冲压模具制造技术

一种成形系统，其包括：具有第一模具表面的第一模具组件；具有第二模具表面的第二模具组件；具有第三模具表面的可动模具块；以及冷却系统。第一模具表面、第二模具表面和第三模具表面构造成配合以在其间形成模腔，从而将工件接纳在模腔中。第一模具组件与第二模具组件之间的沿着第一轴线的相对运动使模腔在打开位置与闭合位置之间移动。模具块能够沿横向于第一轴线的方向相对于第一模具组件移动，并且模具块将基本上横向于由第一模具组件和第二模具组件施加至工件的力的力施加至工件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冲压模具相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月30日提交的美国专利申请No.62/198,980的优先权，该美国专利申请的全部内容通过参引并入本文。
本专利申请涉及用于对金属板构件进行成形的系统和方法。
技术介绍
车辆制造商努力提供越来越牢固、越来越轻且越来越便宜的车辆。所提出的一种解决方案包括使用经热处理的钢板面板构件来形成车身面板构件。在一些应用中，钢板面板构件通过成形工艺形成并且随后经过热处理操作。这种两阶段处理因附加操作可能会大幅增加成本和时间而可能是不利的。作为采用单独的热处理操作的工艺的替代方案，已知的是可以在热成形模具系统中对某些材料比如硼钢进行成形和淬火。就此而言，预热片料通常可以被引入到热成形模具系统中、在处于该模具系统中的同时被成形为所需的形状并且在成形操作之后被淬火，从而生产出热处理部件。用于执行热成形步骤和淬火步骤的已知的热成形模具通常采用以常规方式形成的水冷却通道(用于使冷却水循环通过热成形模具系统)。例如，可以在成形阶段/过程期间对所成形部件或零件进行淬火以确保从奥氏体到马氏体的转变。应当相对快速地进行冷却以允许发生这样的转变且减少循环时间。在所成形部件的侧壁上可能存在导致低热传递系数的接触不良/较小压力，并且因此对于获得马氏体而言，冷却速率可能不够快。这可能导致所成形部件的某些区域不能满足所需的机械性能。替代性地，即使淬火时间足以获得马氏体，仍然希望更快速地进行冷却以减少冷却操作的循环时间(并且因此，减少整个成形操作的循环时间)。本专利申请提供了对热成形系统和热成形操作的改进。
技术实现思路
本专利申请的一个方面提供了一种成形系统，该成形系统包括：具有第一模具表面的第一模具组件；具有第二模具表面的第二模具组件；具有第三模具表面的可动模具块；以及与第一模具组件、第二模具组件和可动模具块在操作上相关联的冷却系统。第一模具表面、第二模具表面和第三模具表面构造成配合以在其间形成模腔，从而将工件接纳在模腔中。第一模具组件与第二模具组件之间的沿着第一轴线的相对运动使模腔在打开位置与闭合位置之间移动。模具块能够在横向于第一轴线的方向上相对于第一模具组件移动，并且模具块将基本上横向于由第一模具组件和第二模具组件施加至工件的力的力施加至工件。本专利申请的另一方面提供了一种在成形系统中对金属板构件进行成形的方法。该成形系统包括：具有第一模具表面的第一模具组件；具有第二模具表面的第二模具组件；具有第三模具表面的可动模具块；以及与第一模具组件、第二模具组件和可动模具块在操作上相关联的冷却系统。第一模具表面、第二模具表面和第三模具表面构造成配合以在其间形成模腔，从而将工件接纳在模腔中。该方法包括使第一模具组件沿着第一轴线相对于第二模具组件移动以使模腔从打开位置移动至闭合位置，使模具块沿横向于第一轴线的方向相对于第一模具组件移动，以及通过模具块将基本上横向于由第一模具组件和第二模具组件施加至工件的力的力施加至工件。尽管本公开可以用于形成汽车车身面板，但是相同的系统和方法可以用来形成可以用于其他应用的钢板。本专利申请的这些和其他方面、以及相关结构元件的操作方法和功能、以及零件的组合及制造经济将在参照附图考虑以下描述和所附的权利要求的情况下变得明显，所有附图构成了本说明书的一部分，其中，相同的附图标记表示各个图中的对应的部件。