專利名稱:一種局部淬火的模具結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種局部淬火的模具結構，包括凸模和凹模，所述凹模設于凸模上方，所述凸模或凹模上設有加熱控制系統和冷卻控制系統，所述加熱控制系統和冷卻控制系統在豎直方向上將凸模或凹模進行分隔。本實用新型生產的零件具有良好的剛度、強度，保證了車身碰撞要求，有效保護乘員安全；生產的零件重量大大減輕，實現了車身輕量化要求，達到減少能源消耗的目的；避免了現有技術中激光拼焊板因厚度突變而產生的各種弊端；避免了現有技術中熱成型生產的零件，整體剛度一致，沒有吸能緩沖區的缺陷；為整體式厚度一致且剛度合理分布的零件設計提供了實現方法。
【專利說明】一種局部淬火的模具結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車零部件制造【技術領域】，特別是指一種局部淬火的模具結構。
【背景技術】
[0002]隨著汽車不斷走入人們的生活，它給人們生活帶來便利的同時，人們對汽車的要求也越來越高。車身作為整個汽車的基礎，一方面要有足夠的碰撞安全性能，保護乘員安全；另一方面又要實現輕量化，達到減少能源消耗的目的。為實現這兩方面的需求結合，合理的結構設計、先進的生產技術和工藝被不斷應用到車身上。在生產技術和工藝方面，激光拼焊板的應用，讓一體設計的零件在不同部位因料厚的變化而致使其強度不同；高強板材及熱成型技術的應用讓鈑金件的整體強度提高了一個等級。這兩項技術給車身的安全性及輕量化帶來了很大的發展。
[0003]激光拼焊板在車身上已經得到廣泛應用，但激光拼焊板材料在厚度上存在激變。一方面不同料厚的板材在拼焊時，焊縫位置存在熱應力，連接強度不佳，焊縫區域傳力性能不穩定；同時沖壓成型時對模具設計要求較高；另一方面在碰撞事故發生時，激變部位會產生應力集中現象，從而導致零件斷裂，造成車內駕乘人員傷害較大。
[0004]隨著熱沖壓成型技術的不斷發展，熱沖壓成型零件也在車身得到應用，對在減輕零件重量并同時提高車身強度方面起到很大作用。熱沖壓成型過程中零件材料在溫度驟降的過程中整體淬火，大大提高成型后的零件強度，但不能對不同區域的零部件進行分段強化。如圖1所示的，熱成型模具包括凹模I和凸模2，凹模I和凸模2之間設有待加工的零件3。板料加熱到臨界溫度以上30°C至50°C后，保溫一段時間，使其奧氏體化，放到模具上，通過凹模I和凸模2的相互作用，經保壓，冷卻完成零件3的拉延成形。熱成型模具與傳統模具相比增加了復雜保壓系統、冷卻控制系統，但是整個結構形式還是整體的凹模1，整體的凸模2，與傳統模具結構一致。因為加工零件的板料是均勻一致的，所以熱成型生產的零件各部分的材料性能基本一致，零件強度整體較高。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種局部淬火的模具結構，讓零件在強度分布上達到激光拼焊板零件的效果，即不同區域零件強度按需合理分配，但是板料厚度不變；具體是在熱成型沖壓的的基礎上，在同一個零件上強度需求小的部分對其保溫，讓其溫度緩慢下降；強度需求高的部分讓其在驟冷環境下局部淬火，提高強度；不同溫度環境，由沖壓過程中凹模或凸模的不同部分的不同設置來實現。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供一種局部淬火的模具結構，包括凸模和凹模，所述凹模設于凸模上方，所述凸模或凹模上設有加熱控制系統和冷卻控制系統，所述加熱控制系統和冷卻控制系統在豎直方向上將凸模或凹模進行分隔，所述冷卻控制系統包括設于外側的冷卻器和設于凸模或凹模內的第二流道，所述冷卻器和第二流道通過第二連接管相連，所述加熱控制系統包括設于外側的加熱器和設于凸模或凹模內的第一流道，所述加熱器和第一流道通過第一連接管相連。
[0007]其中，所述第一流道截面形狀與對應零件部分相同。
[0008]其中，所述第二流道截面形狀與對應零件部分相同。
[0009]本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
[0010]上述方案，為整體式厚度一致且剛度合理分布的零件設計提供了實現方法；生產的零件具有良好的剛度、強度，保證了車身碰撞要求，有效保護乘員安全；重量大大減輕，實現了車身輕量化要求，達到減少能源消耗的目的；避免了現有技術中激光拼焊板因厚度突變而產生的各種弊端；避免了現有技術中熱成型生產的零件，整體剛度一致，沒有吸能緩沖區的缺陷。
