当减小接触状态不好的部位的模具间隙，减小空气层的厚度，提高热量传递效率，保证成形件中的热量能够及时传递给模具；然而减小模具间隙，虽然能够改善在保压冷却时模具与成形件的接触状态，但可能会影响到冲压成形时的质量，过小的模具间隙会增加成形件破裂的倾向。

发明内容

本发明的目的是提供带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，在普通镶块模具的基础上增加了斜楔、弹性支撑结构，既能保证成形时正常的模具间隙，确保零件的成形质量，减少破裂，又能保证保压时成形件与模具的良好接触状态，确保热量的顺利传导，完成淬火。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，包括模座和凸形镶块，所述的凸形镶块由两个凸模半块组成，且两个凸模半块接触的部位下部开设有锥孔，且凸模半块的下部和侧部均通过弹性支撑装置与模座连接，所述的模座上还设置有竖直走向的斜楔，且斜楔的顶部是与锥孔形状一致的锥形。

优选的，所述的弹性支撑装置包括设置在模座和凸模半块上的支撑柱，支撑柱套接有支撑套，且同一个弹性支撑装置的两个支撑套之间通过支撑弹簧连接，所述的支撑套的外侧还设置有手柄块。

优选的，每块凸模半块内均设置有一条冷却水路。

一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块的制作方法，包括如下步骤：

第一步：通过现有的热成形模具凸模镶块结构进行热冲压成型，并在凸模镶块上安装压力测试器，进而测试出热冲压成型阶段的最大压力及保压阶段的最大压力；

第二步；根据第一步测试的结果，选取凸模半块下方的弹性支撑装置的数量及支撑弹簧的劲度系数，确保弹性支撑装置对凸模半块下部的支撑力达到冲压成型阶段最大压力时锥孔的顶部不会接触到斜楔的顶部；同时根据斜楔和锥孔的斜度及保压阶段的最大压力换算成对侧面弹性支撑装置的压力，进而侧面弹性支撑装置的支撑弹簧的劲度系数；

第三步，将选取好劲度系数的支撑弹簧与支撑套连接，并将支撑套与支撑柱套接，带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块的制作。

本发明既能保证成形时正常的模具间隙，确保零件的成形质量，减少破裂，又能保证保压时成形件与模具的良好接触状态，确保热量的顺利传导，完成淬火。

采用本发明的制作方法制备出的带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，弹性支撑装置根据实际的压力进行设计，同时与斜楔和锥孔配合进行力的分解，确保在热冲压成型阶段两块凸模半块不会分开，进而能够确保成形时正常的模具间隙，又能够确保保压时两块凸模半块会发生分离，使成形件与模具的良好接触状态。

附图说明

图1为一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为弹性支撑装置的结构示意图。

图中所示文字标注表示为：1、模座；2、弹性支撑装置；3、凸模半块；4、斜楔；5、锥孔；11、支撑柱；12、支撑套；13、支撑弹簧；14、手柄块。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-3所示，本发明的具体结构为：一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，包括模座1和凸形镶块，所述的凸形镶块由两个凸模半块3组成，且两个凸模半块3接触的部位下部开设有锥孔5，且凸模半块3的下部和侧部均通过弹性支撑装置2与模座1连接，所述的模座1上还设置有竖直走向的斜楔4，且斜楔4的顶部是与锥孔5形状一致的锥形；所述的弹性支撑装置2包括设置在模座1和凸模半块3上的支撑柱11，支撑柱11套接有支撑套12，且同一个弹性支撑装置2的两个支撑套12之间通过支撑弹簧13连接，所述的支撑套12的外侧还设置有手柄块14；每块凸模半块3内均设置有一条冷却水路。

本发明的热成形模具凸模镶块需要配合凹模一起使用，在成形阶段，两块凸模半块被弹性支撑装置支撑，配合凹模完成零件的冲压成形；在凸凹模闭合后的保压冷却阶段，随着压机继续下压，凸模底部的弹性支撑装置被压缩，在斜楔的作用下，两半凸模被向两侧分开，同时两侧的弹性支撑被压缩，完成淬火；在保压完成后，压机上行，凸模在弹性支撑的作用下恢复到原始位置；在这种结构的镶块模具作用下，既能保证成形时正常的模具间隙，确保零件的成形质量，减少破裂，又能保证保压时成形件与模具的良好接触状态，确保热量的顺利传导，完成淬火。

而弹性支撑装置2被压缩的部分为支撑弹簧13，而支撑弹簧13也为易损件，本申请的弹性支撑装置2只需要通过手柄块收拢，即可将弹簧13压缩，进而将支撑套与支撑柱分离，即可将支撑弹簧13去除更换。

在实际操作时，需要通过本发明的制作方法制备出的带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，弹性支撑装置根据实际的压力进行设计，同时与斜楔和锥孔配合进行力的分解，确保在热冲压成型阶段两块凸模半块不会分开，进而能够确保成形时正常的模具间隙，又能够确保保压时两块凸模半块会发生分离，使成形件与模具的良好接触状态。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，包括模座（1）和凸形镶块，其特征在于，所述的凸形镶块由两个凸模半块（3）组成，且两个凸模半块（3）接触的部位下部开设有锥孔（5），且凸模半块（3）的下部和侧部均通过弹性支撑装置（2）与模座（1）连接，所述的模座（1）上还设置有竖直走向的斜楔（4），且斜楔（4）的顶部是与锥孔（5）形状一致的锥形，所述的弹性支撑装置（2）包括设置在模座（1）和凸模半块（3）上的支撑柱（11），支撑柱（11）套接有支撑套（12），且同一个弹性支撑装置（2）的两个支撑套（12）之间通过支撑弹簧（13）连接，所述的支撑套（12）的外侧还设置有手柄块（14）；上述热成形模具凸模镶块的制作方法，包括如下步骤：

第一步：通过现有的热成形模具凸模镶块结构进行热冲压成型，并在凸模镶块上安装压力测试器，进而测试出热冲压成型阶段的最大压力及保压阶段的最大压力；

第二步；根据第一步测试的结果，选取凸模半块下方的弹性支撑装置的数量及支撑弹簧的劲度系数，确保弹性支撑装置对凸模半块下部的支撑力达到冲压成型阶段最大压力时锥孔的顶部不会接触到斜楔的顶部；同时根据斜楔和锥孔的斜度及保压阶段的最大压力换算成对侧面弹性支撑装置的压力，进而侧面弹性支撑装置的支撑弹簧的劲度系数；

第三步，将选取好劲度系数的支撑弹簧与支撑套连接，并将支撑套与支撑柱套接，带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块的制作。

2.根据权利要求1所述的一种带有弹性支撑装置的热成形模具凸模镶块，其特征在于，每块凸模半块（3）内均设置有一条冷却水路。