一種帶冷卻水道的熱沖壓模具及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱沖壓模具，尤其涉及一種帶冷卻水道的熱沖壓模具及其制造工藝，主要適用于提升零件定位的精準(zhǔn)度。
【背景技術(shù)】
[0002]熱沖壓成形技術(shù)是目前非常熱門的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)所制造的沖壓件強(qiáng)度達(dá)1500MPa，由于其輕質(zhì)高強(qiáng)度的特點(diǎn)，已成為汽車減重、增強(qiáng)碰撞安全性能的重要途徑。熱沖壓成形關(guān)鍵之一是要保證板材從奧氏體到馬氏體的轉(zhuǎn)變及組織分布的均勻性，因此要保證熱沖壓模具的冷卻能力要強(qiáng)，均勻性要好，即保證熱沖壓模具中含有均勻分布的冷卻水道。通常定位銷孔的直徑大于冷卻水道的間隙，如在熱沖壓模具上布置定位銷孔，將會形成干涉，如果冷卻水道讓開定位銷孔，那么附近的冷卻速率將不夠均勻。因此與冷沖壓模具不同，熱沖壓模具無法直接布置定位銷孔(或頂桿孔)，從而導(dǎo)致零件定位不準(zhǔn)確(或頂出困難)，在后續(xù)激光切割時(shí)定位不可靠，對于自動化生產(chǎn)有著較大的影響。
[0003]中國專利申請公布號為CN104923660A，申請公布日為2015年9月23日的發(fā)明公開了一種蛇形冷卻水道式熱沖壓模具，包括成對設(shè)置的凸模鑲塊和凹模鑲塊，凸模鑲塊具有凸起部以使其橫截面為凸型，凹模鑲塊具有凹進(jìn)部以使其橫截面為凹型，凸模鑲塊和凹模鑲塊內(nèi)分別設(shè)有蜿蜒曲折的蛇形冷卻水道，蛇形冷卻水道的深度設(shè)置為其底部貼近凸模鑲塊和凹模鑲塊相互接觸的面。該發(fā)明雖然冷卻效果較好，但是其仍然存在以下缺陷:該發(fā)明為促使冷卻程度和速度均勻，而并未在熱沖壓模具上設(shè)置定位銷孔，從而導(dǎo)致零件定位不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的零件定位不準(zhǔn)確的缺陷與問題，提供一種零件定位準(zhǔn)確的帶冷卻水道的熱沖壓模具及其制造工藝。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種帶冷卻水道的熱沖壓模具，包括熱沖壓模具本體及其內(nèi)部設(shè)置的冷卻水道，所述冷卻水道包括相互平行的一號冷卻水道、二號冷卻水道、三號冷卻水道，所述熱沖壓模具本體的中部設(shè)置有銷孔鑲塊，銷孔鑲塊的橫向中心線與二號冷卻水道的中心線重合，銷孔鑲塊的一側(cè)與一號冷卻水道相交，銷孔鑲塊的另一側(cè)與三號冷卻水道相交。
[0006]所述一號冷卻水道、二號冷卻水道、三號冷卻水道設(shè)置于熱沖壓模具本體的內(nèi)部，一號冷卻水道、二號冷卻水道、三號冷卻水道的一端部都位于熱沖壓模具本體的一號端面上，一號冷卻水道、二號冷卻水道、三號冷卻水道的另一端部都位于熱沖壓模具本體的二號端面上，二號端面與一號端面相互平行，所述一號冷卻水道、二號冷卻水道、三號冷卻水道都與一號端面相互垂直。
[0007]所述銷孔鑲塊為圓柱形結(jié)構(gòu)，銷孔鑲塊包括鑲塊及其中部設(shè)置的銷孔，鑲塊的中心與銷孔的圓心重合。
[0008]所述鑲塊的一側(cè)設(shè)置有一號水道槽，一號水道槽與鑲塊的縱向中心線相互垂直，一號水道槽與一號冷卻水道的一側(cè)相連接，一號冷卻水道的另一側(cè)遠(yuǎn)離一號水道槽；
所述鑲塊的另一側(cè)設(shè)置有二號水道槽，二號水道槽與縱向中心線相互垂直，二號水道槽與三號冷卻水道的一側(cè)相連接，三號冷卻水道的另一側(cè)遠(yuǎn)離二號水道槽。
[0009]所述二號冷卻水道包括第一段冷卻水道與第二段冷卻水道；
所述鑲塊的一側(cè)設(shè)置有一號凹槽，一號凹槽與橫向中心線相互垂直，一號凹槽的一端與第一段冷卻水道的一端相連接，第一段冷卻水道的另一端延伸至熱沖壓模具本體的一號端面上，一號凹槽的另一端與設(shè)置于鑲塊上的環(huán)形槽相連接；
