CN217414864U - 热成型模具及冲压设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种热成型模具及冲压设备，属于汽车模具技术领域。包括至少一个模体，模体包括镶块和垫板，镶块和垫板之间可拆卸地连接，镶块包括型面，型面与制件接触。镶块内设置有腔冷结构，腔冷结构的形状与型面的形状相适配；垫板内至少设置有一个冷却腔，在对制件进行热成型的情况下，腔冷结构和冷却腔之间相互贯通，冷却液在腔冷结构和冷却腔之间循环流动，通过腔冷结构和冷却腔中的冷却液流动，实现对与型面接触的制件的冷却。当制件与型面接触时，与型面适配的腔冷结构由于与制件接触的较为紧密，因此提高了模具对制件的冷却效果，而冷却液在腔冷结构和冷却腔之间的循环流动可以大幅增加热交换的冷却液容量，达到快速冷却制件的目的。

Description

热成型模具及冲压设备

技术领域

本申请属于汽车模具技术领域，具体涉及一种热成型模具及冲压设备。

背景技术

目前热成型模具普遍采用了模具内部通水、模内冷却的生产工艺。这种工艺的特点是使用水作为冷却介质，但水不直接参与制件的淬火冷却过程，通过冲压过程使模具型面与制件表面贴合，过程中制件的热量传递至成模具，然后通过冷却水的流动将传递过来的热量带走。

现有热成形生产线广泛使用的水冷模具按模具结构分为三类：钻孔式结构、分层式结构、熔铸式结构。由于靠冷却水在水道内的流动带走制件传递过来的热量，因此水道位置的布置要求极为严苛。

然而，由于模具结构的限制，水孔往往会有各种角度，热成型模具水道布置密集，水道在模具内部转接较为复杂、水道运行距离较长。且多数水道采用钻孔工艺加工，只能加工直孔，使得冷却效果有限。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种热成型模具及冲压设备，能够解决现有技术中热成型模具的冷却效果有限、水道设计复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种热成型模具，包括至少一个模体，所述模体包括镶块和垫板，所述镶块和所述垫板之间可拆卸地连接，所述镶块包括型面，所述型面与制件接触；

所述镶块内设置有腔冷结构，所述腔冷结构的形状与所述型面的形状相适配；所述垫板内至少设置有一个冷却腔，在对所述制件进行热成型的情况下，所述腔冷结构和所述冷却腔之间相互贯通，冷却液在所述腔冷结构和所述冷却腔之间循环流动，通过所述腔冷结构和所述冷却腔中的所述冷却液流动，实现对与所述型面接触的所述制件的冷却。

在本申请实施例中，模体由镶块和垫板组成，镶块包括型面，型面的设置用于与制件接触，在制件的热成型过程中，制件作用于型面的表面，通过制件与型面之间的接触达到加工目的，还通过型面与制件之间的接触对制件进行冷却。镶块中设置有腔冷结构，腔冷结构的设置用于在型面与制件接触时对制件进行冷却，腔冷结构的形状与型面的形状相适配。垫板中设置有至少一个冷却腔，冷却腔与腔冷结构之间相互贯通，冷却液在冷却腔和腔冷结构之间循环流动，通过在腔冷结构中流动的冷却液与制件进行热交换，起到对制件的冷却作用。在本申请实施例中，在制件的热成型过程中，当制件与型面接触时，与型面适配的腔冷结构由于与制件接触的较为紧密，因此提高了模具对制件的冷却效果，而分别在镶块和垫板中设置腔冷结构和冷却腔可以增加热交换的冷却液容量，可以对冷却效果进行有效地改善。

附图说明

图1是本申请实施例中热成型模具的模体结构示意图；

图2是本申请实施例中在对制件进行冷却过程中，两个模体相互配合夹持制件的结构示意图；

图3是本申请实施例中腔冷层的结构示意图；

图4是本申请实施例中多个腔冷层连接的结构示意图；

图5是本申请实施例中镶块与垫板抵接面的平面图示意图；

图6是本申请实施例中垫板上设置第二密封槽的剖面示意图；

图7是本申请实施例中设置在镶块上的第一密封槽的平面示意图；

图8是本申请实施例中设置在垫板上的第三密封槽的平面示意图；

图9是本申请实施例中设置在模具基体上的第四密封槽的平面示意图示意图；

图10是本申请实施例中第二密封件与设置在模具基体上的第四密封槽连接示意图。

附图标记说明：

10、模体；11、镶块；111、型面；112、腔冷结构；1121、腔冷层；1122、连接管道；1123、隔断肋板；113、第一密封槽；12、垫板；121、冷却腔；1211、进水冷却腔；1212、出水冷却腔；122、管道；1221、进水管；1222、出水管； 123、第二密封槽；124、第三密封槽；13、模具基体；131、第四密封槽；14、第一密封腔；15、第一密封件；16、第二密封腔；17、第二密封件；20、制件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的热成型模具进行详细地说明。