在本专利申请的一个实施方式中，本文中所示的结构部件是按比例绘制的。然而，应该明确地理解的是，附图仅用于说明和描述的目的而不意在作为本专利申请的限制的定义。还应该理解的是，本文中所公开的一个实施方式的特征可以用于本文中所公开的其他实施方式。如在说明书和权利要求书中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。附图说明图1是根据本专利申请的实施方式的热冲压/成形系统的示意图；图1A是使用根据本专利申请的实施方式的成形系统形成本体构件的方法的流程图；图2和图3是根据本专利申请的另一实施方式的热冲压/成形系统的示意图；图4和图5是根据本专利申请的又一实施方式的热冲压/成形系统的示意图；以及图6示出了图4和图5所示的热冲压/成形系统的上部模具组件的截面图。具体实施方式图1示出了用于生产金属板零件比如车身部件或面板的成形系统10。成形系统10可以是热成形系统或冲压模具系统。参照图1，成形系统10包括第一模具组件12、第二模具组件14、可动模具块16以及与第一模具组件12、第二模具组件14和可动模具块16在操作上相关联的冷却系统18。在说明性实施方式中，第一模具组件12被示出为上部模具组件。在另一实施方式中，第一模具组件12可以是下部模具组件。第一模具组件12包括第一模具座或模具保持器20、第一模具本体22和第一模具表面24。上部模具组件12可以安装在冲压机或压头(未示出)中以使上部模具组件12能够向上运动及向下运动。冲压机或压力机压头可以被液压地或机械地(例如通过电动马达)驱动。在一个实施方式中，第一模具座或模具保持器20可以是成形系统10的对冲头保持器(未示出)进行紧固的支承构件、支承块或支承板，该冲头保持器是用于将第一模具本体或冲头22安装在第一模具座或模具保持器20上的装置。在一个实施方式中，冲头保持器是可选的，并且第一模具本体或冲头22被直接地安装在第一模具座或模具保持器20上。在一个实施方式中，第一模具座或模具保持器20可以由金属材料制成。在一个实施方式中，第一模具本体22可以被称为冲头。在一个实施方式中，第一模具本体22可以由导热材料如工具钢形成，工具钢特别是由位于美国伊利诺伊州的RollingMeadows的Bohler-Uddeholm公司销售的或者市售的H-11或H-13。在一个实施方式中，第一模具本体22在其至少一部分中还可以包括多个冷却结构或通道26。在一个实施方式中，第一模具表面24可以包括复杂的成形模具表面。在说明性实施方式中，第二模具组件14被示出为下部模具组件。在另一实施方式中，第二模组件14可以是上部模具组件。在一个实施方式中，第二模具组件14包括第二模具座或模具保持器28、第二模具本体30和第二模具表面32。在一个实施方式中，第二模具座或模具保持器28可以是成形系统10的对模具保持器(未示出)进行紧固的支承构件、支承块或支承板，该模具保持器是用于将第二模具本体或模具30安装在第二模具座或模具保持器28上的装置。在一个实施方式中，模具保持器是可选的，并且第二模具本体或模具30被直接地安装在第二模具座或模具保持器28上。在一个实施方式中，第二模具座或模具保持器28可以由金属材料制成。在一个实施方式中，第二模具本体30可以被称为模具。在一个实施方式中，第二模具本体30可以由导热材料如工具钢形成，工具钢特别是由位于美国伊利诺伊州的RollingMeadows的Bohler-Uddeholm公司销售的或者市售的H-11或H-13。在一个实施方式中，第二模具本体30在其至少一部分中还可以包括多个冷却结构或通道34。在一个实施方式中，第二模具表面32可以包括复杂的成形模具表面。成形系统10的可动模具块16包括第三模具表面36。