所述鑲塊的另一側(cè)設(shè)置有二號凹槽，二號凹槽與橫向中心線相互垂直，二號凹槽的一端與第二段冷卻水道的一端相連接，第二段冷卻水道的另一端延伸至熱沖壓模具本體的二號端面上，二號凹槽的另一端與環(huán)形槽相連接。
[0010]所述一號凹槽的寬度大于等于第一段冷卻水道的直徑，所述二號凹槽的寬度大于等于第二段冷卻水道的直徑。
[0011]—種帶冷卻水道的熱沖壓模具的制造工藝，所述制造工藝依次包括以下步驟: 焊接工藝:先將釬料均勻涂抹在銷孔鑲塊的表面，再將銷孔鑲塊安裝于熱沖壓模具本體中，然后將安裝有銷孔鑲塊的熱沖壓模具本體放入真空釬焊爐中，加熱到1180°c后隨爐冷卻，此時(shí)，銷孔鑲塊與熱沖壓模具本體相焊接以構(gòu)成熱沖壓模具；
熱處理工藝:包括淬火與回火;淬火是指先將熱沖壓模具加熱到550°C后保溫一個(gè)半小時(shí)，再繼續(xù)升溫到850°C后保溫一個(gè)半小時(shí)，然后繼續(xù)升溫到1180°C后保溫一個(gè)半小時(shí)，之后，油冷至室溫；回火是指將淬火處理后的熱沖壓模具加熱到550°C后保溫四個(gè)半小時(shí)。
[0012]所述回火的次數(shù)為2-3次。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
1、由于本發(fā)明一種帶冷卻水道的熱沖壓模具及其制造工藝中冷卻水道包括相互平行的一號冷卻水道、二號冷卻水道、三號冷卻水道，熱沖壓模具本體的中部設(shè)置有銷孔鑲塊，銷孔鑲塊的橫向中心線與二號冷卻水道的中心線重合，銷孔鑲塊的一側(cè)與一號冷卻水道相交，銷孔鑲塊的另一側(cè)與三號冷卻水道相交，這樣的設(shè)計(jì)一方面通過銷孔鑲塊來提高零件的定位精準(zhǔn)度，另一方面通過冷卻水道的布置來提高熱沖壓模具的冷卻效率。因此，本發(fā)明不僅零件定位準(zhǔn)確，而且冷卻速率高。
[0014]2、由于本發(fā)明一種帶冷卻水道的熱沖壓模具及其制造工藝中冷卻水道均勻布置在熱沖壓模具的內(nèi)部，銷孔鑲塊包括鑲塊及其中部設(shè)置的銷孔，鑲塊上設(shè)置的水道槽分別與一號冷卻水道、三號冷卻水道相連接，鑲塊上設(shè)置的凹槽、環(huán)形槽用于連通第一段冷卻水道與第二段冷卻水道，這樣的設(shè)計(jì)不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且加工簡便、成本低。因此，本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且加工簡便、成本低。
[0015]3、由于本發(fā)明一種帶冷卻水道的熱沖壓模具及其制造工藝中銷孔鑲塊包括鑲塊及其中部設(shè)置的銷孔，鑲塊上設(shè)置的水道槽分別與一號冷卻水道、三號冷卻水道相連接，鑲塊上設(shè)置的凹槽、環(huán)形槽用于連通第一段冷卻水道與第二段冷卻水道，冷卻水道不與銷孔相交，銷孔的布置不會對冷卻形成干涉，因此冷卻程度與速度均勻。因此，本發(fā)明冷卻程度與速度均勻。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1中銷孔鑲塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是圖1沿A-A方向的剖視圖。
[0019]圖中:熱沖壓模具本體1、一號冷卻水道11、二號冷卻水道12、第一段冷卻水道121、第二段冷卻水道122、三號冷卻水道13、中心線14、一號端面15、二號端面16、銷孔鑲塊2、鑲塊21、一號水道槽211、二號水道槽212、一號凹槽213、二號凹槽214、環(huán)形槽215、銷孔22、橫向中心線23、縱向中心線24。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0021]參見圖1至圖3，一種帶冷卻水道的熱沖壓模具，包括熱沖壓模具本體I及其內(nèi)部設(shè)置的冷卻水道，所述冷卻水道包括相互平行的一號冷卻水道11、二號冷卻水道12、三號冷卻水道13，所述熱沖壓模具本體I的中部設(shè)置有銷孔鑲塊2，銷孔鑲塊2的橫向中心線23與二號冷卻水道12的中心線14重合，銷孔鑲塊2的一側(cè)與一號冷卻水道11相交，銷孔鑲塊2的另一側(cè)與三號冷卻水道13相交。
[0022]所述一號冷卻水道11、二號冷卻水道12、三號冷卻水道13設(shè)置于熱沖壓模具本體I的內(nèi)部，一號冷卻水道11、二號冷卻水道12、三號冷卻水道13的一端部都位于熱沖壓模具本體I的一號端面15上，一號冷卻水道11、二號冷卻水道12、三號冷卻水道13的另一端部都位于熱沖壓模具本體I的二號端面16上，二號端面16與一號端面15相互平行，所述一號冷卻水道11、二號冷卻水道12、三號冷卻水道13都與一號端面15相互垂直。
[0023]所述銷孔鑲塊2為圓柱形結(jié)構(gòu)，銷孔鑲塊2包括鑲塊21及其中部設(shè)置的銷孔22，鑲塊21的中心與銷孔22的圓心重合。
[0024]所述鑲塊21的一側(cè)設(shè)置有一號水道槽211，一號水道槽211與鑲塊21的縱向中心線24相互垂直，一號水道槽211與一號冷卻水道11的一側(cè)相連接，一號冷卻水道11的另一側(cè)遠(yuǎn)離一號水道槽211;
所述鑲塊21的另一側(cè)設(shè)置有二號水道槽212，二號水道槽212與縱向中心線24相互垂直，二號水道槽212與三號冷卻水道13的一側(cè)相連接，三號冷卻水道13的另一側(cè)遠(yuǎn)離二號水道槽212。
[0025]所述二號冷卻水道12包括第一段冷卻水道121與第二段冷卻水道122;
所述鑲塊21的一側(cè)設(shè)置有一號凹槽213，一號凹槽213與橫向中心線23相互垂直，一號凹槽213的一端與第一段冷卻水道121的一端相連接，第一段冷卻水道121的另一端延伸至熱沖壓模具本體I的一號端面15上，一號凹槽213的另一端與設(shè)置于鑲塊21上的環(huán)形槽215相連接；
所述鑲塊21的另一側(cè)設(shè)置有二號凹槽214，二號凹槽214與橫向中心線23相互垂直，二號凹槽214的一端與第二段冷卻水道122的一端相連接，第二段冷卻水道122的另一端延伸至熱沖壓模具本體I的二號端面16上，二號凹槽214的另一端與環(huán)形槽215相連接。
[0026]所述一號凹槽213的寬度大于等于第一段冷卻水道121的直徑，所述二號凹槽214的寬度大于等于第二段冷卻水道122的直徑。
[0027]—種帶冷卻水道的熱沖壓模具的制造工藝，所述制造工藝依次包括以下步驟: 焊接工藝:先將釬料均勻涂抹在銷孔鑲塊2的表面，再將銷孔鑲塊2安裝于熱沖壓模具本體I中，然后將安裝有銷孔鑲塊2的熱沖壓模具本體I放入真空釬焊爐中，加熱到1180°C后隨爐冷卻，此時(shí)，銷孔鑲塊2與熱沖壓模具本體I相焊接以構(gòu)成熱沖壓模具；
熱處理工藝:包括淬火與回火;淬火是指先將熱沖壓模具加熱到550°C后保溫一個(gè)半小時(shí)，再繼續(xù)升溫到850°C后保溫一個(gè)半小時(shí)，然后繼續(xù)升溫到1180°C后保溫一個(gè)半小時(shí)，之后，油冷至室溫；回火是指將淬火處理后的熱沖壓模具加熱到550°C后保溫四個(gè)半小時(shí)。
[0028]所述回火的次數(shù)為2-3次。
[0029]本發(fā)明的原理說明如下:
熱沖壓成形不僅要保證熱沖壓模具有強(qiáng)的冷卻能力，且冷卻要均勻，而且還要保證零件定位準(zhǔn)確。而現(xiàn)有技術(shù)中在滿足冷卻速率均勻的前提下并未滿足零件定位準(zhǔn)確的要求。本設(shè)計(jì)一種帶冷卻水道的熱沖壓模具的中部設(shè)置有銷孔鑲塊2，銷孔鑲塊2的中心設(shè)置有銷孔22，通過銷孔22保證零件定位準(zhǔn)確(或頂出簡單)，在后續(xù)激光切割時(shí)定位可靠，這對于自動化生產(chǎn)有著積極影響；
鑲塊21的一側(cè)設(shè)置有一號水道槽211，一號水道槽211與鑲塊21的縱向中心線24相互垂直，一號水道槽211與一號冷卻