参见图1至图10，本申请的实施例提供了一种热成型模具，包括至少一个模体10，所述模体10包括镶块11和垫板12，所述镶块11和所述垫板12之间可拆卸地连接，所述镶块11包括型面111，所述型面111与制件20接触；

所述镶块11内设置有腔冷结构112，所述腔冷结构112的形状与所述型面 111的形状相适配；所述垫板12内至少设置有一个冷却腔121，在对所述制件 20进行热成型的情况下，所述腔冷结构112和所述冷却腔121之间相互贯通，冷却液在所述腔冷结构112和所述冷却腔121之间循环流动，通过所述腔冷结构112和所述冷却腔121中的所述冷却液流动，实现对与所述型面111接触的所述制件20的冷却。

在本申请实施例中，模体10由镶块11和垫板12组成，镶块11包括型面 111，型面111的设置用于与制件20接触，在制件20的热成型过程中，制件 20作用于型面111的表面，通过制件20与型面111之间的接触达到加工目的，还通过型面111与制件20之间的接触对制件20进行冷却。镶块11中设置有腔冷结构112，腔冷结构112的设置用于在型面111与制件20接触时对制件 20进行冷却，腔冷结构112的形状与型面111的形状相适配。垫板12中设置有至少一个冷却腔121，冷却腔121与腔冷结构112之间相互贯通，冷却液在冷却腔121和腔冷结构112之间循环流动，通过在腔冷结构112中流动的冷却液与制件20进行热交换，起到对制件20的冷却作用。在本申请实施例中，在制件20的热成型过程中，当制件20与型面111接触时，与型面111适配的腔冷结构112由于与制件20接触的较为紧密，因此提高了模具对制件20的冷却效果，而分别在镶块11和垫板12中设置腔冷结构112和冷却腔121可以增加热交换的冷却液容量，可以对冷却效果进行有效地改善。

需要说明的是，镶块11与垫板12之间通过固定件进行可拆卸地连接，固定件可以是螺钉、螺柱或凸起，本实施例对此不作任何限定。

可选地，在本申请实施例中，所述腔冷结构112与所述冷却腔121之间通过管道122相互贯通，所述管道122设置于所述垫板12内，所述管道122包括进水管1221和出水管1222，所述冷却液通过所述进水管1221流入所述腔冷结构112，所述冷却液在所述腔冷结构112中流动后通过所述出水管1222流入所述冷却腔121。

在本申请实施例中，腔冷结构112和冷却腔121之间通过管道122连接，管道122设置于垫板12中，管道122的设置用于贯通腔冷结构112和冷却腔，使得冷却液可以在腔冷结构112和冷却腔121之间循环流动。管道包括进水管 1221和出水管1222，冷却液可以通过进水管1221由冷却腔121流入腔冷结构 112，冷却液在腔冷结构112中流动后通过出水管1222流出腔冷结构112再流入冷却腔，实现冷却液在腔冷结构112和冷却腔121之间的循环流动。本申请的实施例通过管道122连接腔冷结构112和腔冷层1121，并通过进水管1221 实现冷却液从腔冷层1121流入腔冷结构112，以及通过出水管1222实现冷却液从腔冷结构112流入腔冷层1121，使得冷却液通过管道122在腔冷结构112 和冷却腔121之间循环流动。进水管1221和出水管1222的设置结构简单，还避免了复杂管路的连接，减少了水路运行长度，具有简化水路安装的有益效果。

可选地，在本申请实施例中，所述腔冷结构112包括沿所述镶块11纵向依次排布设置的多个腔冷层1121，多个所述腔冷层1121之间通过连接管道 1122依次相互串联，所述进水管1221和所述出水管1222分别与所述腔冷层 1121贯通，所述冷却液通过所述进水管1221流入所述腔冷层1121，所述冷却液流经每一个所述腔冷层1121，所述冷却液通过所述出水管1222流出所述腔冷层1121。