【附圖說明】
[0011]圖1是現有技術的熱成型模具的結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型實施例的局部淬火的模具結構的結構示意圖；
[0013]圖3是圖2中A-A方向的剖視圖；
[0014]圖4是圖2中B-B方向的剖視圖；
[0015]圖5是本實用新型實施例的局部淬火的模具結構所生產的零件示意圖。
[0016][主要元件符號說明]
[0017]1:凹模；
[0018]11:加熱控制系統；
[0019]111:加熱器；
[0020]112:第一流道；
[0021]113:第一連接管；
[0022]12:冷卻控制系統；
[0023]121:冷卻器；
[0024]122:第二流道；
[0025]123:第二連接管；
[0026]2:凸模；
[0027]3:零件；
[0028]301:普通強度零件區域；
[0029]302:高強度零件區域。
【具體實施方式】
[0030]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0031]本實用新型針對現有技術中激光拼焊板因厚度突變而產生的各種弊端問題以及熱成型生產的零件，整體剛度一致，沒有吸能緩沖區的問題，提供一種局部淬火的模具結構。
[0032]如圖2所示的，本實用新型實施例提供的一種局部淬火的模具結構，包括凸模2和凹模1，所述凹模I設于凸模2上方，所述凹模I上設有加熱控制系統11和冷卻控制系統12，所述加熱控制系統11和冷卻控制系統12在豎直方向上將凹模I進行分隔。，凸模2與現有模具一致，為整體式結構。凹模I分為兩部分，板料加熱到臨界溫度以上30°C至50°C后，保溫一段時間，使其奧氏體化，放到模具上，對模具施加壓力。在設有加熱控制系統11的凹模I所對應的零件部分，通過加熱控制系統11進行保溫，控制其溫度降低速度；在設有冷卻控制系統12的凹模I所對應的零件部分，由于模具自身溫度，再加上冷卻控制系統12的作用，形成驟冷環境。
[0033]如圖3所示的，所述加熱控制系統11包括設于外側的加熱器111和設于凹模I內的第一流道112，所述加熱器111和第一流道112通過第一連接管113相連，所述第一流道112截面形狀與普通強度零件區域301相同。
[0034]如圖4所示的，所述冷卻控制系統12包括設于外側的冷卻器121和設于凹模I內的第二流道122，所述冷卻器121和第二流道122通過第二連接管123相連，所述第二流道122截面形狀與高強度零件區域302相同。
[0035]如圖5所示的，因為模具凹模I兩部分溫度不同，設有加熱控制系統11的凹模I對應的普通強度零件區域301，因加熱控制系統的作用，溫度緩和變化，板料未得到強化，得到一般強度。設有冷卻控制系統12的凹模I對應的高強度零件區域302，因驟冷環境，零件局部得到淬火，板料組織發生變化，零件此部分強度得到很大提升，形成高強度。
[0036]另外，加熱控制系統11和冷卻控制系統12也可同樣設置在凸模2上，可實現相同的作用，同樣在本實用新型所保護的范圍內。
[0037]上述方案，為整體式厚度一致且剛度合理分布的零件設計提供了實現方法；生產的零件具有良好的剛度、強度，保證了車身碰撞要求，有效保護乘員安全；重量大大減輕，實現了車身輕量化要求，達到減少能源消耗的目的；避免了現有技術中激光拼焊板因厚度突變而產生的各種弊端；避免了現有技術中熱成型生產的零件，整體剛度一致，沒有吸能緩沖區的缺陷。
[0038]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種局部淬火的模具結構，其特征在于，包括凸模和凹模，所述凹模設于凸模上方，所述凸模或凹模上設有加熱控制系統和冷卻控制系統，所述加熱控制系統和冷卻控制系統在豎直方向上將凸模或凹模進行分隔，所述加熱控制系統包括設于外側的加熱器和設于凸模或凹模內的第一流道，所述加熱器和第一流道通過第一連接管相連；所述冷卻控制系統包括設于外側的冷卻器和設于凸模或凹模內的第二流道，所述冷卻器和第二流道通過第二連接管相連。2.根據權利要求1所述的局部淬火的模具結構，其特征在于，所述第一流道截面形狀與對應零件部分相同。3.根據權利要求2所述的局部淬火的模具結構，其特征在于，所述第二流道截面形狀與對應零件部分相同。
【文檔編號】B21D37-10GK204276676SQ201420745902
【發明者】鄒素平, 魏玉功, 馬征 [申請人]北京汽車股份有限公司