用于生产金属制品的系统和方法技术方案

技术编号:12003228 阅读:65 留言:0更新日期:2015-09-04 01:53
按照一个或多个实施例,热冲压装置包括:具有金属M的合金的第一和第二模具部分,该金属M的合金具有比铁基合金更高的导热系数;以及与第一和第二模具部分中的至少一个连通的冷却回路。该金属M可以为铜。金属M的合金可以包括按重量计超过50%的金属M。该第一和第二模具部分中的每个独立地包括按重量计超过50%的金属M的合金。

【技术实现步骤摘要】

本公开的专利技术构思总体涉及。
技术介绍
在某些现有的方法中,用于热冲压的拉延模/成型模在建造和维护上常常是昂贵的并且与在环境温度下进行的冷冲压的模具相比具有相对短的使用寿命。在热冲压中,进入到具有大约800到850摄氏度的入口温度的模具中的坯件的高温促进了与破坏机理相关的磨损,破坏机理包括毛边,诸如表面疲劳这样的过热生裂,以及脱碳,所有的这些都趋向于软化模具的表面并使模具容易受到磨损。如果可以提供生产金属制品的系统和方法以解决所认识到的问题中的一个或多个,则其因此将是有利的。
技术实现思路
该公开的专利技术构思相信可以克服与生产金属制品相关的一个或多个问题。在一个或多个实施例中,热冲压装置包括:第一和第二模具部分,其包括金属M的合金一一该金属M的合金具有比铁基合金更高的导热系数;以及与第一和第二模具部分中的至少一个连通的冷却回路。在某些情况下,该冷却回路包括多个由铁基合金组成的冷却通道。该金属M可以为铜。金属M的合金可以包括按重量计大于50 %的金属M。第一和第二模具部分中的每个可以独立地包括按重量计大于50%的金属M的合金。该第一和第二模具部分可以各自包括第一和第二表面段,该第一和第二表面段一起限定了空腔并且其每个独立地包括金属M的合金。该第一和第二模具部分可以各自包括与该第一和第二表面段相邻的第一和第二主体段,该第一和第二主体段独立地包括按照重量计分别少于第一和第二表面段的至少20%的金属M的合金。根据本专利技术的一个实施例,其中该冷却回路包括与第一和第二模具部分中的至少一个接触的多个冷却通道。根据本专利技术的一个实施例,其中该冷却回路包括与第一和第二表面段中的至少一个接触的多个冷却通道。 根据本专利技术的一个实施例,其中多个冷却通道包括铁基合金。根据本专利技术的一个实施例,其中金属M的合金包括铍、锡以及锌中的至少一个。在一个或多个其他实施例中,热冲压的方法包括按照此处所述使金属零件经受热冲压装置。根据本专利技术,还提供一种热冲压装置,包含:第一和第二模具部分,其每个包括铜合金,该铜合金包括按重量计超过50%的铜;以及与第一和第二模具部分中的至少一个连通的冷却回路。根据本专利技术的一个实施例,该第一和第二模具部分中的每个独立地包括按重量计超过50%的铜合金。根据本专利技术的一个实施例,其中该第一和第二模具部分分别包括第一和第二表面段,该第一和第二表面段共同限定了空腔并且该第一和第二表面段中的每个独立地包括铜I=I O根据本专利技术的一个实施例,其中该第一和第二模具部分分别包括与第一和第二表面段相邻的第一和第二主体段,该第一和第二主体段独立地包括按照重量计分别少于第一和第二表面段的至少20%的铜合金。根据本专利技术的一个实施例,其中该冷却回路包括具有铁基合金并与第一和第二模具部分中的至少一个接触的多个冷却通道。根据本专利技术的一个实施例,其中该冷却回路包括具有铁基合金并与第一和第二表面段中的至少一个接触的多个冷却通道。根据本专利技术,还提供一种热冲压的方法,包含:使金属部件经受由第一和第二模具部件限定的空腔,第一和第二模具部分中的至少一个包括金属M的合金,该金属M的合金具有比铁基合金更高的导热系数。根据本专利技术的一个实施例,本专利技术的方法进一步包含将具有金属M的合金的第一和第二模具部分中的至少一个与多个冷却通道接触。根据本专利技术的一个实施例,本专利技术的方法进一步包含通过铸造形成多个冷却通道。根据本专利技术的一个实施例,本专利技术的方法进一步包含将金属部件与第一和第二模具部分接触以产生压缩。以上的优点以及其他的优点和特征在以下连同附图对实施例的详细说明中将是显而易见的。