在本申请实施例中，多个腔冷层1121沿镶块11纵向依次排列设置可以与型面111相适配，尽可能的实现与制件20的贴合，提高冷却效果。多个腔冷层1121制件20通过连接管道1122依次串联，进水管1221和出水管1222分别与腔冷层1121贯通，冷却液通过进水管1221流入腔冷层1121，进入腔冷层 1121中的冷却液流进每一个腔冷层1121后，冷却液再从出水管1222流出腔冷层1121，使得冷却液按固定冷却水路在多个腔冷层1121之间流动。本申请的实施例通过设置多个腔冷层1121，扩大了与制件20之间的热交换面积，提升了对制件20的冷却效果。并且多个腔冷层1121之间采用串联连接，还避免了复杂的管路连接，减少了水路运行长度，具有简化水路安装的有益效果

需要说明的是，在实际应用中，腔冷层1121的数量根据镶块11的大小设置。对于制件20较小或镶块11窄小不足以设置多个腔冷层1121的镶块11将设置单层的腔冷层1121，如图所示。对于制件20较大时将设置多个腔冷层1121 对制件20进行冷却。多个腔冷层1121根据镶块11尺寸进行均匀布置，通过热交换将制件20热量带走，以达到冷却制件20的目的。

还需要说明的是，多个腔冷层1121还可以沿镶块11横向依次排布设置，多个腔冷层1121在镶块11中的具体设置方式可以根据镶块11的具体形状进行改变，本实施例对此不作任何限定。

还需要说明的是，腔冷层1121可以通过数控机床加工而成，还可以通过电腐蚀加工而成，本实施例对此不作任何限定。

可选地，在本申请实施例中，多个所述腔冷层1121间隔设置，多个所述腔冷层1121之间设置有隔断肋板1123。

在本申请实施例中，多个腔冷层1121之间留有一定的间隙，使得多个腔冷层1121间隔设置，间隙的设置用于将两个腔冷层1121之间隔开，避免腔冷层1121之间进行热交换。多个腔冷层1121之间还设置有隔断肋板1123，隔断肋板1123的设置用于在两个腔冷层1121之间设置固体隔断，进一步避免了腔冷层1121之间的热交换，提高了对制件20的冷却效果，还用以保证冷却液按固定轨道进行循环冷却。

需要说明的是，多个腔冷层1121之间的间隔距离范围在7mm～14mm之间。

可选地，在本申请实施例中，在所述镶块11与所述垫板12抵接的一面上开设有第一密封槽113，在所述垫板12与所述镶块11抵接的一面上开设有第二密封槽123，所述第一密封槽113和所述第二密封槽123相对配合设置形成第一密封腔14，所述密封腔内设置有第一密封件15，所述第一密封件15设置于所述腔冷结构112的外围。

在本申请实施例中，第一密封槽113开设于镶块11与垫板12抵接的一面，第二密封槽123开设于垫板12与镶块11抵接的一面，第一密封槽113和第二密封槽123相对设置。当镶块11和垫板12连接时，第一密封槽113和第二密封槽123配合形成第一密封腔14，第一密封腔14的设置用于容纳第一密封件 15，第一密封件15设置于腔冷结构112的外围，第一密封件15的设置用于防止腔冷结构112中的冷却液外渗。

需要说明的是，第一密封件15可以是密封圈、密封条或密封片，本实施例对此不作任何限定。第一密封件15可以是由橡胶、聚氨酯等有弹性的材料制成，第一密封腔14与第一密封件15之间过盈配合。

可选地，在本申请实施例中，所述冷却腔121包括进水冷却腔1211和出水冷却腔1212，所述进水冷却腔1211和出水冷却腔1212相互独立，所述进水冷却腔1211与所述进水管1221连接贯通，所述出水冷却腔1212与所述出水管1222连接贯通；

所述冷却液由所述进水冷却腔1211通过所述进水管1221流入所述腔冷层 1121，所述冷却液流经每一个所述腔冷层1121，所述冷却液由所述腔冷层1121 通过所述出水管1222流入所述出水冷却腔1212。

在本申请实施例中，进水冷却腔1211和出水冷却腔1212相互独立设置，进水冷却腔1211与进水管1221连接，进水冷却腔1211的设置用于储存通入腔冷结构112中的冷却液，出水冷却腔1212与出水管1222连接，出水冷却腔 1212的设置用于储存从腔冷结构112中流出的冷却液。在制件20的热成型过程中，冷却液由进水冷却腔1211通过进水管1221流入腔冷层1121，冷却液流经每一个腔冷层1121，冷却液由腔冷层1121通过出水管1222流入出水冷却腔 1212。相互独立的出水冷却腔1212和进水冷却腔1211，使得即将进入腔冷层 1121中的冷却液和刚刚流出腔冷层1121中的冷却液不再进行热交换，进而可以使即将进入腔冷层1121中的冷却液保持一定的较低温度。当保持较低温度的冷却液通过进水冷却腔1211进入腔冷层1121时，有利于提高对制件20的冷却效果。

