一种热成型零件的淬火工艺及其热成型模具制造技术

本发明专利技术提供一种热成型模具淬火工艺及其热成型模具，所述淬火工艺为直接淬火工艺，包括供水冷却、水或水雾生成、水或水雾进入模具内部水路、水雾模具成型块表面小孔冷却、经过排水装置排出模具；所述发明专利技术还提供了淬火工艺的热成型模具，该工艺能够快速为模具内制件降温，效率高，降低模具的生产难度，适合工业生产。

A Quenching Process for Thermoforming Parts and Its Thermoforming Die

【技术实现步骤摘要】
一种热成型零件的淬火工艺及其热成型模具
本项专利技术所涉及一种热成型零件的淬火工艺及其热成型模具，属于热压成型领域。
技术介绍
目前高强钢热成型模具普遍采用了成型块内部通水、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，但水不直接参与零件的淬火冷却过程，通过冲压过程使成型块表面与零件表面紧密贴合，过程中零件的热量传递至成型块，然后通过冷却水的流动将传递过来的热量带走。由于现有热成型模具在生产过程中由于未考虑排水的问题，以及模具局部漏水可能会导致零件表面产生色差，因此要求模具在生产时不能有漏水。因此，模具在设计和制造过程中使用了非常多的密封元件以及螺纹胶、特殊的加工及装配方式来实现水路的密封，极大的提高了模具的制造成本。间接冷却的工艺方案还会导致零件的生产节拍较长。由于热量从零件传递至模具成型块，然后传递至模具成型块内部的冷却水需要一定的时间，因此高强钢热成型模具在冲压过程中需要有足够的保压时间来实现零件的淬火，保压时间一般在8～25s左右。间接冷却的方式决定了高强钢热成型模具成型块表面与零件的贴合程度直接影响了零件压力淬火的效率。为了实现尽可能高效的淬火过程，加工误差或钳工研合失误或零件本身的减薄和增厚导致表面贴合率降低，常会出现压力淬火的效率急剧下降，进而导致零件淬火不充分引起零件的尺寸变形和零件内部材料性能的不合格。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种热成型零件的淬火工艺，所述淬火工艺为直接淬火工艺，包括1)供水冷却；2)水或水雾生成；3)水或水雾进入模具内部水路；4)水或水雾经过模具成型块表面小孔冷却后经过排水装置排出模具。在上述热成型零件的淬火工艺中，所述小孔可实现水柱或水雾喷射冷却。在上述热成型零件的淬火工艺中，所述小孔均匀分布于远离零件凸R角或零件流动剧烈的位置。(所述流动，指产品的成型过程，如产品成型高度较大，成型有拉延的过程)在上述热成型零件的淬火工艺中，所述小孔喷射出的冷却水能够迅速流出模具。在上述热成型零件的淬火工艺中，所述小孔喷射水流量为电脑控制。在上述热成型零件的淬火工艺中，所述工艺应设有防冷却水漏水装置。一种应用上述热成型零件的淬火工艺的热成型模具，所述热成型模具包括上模模芯模和下模模芯；所述上模模芯和所述下模模芯内部设有水路，所述上模模芯和所述下模模芯表面均匀分布与所述水路连通的小孔，所述水路的末端设有堵头。在上述热成型模具中，所述下模模芯表面设有流水槽。(例如小孔设定于流水槽内，排水使用)所述水路与外部水雾生成装置连接，调整生成水雾或水柱形式。1.本专利技术的技术方案采用直接冷却的生产工艺。冲压成型过程中依靠模具的成型块对零件冲压成型后，通过成型块表面布置的小孔吹出大量的水雾或冷却水来对零件进行冷却。小孔均匀布置在远离零件凸R角、零件流动剧烈的位置，并且零件表面布置许多与型面上的小孔相连接的表面小凹槽来实现对零件表面的均匀冷却。基于水接触零件时会迅速汽化带走大量热量，因此零件的温度因此会迅速降低完成淬火过程，并且依靠汽化的水蒸气推动冷却水继续对零件表面进行冷却淬火。过程非常的迅速和高效率。2.本专利技术的技术方案由于采用了直接冷却的方式，不依赖成型块本身的导热性能来进行间接冷却，因此使用普通的导热性能、热冲击性能、抗热疲劳性能，较好的耐磨性及硬度的钢材也能够得到很高的模具品质和使用寿命。极大的降低了模具在成型块方面的使用成本。3.本专利技术的技术方案由于采用了水雾或水直接冷却的方式，因此完全避免了漏水方面的考虑。对于已经泄露的水采用以下方式解决：1.模具下模以及上模的整个工作面进行密封，防止模具工作时水喷溅在模具以外的区域；2.下模的密封框内部设置多处主动的吸水排水装置；3.