【附图说明】为了对本专利技术的实施例更完整的理解,应当参考附图中更详细地阐释的和下列通过示例的方式描述的实施例,其中:图1示例性地描述了按照一个或多个实施例生产金属制品的系统;图2示例性地描述了生产自图1中引用的金属制品的非限定的流程;图3A示例性地描述了自图1中引用的系统的局部分解图;图3B示例性地描述了自图3A中引用的系统的剖视图(非等比例);图4示例性地描述了自图1中引用的系统的可选择的局部分解图;图5A示例性地描述了自图1中引用的系统的可选择的局部分解图;以及图5B示例性地描述了自图5A中引用的系统的剖视图(非等比例)。【具体实施方式】参照附图,相同的附图标记用于指代相同的组件。在以下说明中,各种操作参数和组件被描述用于不同构造的实施例。这些特定参数和组件作为示例被包含并且并非意在限定。如此处的其他部分所描述的,在一个或多个实施例中的本专利技术至少在这样的情况下是有利的:热冲压模具可以由提供相对高的导热系数的材料构成并因此更有效率地进行拉制件/冲压件淬火的冷却。该材料可以包括金属或金属合金,其不仅适于热冲压环境而且提供不能轻易地由诸如铁或钢这样的现有铁基合金得到的一个或多个益处。在一个或多个实施例中,以及如图1中示例性描述的,总体上以100示出的热冲压装置包括冲压机110,设置在冲压机110中并包括金属M的合金的第一和第二模具部分112、114,该金属M的合金具有比铁基合金更高的导热系数,以及与该第一和第二模具部分112,114中的至少一个连通的冷却回路116。为了示例的目的,仅两对第一和第二模具部分112、114在图1中示出。然而,该热冲压装置100不需要被限定为仅两对第一和第二模具部分112、114。当需要时,多于或少于一个两组的第一和第二模具部分112、114可以被使用以及以任何适当的布置被使用。该热冲压装置100可以连同一个或多个其他组件一起使用,其可以共同称为由图1引用的总体上以102示出的热冲压系统。图2示例性地描述了总体上由200示出的流程,该流程用于制造图1中所引用的金属制品。在一非限定的示例中,以及基于图2由图1中所示的,金属源材料通过源支架120提供到台式切割机108 ;以及在此该金属源材料被切割成所期望的形状以形成一个或多个金属部件118。这个步骤还参考图2中的步骤202。在步骤204,一个或多个金属部件118可以手动或通过机械手106传送到熔炉104。该一个或多个金属部件在步骤206在熔炉104中被加热到一升高的温度。该一个或多个金属部件118在加热之后立即在步骤208选择性地通过另一个机械手(未示出)被移除至放置在由空腔122限定的空腔122中。在步骤210中,该金属部件118通过第一和第二模具部分112、114冲压以采用通过第一和第二模具部分112、114的相对表面限定的形状。在冲压和压缩过程中,第一和第二模具部分112、114的每一个可以独立地通过与冷却回路116连通来冷却。该冷却效果可以通过诸如由冷却回路116输送的冷却水这样的冷却液的流动施加在第一和第二模具部分112、114上。由于该第一和第二模具部分112、114中的至少一个包括具有相对较高导热系数的金属M的合金,所以通过冷却回路116输送的冷却效果通过包括金属M的合金的第一和第二模具部分112、114的使用被增强。因此,该金属部件118可以通过与第一和第二模具部分112、114接触而更有效且更快速地冷却。相对更快的冷却或淬火随着冲压提供了具有相对更高强度和所期望的金属结构的金属部件 118。如果金属M的合金具有比铁基合金更高的导电系数,则该金属M可以为任何适当的金属。没有想要被任何特定的理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热冲压装置,包含:包括金属M的合金的第一和第二模具部分,该金属M的合金具有与铁基合金相比更高的导热系数;以及与第一和第二模具部分中的至少一个连通的冷却回路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:达瑞尔·莉·杨
申请(专利权)人:福特汽车公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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