需要说明的是，在实际应用中，进水冷却腔1211和出水冷却腔1212的形状和大小与垫板12的形状和大小有关，较大的进水冷却腔1211和出水冷却腔 1212可以增加热交换的冷却水液容量，有利于对制件20的冷却。

可选地，在本申请实施例中，所述进水冷却腔1211与进水压机连接，所述出水冷却腔1212与出水压机连接；

所述进水压机用于将所述冷却液压入所述进水冷却腔1211，所述出水压机用于将所述冷却液抽出所述出水冷却腔1212。

在本申请实施例中，进水冷却腔1211与进水压机连接，进水压机的设置用于为即将流入腔冷结构112的冷却液提供压力，冷却液在压力的作用下快速流入腔冷结构112，通过热交换将制件20上热量带走，以达到冷却制件20的目的。出水冷却腔1212与出水压机连接，出水压机的设置用于抽出即将流出腔冷结构112的冷却液，冷却液在吸力的作用下快速流出腔冷结构112。冷却液在流入腔冷结构112中受到压力作用，以及冷却液在流出腔冷结构112中受到吸力作用都可以提高冷却液的流动速度，快速流动的冷却液可以提高冷却制件20的速度，以达到快速冷却制件20的目的。

可选地，在本申请实施例中，所述模体10还包括模具基体13，所述模具基体13与所述垫板12固定连接；

在所述垫板12与所述模具基体13抵接的一面上开设有第三密封槽124，在所述模具基体13与所述垫板12抵接的一面上开设有第四密封槽131，所述第三密封槽124和所述第四密封槽131相对配合设置形成第二密封腔16，所述第二密封腔16内设置有第二密封件17，所述第二密封件17设置于所述冷却腔 121的外围。

在本申请实施例中，模具基体13和垫板12之间固定连接，第三密封槽124 开设于垫板12与模具基体13抵接的一面上，第四密封槽131开设于模具基体 13与垫板12抵接的一面，第三密封槽124和第四密封槽131相对设置。当垫板12和模具基体13连接时，第三密封槽124和第四密封槽131配合形成第二密封腔16，第二密封腔16的设置用于容纳第二密封件17，第二密封件17设置于冷却腔121的外围，第二密封件17的设置用于防止冷却腔121中的冷却液外渗。

需要说明的是，模具基体13与垫板12制件20可以采用螺纹连接、铆接和焊接等方式固定连接，本实施例对此不作任何限定。

还需要说明的是，第二密封件17可以是密封圈、密封条或密封片，本实施例对此不作任何限定。第二密封件17可以是由橡胶、聚氨酯等有弹性的材料制成，第二密封腔16与第二密封件17之间过盈配合。

还需要说明的是，第二密封件17可以为一个整体设置与冷却腔的外围。第二密封件17还可以设置有两个，两个第二密封件17分别设置于进水冷却腔 1211的外围和出水冷却腔1212的外围，相应的，设置有两个第二密封件17 时，与第二密封件17对应的第二密封腔16也设置有两个。

可选地，在本申请实施例中，包括：两个模体10，两个所述模体10相对设置，两个所述模体10结构相同，在对所述制件20进行热成型的情况下，所述制件20夹设于两个所述模具之间，两个所述模体10的型面111分别与所述制件20抵接。

在本申请实施例中，热成型模具包括两个模体10，两个模体10的结构相同且相对设置，在对制件20进行热成型的情况下，制件20夹设于两个所述模具之间，两个模体10的型面111分别与制件20抵接，两个模体10的设置可以从制件20的两面对制件20进行冷却，具有提高制件20冷却速度，增强制件20冷却效果，还提高了制件20冷却均匀性的有益效果。

可选地，本申请的实施例提供了一种冲压设备，包括如前所述的热成型模具，所述热成型模具与所述冲压设备可拆卸地连接。

在本申请实施例中公开了一种冲压设备，包括如前所述的热成型模具，热成型模具与冲压设备可拆卸地连接。在对制件20进行热成型的情况下，具有上述热成型模具的冲压设备可以同时对制件20的两面同时进行冷却，通过增大冷却面积提高了制件20冷却均匀性以及冷却效率，具有增强冷却效果的有益效果。

需要说明的是，热成型模具与冲压设备之可以采用螺纹连接、卡扣连接或铰链连接等方式进行可拆卸地连接，本实施例对此不作任何限定。

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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种热成型模具，其特征在于，包括至少一个模体(10)，所述模体(10)包括镶块(11)和垫板(12)，所述镶块(11)和所述垫板(12)之间可拆卸地连接，所述镶块(11)包括型面(111)，所述型面(111)与制件(20)接触；

所述镶块(11)内设置有腔冷结构(112)，所述腔冷结构(112)的形状与所述型面(111)的形状相适配；所述垫板(12)内至少设置有一个冷却腔(121)，在对所述制件(20)进行热成型的情况下，所述腔冷结构(112)和所述冷却腔(121)之间相互贯通，冷却液在所述腔冷结构(112)和所述冷却腔(121)之间循环流动，通过所述腔冷结构(112)和所述冷却腔(121)中的所述冷却液流动，实现对与所述型面(111)接触的所述制件(20)的冷却。

2.根据权利要求1所述的热成型模具，其特征在于，所述腔冷结构(112)与所述冷却腔(121)之间通过管道(122)相互贯通，所述管道(122)设置于所述垫板(12)内，所述管道(122)包括进水管(1221)和出水管(1222)，所述冷却液通过所述进水管(1221)流入所述腔冷结构(112)，所述冷却液在所述腔冷结构(112)中流动后通过所述出水管(1222)流入所述冷却腔(121)。

3.根据权利要求2所述的热成型模具，其特征在于，所述腔冷结构(112)包括沿所述镶块(11)纵向依次排布设置的多个腔冷层(1121)，多个所述腔冷层(1121)之间通过连接管道(1122)依次相互串联，所述进水管(1221)和所述出水管(1222)分别与所述腔冷层(1121)贯通，所述冷却液通过所述进水管(1221)流入所述腔冷层(1121)，所述冷却液流经每一个所述腔冷层(1121)，所述冷却液通过所述出水管(1222)流出所述腔冷层(1121)。

4.根据权利要求3所述的热成型模具，其特征在于，多个所述腔冷层(1121)间隔设置，多个所述腔冷层(1121)之间设置有隔断肋板(1123)。

5.根据权利要求4所述的热成型模具，其特征在于，在所述镶块(11)与所述垫板(12)抵接的一面上开设有第一密封槽(113)，在所述垫板(12)与所述镶块(11)抵接的一面上开设有第二密封槽(123)，所述第一密封槽(113)和所述第二密封槽(123)相对配合设置形成第一密封腔(14)，所述密封腔内设置有第一密封件(15)，所述第一密封件(15)设置于所述腔冷结构(112)的外围。

6.根据权利要求5所述的热成型模具，其特征在于，所述冷却腔(121)包括进水冷却腔(1211)和出水冷却腔(1212)，所述进水冷却腔(1211)和出水冷却腔(1212)相互独立，所述进水冷却腔(1211)与所述进水管(1221)连接贯通，所述出水冷却腔(1212)与所述出水管(1222)连接贯通；

所述冷却液由所述进水冷却腔(1211)通过所述进水管(1221)流入所述腔冷层(1121)，所述冷却液由所述腔冷层(1121)通过所述出水管(1222)流入所述出水冷却腔(1212)。

7.根据权利要求6所述的热成型模具，其特征在于，所述进水冷却腔(1211)与进水压机连接，所述出水冷却腔(1212)与出水压机连接；

所述进水压机用于将所述冷却液压入所述进水冷却腔(1211)，所述出水压机用于将所述冷却液抽出所述出水冷却腔(1212)。

8.根据权利要求7所述的热成型模具，其特征在于，所述模体(10)还包括模具基体(13)，所述模具基体(13)与所述垫板(12)固定连接；

在所述垫板(12)与所述模具基体(13)抵接的一面上开设有第三密封槽(124)，在所述模具基体(13)与所述垫板(12)抵接的一面上开设有第四密封槽(131)，所述第三密封槽(124)和所述第四密封槽(131)相对配合设置形成第二密封腔(16)，所述第二密封腔(16)内设置有第二密封件(17)，所述第二密封件(17)设置于所述冷却腔(121)的外围。

9.根据权利要求8所述的热成型模具，其特征在于，包括：两个模体(10)，两个所述模体(10)相对设置，两个所述模体(10)结构相同，在对所述制件(20)进行热成型的情况下，所述制件(20)夹设于两个所述模具之间，两个所述模体(10)的型面(111)分别与所述制件(20)抵接。

10.一种冲压设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的热成型模具，所述热成型模具与所述冲压设备可拆卸地连接。

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