模具的连接的冷却水管路进行自动切换，在零件淬火完成以及零件取出后，冷却水管切换为高压气路迅速将上下模表面残留水分吹走吹干，避免生产时红热料片接触模具表面时因表面残留水分导致温度下降过快产生成型缺陷。4.由于直接冷却的高效率，高强钢热成型模具的保压淬火时间一般可以降低至4s左右，并且在淬火完成后仍然可以使用根据需要对零件继续冷却，以零件温度降低至200℃以下为准。一般不建议将模具降低至更低的温度，更低的温度会导致零件表面会有残余水分，后期可能会导致零件的生锈问题；而较高的取件温度可以保证零件表面水分可以完全蒸发，从而得到较好的零件外观和免除喷油除锈的工作。5.通过模具成型块表面密布的小的过水槽，既不影响零件的成型性能，又能够保证零件能够得到充分的冷却。而模具成型块表面与零件贴合较差的区域此时成为了冷却水的通道，有利于零件的冷却，在不影响零件本身尺寸的情况下完全不需要进行维修，降低了对加工的要求和对钳工研配型面的要求，降低了模具开发和制造成本。6.对于模具表面清理和清洁方面：目前常用的两种热成型零件原材料分别为不带镀层的裸板和铝硅涂层板。两种原材料零件在生产时都存在不同程度的裸板氧化皮脱落和铝硅涂层脱落的问题，这部分异物黏着在模具成型块表面后会导致成型块拉毛、成型间隙发生变化、容易导致工人呼吸入体内等问题。而使用本专利技术技术方案的直接淬火工艺，使用水或水雾在作为冷却介质的同时，还可以作为清洁的媒介。在每个生产节拍结束模具管路内转换为高压气的时候，在高压气、水雾的共同作用下模具表面迅速清洁并吹干，所有的残留水分以及异物随着模具密封框内的排水装置排出，完成模具表面的清洁。附图说明：图1为热成型零件淬火工艺的示例。附图标记1——上模模芯2——水路3——端堵头4——制件5——下模模芯具体实施方式下面的实施例仅用于进一步说明专利技术但不限于本专利技术。凡基于专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术范围。实施例1如图1所示，本专利技术中提供了一种具有题述热成型零件淬火工艺的热成型模具，包括上模模芯1和下模模芯5，中间为制件4，上模模芯1和下模模芯5中设有水路2，水路2末端设有端堵头3。所述上模模芯1和下模模芯5表面均匀布设有与水路2相通的小孔，以及下模模芯5设有与小孔相匹配的流水槽。优选地，主水孔直径，由与其相连的小水孔的数量来决定(主水孔的横截面积与小水孔的横截面积之和一致，不相差太多即可)，小孔每隔80mm(按正方形边长算)布置一个。本专利技术以一种直接冷却的工艺，通过模内直接喷水工艺，调整喷水水量和水温来控制冷却淬火工艺。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利技术范围的限制，应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改造，这些都属于本专利技术的保护范围，因此，本专利技术专利技术的保护范围以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热成型零件的淬火工艺，其特征在于，所述淬火工艺为直接淬火工艺，包括以下步骤：1)供水冷却；2)水或水雾生成；3)水或水雾进入模具内部水路；4)水或水雾经过模具成型块表面小孔冷却后经过排水装置排出模具。

【技术特征摘要】
1.一种热成型零件的淬火工艺，其特征在于，所述淬火工艺为直接淬火工艺，包括以下步骤：1)供水冷却；2)水或水雾生成；3)水或水雾进入模具内部水路；4)水或水雾经过模具成型块表面小孔冷却后经过排水装置排出模具。2.根据权利要求1热成型零件的淬火工艺中，其特征在于，所述小孔可实现水柱或水雾喷射冷却。3.根据权利要求1热成型零件的淬火工艺中，其特征在于，所述小孔均匀分布于远离零件凸R角或零件流动剧烈的位置。4.根据权利要求1热成型零件的淬火工艺中，其特征在于，所述小孔喷射出的冷却水能够迅速流出模具。5.根据权利要求1热成型零...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛宪秀，刘焱森，李立臣，姚怡，肖道，
申请(专利权)人：上海凌云汽车模具有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31