第一模具组件12的第一模具表面24、第二模具组件14的第二模具表面32和可动模具块16的第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成形系统，包括：第一模具组件，所述第一模具组件具有第一模具表面；第二模具组件，所述第二模具组件具有第二模具表面；可动模具块，所述可动模具块具有第三模具表面；以及冷却系统，所述冷却系统与所述第一模具组件、所述第二模具组件和所述可动模具块在操作上相关联，其中，所述第一模具表面、所述第二模具表面和所述第三模具表面构造成配合以在其间形成模腔，从而将工件接纳在所述模腔中，其中，所述第一模具组件与所述第二模具组件之间的沿着第一轴线的相对运动使所述模腔在打开位置与闭合位置之间移动，其中，所述模具块能够沿横向于所述第一轴线的方向相对于所述第一模具组件移动，以及其中，所述模具块将基本上横向于由所述第一模具组件和所述第二模具组件施加至所述工件的力的力施加至所述工件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 US 62/198,9801.一种成形系统，包括：第一模具组件，所述第一模具组件具有第一模具表面；第二模具组件，所述第二模具组件具有第二模具表面；可动模具块，所述可动模具块具有第三模具表面；以及冷却系统，所述冷却系统与所述第一模具组件、所述第二模具组件和所述可动模具块在操作上相关联，其中，所述第一模具表面、所述第二模具表面和所述第三模具表面构造成配合以在其间形成模腔，从而将工件接纳在所述模腔中，其中，所述第一模具组件与所述第二模具组件之间的沿着第一轴线的相对运动使所述模腔在打开位置与闭合位置之间移动，其中，所述模具块能够沿横向于所述第一轴线的方向相对于所述第一模具组件移动，以及其中，所述模具块将基本上横向于由所述第一模具组件和所述第二模具组件施加至所述工件的力的力施加至所述工件。2.根据权利要求1所述的成形系统，其中，所述模具块将与由所述第一模具组件和所述第二模具组件施加至所述工件的力垂直的力施加至所述工件。3.根据权利要求1所述的成形系统，其中，在所述闭合位置中，所述第一模具表面和所述第二模具表面沿与所述第一轴线大体上一致的方向向所述工件施加力。4.根据权利要求1所述的成形系统，其中，由所述第三模具表面对所述工件施加的增大的力增强了所述第三模具表面与所述工件之间的热传递。5.根据权利要求1所述的成形系统，其中，所述第一模具组件、所述第二模具组件和所述可动模具块具有与所述第一模具组件、所述第二模具组件和所述可动模具块相关联的冷却结构，使得所述第一模具表面、所述第二模具表面和所述第三模具表面在所述模腔闭合时对与所述第一模具表面、所述第二模具表面和所述第三模具表面接触的所述工件进行冷却。6.根据权利要求1所述的成形系统，还包括偏置装置，所述偏置装置构造成使所述模具块能够相对于所述第一模具组件移动。7.根据权利要求6所述的成形系统，其中，所述偏置装置为气缸弹簧。8.根据权利要求7所述的成形系统，其中，所述气缸弹簧为氮气缸弹簧。9.根据权利要求6所述的成形系统，还包括凸轮驱动器构件，所述凸轮驱动器构件构造成操作性地连接至所述偏置装置，其中，所述偏置装置和所述凸轮驱动器构件构造成使所述模具块能够相对于所述第一模具组件移动。10.根据权利要求9所述的成形系统，其中，所述凸轮驱动器构件和所述可动模具块具有凸轮表面，所述凸轮表面构造成彼此接合以使所述模具块能够相对于所述第一模具组件移动。11.根据权利要求10所述的成形系统，其中，所述凸轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·香农·科洛斯基，理查德·艾伦·蒂格，詹森·C·威尔逊，马克·A·法比斯舍克，尼古拉斯·D·亚当，
申请(专利权)人：麦格纳国际公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA