本發(fā)明涉及模具技術(shù)領域，特別是涉及一種層片式結(jié)構(gòu)熱沖壓模具及其凸模和凹模的加工方法。

背景技術(shù)：

使用超高強度鋼板成形車身部件是實現(xiàn)車身輕量化的有效手段，然而傳統(tǒng)冷沖壓技術(shù)面對超高強度鋼板在常溫下的高強度和低延伸率特點，顯得力不從心，因此熱沖壓技術(shù)應運而生，其可以解決常溫下超高強度鋼板成形性能的局限性。

熱沖壓技術(shù)是一種成形超高強度零件的先進制造技術(shù)，其原理是先將超高強度鋼板或預成形后的超高強度零件加熱到950℃以上，在完全奧氏體化后將其送入特殊模具內(nèi)成形，保壓一段時間后進行模具淬火，在大于30℃/s的淬火速率下，成形件微觀組織由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使得最終成形件的強度達1500mpa以上。

熱沖壓模具中淬火工件過程中，熱沖壓模具冷卻效率直接影響工件的成形性能和成形后零件的力學性能。為了實現(xiàn)工件快速降溫，現(xiàn)有技術(shù)中，需要在熱沖壓模具中設置冷卻液通道，在熱沖壓模具淬火工件時通過流經(jīng)冷卻液通道中的冷卻液將熱量帶走；冷卻液通道的設計決定了熱沖壓模具冷卻效率，因此，冷卻液通道的加工極其重要，是熱沖壓模具淬火的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前，凸?；虬寄］^為復雜的熱沖壓模具中，冷卻液通道各處很難與對應的凸模或凹模工作面同時保持間距，若一條冷卻液通道在不同的位置與對應的凸?；虬寄９ぷ髅婢嚯x差距過大時，一條冷卻液通道不同位置的冷卻液帶走熱量的效果就會差距較大，進而會影響熱沖壓模具中淬火工件的效果。因此，如何減少冷卻液通道在不同的位置與復雜形狀凸模或凹模工作面距離差距是目前需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足進行改進，提供了一種層片式結(jié)構(gòu)熱沖壓模具及其凸模和凹模的加工方法，通過該加工方法制造的熱沖壓模具解決了復雜凸模/凹模冷卻液通道設置難題，大大改善了熱沖壓件淬火效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種層片式結(jié)構(gòu)熱沖壓模具，包括上模組件和下模組件，所述上模組件包括凸模，所述下模組件包括凹模，所述凸模與所述凹模相適配，凸模與凹模中均設置有冷卻液通道；所述凸模在水平方向分為若干凸模塊，每塊凸模塊的每條凸模冷卻液通道均由軸線相交且直徑相同的兩直段構(gòu)成，相鄰的凸模塊之間通過螺釘和銷釘連接并采用焊接的方式將相鄰凸模塊之間的連接縫密封；相鄰的凸模冷卻液通道一一對應并在對應的凸模冷卻液通道連接處設置有凸模冷卻液通道密封管，所述凸模冷卻液通道密封管兩端分別插入相鄰的兩凸模塊，每根凸模冷卻液通道密封管將對應的凸模冷卻液通道連通并密封；所述凹模在水平方向分為若干凹模塊，所述凹模塊與所述凸模塊數(shù)量相等且一一對應；每塊凹模塊的每條凹模冷卻液通道均由軸線相交且直徑相同的兩直段構(gòu)成，相鄰的凹模塊之間通過螺釘和銷釘連接并采用焊接的方式將相鄰凹模塊之間的連接縫密封；相鄰的凹模冷卻液通道一一對應并在對應的凹模冷卻液通道連接處設置有凹模冷卻液通道密封管，所述凹模冷卻液通道密封管兩端分別插入相鄰的兩凹模塊，每根凹模冷卻液通道密封管將對應的凹模冷卻液通道連通并密封。

進一步地，本發(fā)明所述上模組件還包括上模座，所述凸模上端與上模座下表面通過螺釘和銷釘連接；所述下模組件還包括下模座，所述凹模下端與下模座上表面通過螺釘和銷釘連接。

進一步地，本發(fā)明所述上模座包括若干導向套，所述導向套與上模座固定，所述下模座包括若干導向柱，所述導向柱與下模座固定，所述導向套與所述導向柱一一對應連接并相適配。

進一步地，本發(fā)明所述上模組件還包括凸模進液端頭擋塊和凸模出液端頭擋塊，位于凸模一側(cè)的凸模進液端頭擋塊設置有凸模進液腔，所述凸模進液腔與凸模冷卻液通道進液端均連通；位于凸模另一側(cè)的凸模出液端頭擋塊設置有凸模出液腔，所述凸模出液腔與凸模冷卻液通道出液端均連通；凸模進液腔通過管接頭與進液管連通，凸模出液腔通過管接頭與排液管連通；所述下模組件還包括凹模進液端頭擋塊和凹模出液端頭擋塊，位于凹模一側(cè)的凹模進液端頭擋塊設置有凹模進液腔，所述凹模進液腔與凹模冷卻液通道進液端均連通；位于凹模另一側(cè)的凹模出液端頭擋塊設置有凹模出液腔，所述凹模出液腔與凹模冷卻液通道出液端均連通；凹模進液腔通過管接頭與進液管連通，凹模出液腔通過管接頭與排液管連通。

進一步地，本發(fā)明所述凸模/凹模進液端頭擋塊位于凸模/凹模出液端頭擋塊對側(cè)，凸模/凹模進液端頭擋塊與凸模/凹模出液端頭擋塊和凸模/凹模均固定連接。

進一步地，本發(fā)明所述密封管為金屬管。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種層片式結(jié)構(gòu)熱沖壓模具凸模和凹模的加工方法，包括如下步驟：

1）制造凸模/凹模時，在水平方向?qū)⑼鼓?凹模分成若干凸模塊/凹模塊，若干凸模塊/凹模塊的連接面四周均設置剖口以便于焊接；

2）分別加工每塊凸模塊/凹模塊上的冷卻液通道，確保相鄰的凸模塊/凹模塊上的冷卻液通道一一對應；

3）在相鄰的凸模塊/凹模塊上對應的冷卻液通道連接處均加工密封管安裝孔，相鄰的凸模塊/凹模塊上對應的密封管安裝孔均水平設置且規(guī)格相同；

4）安裝密封管，連接凸模塊/凹模塊，相鄰的凸模塊/凹模塊之間采用螺釘和銷釘結(jié)合的方式連接，若干凸模塊/凹模塊連接后構(gòu)成凸模/凹模；

5）沿相鄰的兩凸模塊/凹模塊連接面四周的縫隙將相鄰的兩凸模塊/凹模塊采用堆焊的方式焊接連接，焊接時所用的焊芯為耐高溫耐磨損焊芯，確保焊接后的焊接面高于凸模/凹模本體高度；

6）對焊接處進行精加工使焊接處與焊接處兩側(cè)的凸模/凹模本體齊平；

7）將凸模/凹模整體調(diào)質(zhì)處理。

進一步地，本發(fā)明步驟2）中冷卻液通道沿凸模塊/凹模塊工作面走向設置。

進一步地，本發(fā)明步驟4）中密封管長度大于相鄰的兩密封管安裝孔長度之和，連接相鄰的凸模塊/凹模塊時將密封管擠壓變形以將冷卻液通道與凸模塊/凹模塊之間密封。

進一步地，本發(fā)明步驟5）中焊接面高于凸模/凹模本體1~3mm。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：本發(fā)明將熱沖壓模具中復雜形狀的凸模/凹模在水平方向分成若干凸模塊/凹模塊并分別加工，每塊凸模塊/凹模塊單獨加工冷卻液通道，使每塊凸模塊/凹模塊的冷卻液通道均沿凸模塊/凹模塊工作面走向設置，解決了復雜形狀凸模/凹模冷卻液通道設置難題，提高了復雜形狀凸模/凹模的冷卻效果，從而大大改善了模具中熱沖壓工件的淬火效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：1-凸模塊；2-凹模塊；3-冷卻液通道；4-密封管；5-上模座；6-下模座；7-螺釘和銷釘；8-管接頭；

11-凸模進液端頭擋塊；12-凸模出液端頭擋塊；13-凸模進液腔；14-凸模出液腔；21-凹模進液端頭擋塊；22-凹模出液端頭擋塊；23-凹模進液腔；24-凹模出液腔；31-凸模冷卻液通道；32-凹模冷卻液通道；41-凸模冷卻液通道密封管；42-凹模冷卻液通道密封管；51-導向套；61-導向柱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1所示，本實施例的一種層片式結(jié)構(gòu)熱沖壓模具，包括上模組件和下模組件，所述上模組件包括凸模，所述下模組件包括凹模，所述凸模與所述凹模相適配，凸模與凹模中均設置有冷卻液通道3。

如圖1所示，凸模在水平方向分為若干凸模塊1，每塊凸模塊1的每條凸模冷卻液通道31均由軸線相交且直徑相同的兩直段構(gòu)成，相鄰的凸模塊1之間通過螺釘和銷釘7連接并采用焊接的方式將相鄰凸模塊1之間的連接縫密封；相鄰的凸模冷卻液通道31一一對應并在對應的凸模冷卻液通道31連接處設置有凸模冷卻液通道密封管41，所述凸模冷卻液通道密封管41兩端分別插入相鄰的兩凸模塊1，每根凸模冷卻液通道密封管41將對應的凸模冷卻液通道31連通并密封。

如圖1所示，凹模在水平方向分為若干凹模塊2，所述凹模塊2與所述凸模塊1數(shù)量相等且一一對應；每塊凹模塊2的每條凹模冷卻液通道32均由軸線相交且直徑相同的兩直段構(gòu)成，相鄰的凹模塊2之間通過螺釘和銷釘7連接并采用焊接的方式將相鄰凹模塊2之間的連接縫密封；相鄰的凹模冷卻液通道32一一對應并在對應的凹模冷卻液通道32連接處設置有凹模冷卻液通道密封管42，所述凹模冷卻液通道密封管42兩端分別插入相鄰的兩凹模塊2，每根凹模冷卻液通道密封管42將對應的凹模冷卻液通道32連通并密封。

凸模冷卻液通道密封管41和凹模冷卻液通道密封管42均采用較軟的耐高溫金屬管，如銅管。

如圖1所示，上模組件還包括上模座5，所述凸模上端與上模座5下表面通過螺釘和銷釘7連接；所述下模組件還包括下模座6，所述凹模下端與下模座6上表面通過螺釘和銷釘7連接。具體地，銷釘用來實現(xiàn)連接件的定位，螺釘用來實現(xiàn)連接件的緊固。

如圖1所示，上模座5包括若干導向套51，所述導向套51與上模座5固定，所述下模座6包括若干導向柱61，所述導向柱61與下模座6固定，所述導向套51與所述導向柱61一一對應連接并相適配。

如圖1所示，上模組件還包括凸模進液端頭擋塊11和凸模出液端頭擋塊12，位于凸模一側(cè)的凸模進液端頭擋塊11設置有凸模進液腔13，所述凸模進液腔13與凸模冷卻液通道31的進液端均連通；位于凸模另一側(cè)的凸模出液端頭擋塊12設置有凸模出液腔14，所述凸模出液腔14與凸模冷卻液通道31的出液端均連通；凸模進液腔13通過管接頭8與進液管連通，凸模出液腔14通過管接頭8與排液管連通，冷卻液從進液管流入凸模進液腔13，凸模進液腔13中的冷卻液經(jīng)凸模冷卻液通道31流至凸模出液腔14，凸模出液腔14的冷卻液經(jīng)排液管流出凸模。具體地，本實施例中，凸模進液端頭擋塊11位于凸模出液端頭擋塊12對側(cè)，凸模進液端頭擋塊11和凸模出液端頭擋塊12與凸模均固定連接，連接時要保證密封。

如圖1所示，下模組件還包括凹模進液端頭擋塊21和凹模出液端頭擋塊22，位于凹模一側(cè)的凹模進液端頭擋塊21設置有凹模進液腔23，所述凹模進液腔23與凹模冷卻液通道32進液端均連通；位于凹模另一側(cè)的凹模出液端頭擋塊22設置有凹模出液腔24，所述凹模出液腔24與凹模冷卻液通道32出液端均連通；凹模進液腔23通過管接頭8與進液管連通，凹模出液腔24通過管接頭8與排液管連通，冷卻液從進液管流入凹模進液腔23，凹模進液腔23中的冷卻液經(jīng)凹模冷卻液通道32流至凹模出液腔24，凹模出液腔24的冷卻液經(jīng)排液管流出凹模。具體地，本實施例中，凹模進液端頭擋塊21位于凹模出液端頭擋塊22對側(cè)，凹模進液端頭擋塊21和凹模出液端頭擋塊22與凹模均固定連接，連接時要保證密封。

本發(fā)明還提供了一種層片式結(jié)構(gòu)熱沖壓模具凸模和凹模的加工方法，包括如下步驟：

1）制造凸模/凹模時，在水平方向?qū)⑼鼓?凹模分成若干凸模塊1/凹模塊2，若干凸模塊1/凹模塊2的連接面四周均設置剖口以便于焊接；

2）分別加工每塊凸模塊1/凹模塊2上的冷卻液通道3，確保相鄰的凸模塊1/凹模塊2上的冷卻液通道3一一對應；其中冷卻液通道3沿凸模塊1/凹模塊2工作面走向設置；

3）在相鄰的凸模塊1/凹模塊2上對應的冷卻液通道3連接處均加工密封管安裝孔，相鄰的凸模塊1/凹模塊2上對應的密封管安裝孔均水平設置且規(guī)格相同；

4）安裝密封管4，連接凸模塊1/凹模塊2，相鄰的凸模塊1/凹模塊2之間采用螺釘和銷釘7結(jié)合的方式連接，若干凸模塊1/凹模塊2連接后構(gòu)成凸模/凹模；其中密封管4長度大于相鄰的兩密封管安裝孔長度之和，連接相鄰的凸模塊1/凹模塊2時將密封管4擠壓變形以將冷卻液通道3與凸模塊1/凹模塊2之間密封；

5）沿相鄰的兩凸模塊1/凹模塊2連接面四周的縫隙將相鄰的兩凸模塊1/凹模塊2采用堆焊的方式焊接連接，焊接時所用的焊芯為耐高溫耐磨損焊芯，確保焊接后的焊接面高于凸模/凹模本體高度1~3mm；

6）對焊接處進行精加工使焊接處與焊接處兩側(cè)的凸模/凹模本體齊平；

7）將凸模/凹模整體調(diào)質(zhì)處理。

本發(fā)明將熱沖壓模具中復雜形狀的凸模/凹模在水平方向分成若干凸模塊1/凹模塊2并分別加工，每塊凸模塊1/凹模塊2單獨加工冷卻液通道3，使每塊凸模塊1/凹模塊2的冷卻液通道3均沿凸模塊1/凹模塊2工作面走向設置，解決了復雜形狀凸模/凹模冷卻液通道3設置難題，提高了復雜形狀凸模/凹模的冷卻效果，從而大大改善了模具中熱沖壓工件的淬火效果

最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管申請人參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。