一种具有蜂窝式交替循环冷却水道的模具的制作方法

本实用新型属于冲压模具技术领域，尤其涉及一种具有蜂窝式交替循环冷却水道的模具。

背景技术：

热冲压成形技术，是将硼钢钢板(初始强度为500～700mpa)加热至奥氏体化状态，快速转移到模具中高速冲压成形，在保证一定压力的情况下，制件在模具本体中以大于27℃/s的冷却速度进行淬火处理，保压淬火一段时间，以获得具有均匀马氏体组织的超高强钢零件的成形方式。

热冲压成形技术分直接热成形以及间接热成形两种。但是不管哪一种方法，都是在将待加工零件加热完毕后再进行冲压成型，但是目前市面上的热冲压成型模具一般在模具上开设冷却水道，这种冷却水道的散热能力较为一般，并且为了保证凸模及凹模能够反复承受冲压成型的冲击力，凸模及凹模与钢板的接触面与冷却水道之间的间壁不宜过薄，即二者间距不宜过小。二者间距过小时会导致间壁过薄，在反复受压后，容易造成模具损坏、冷却水道外露破裂，但是二者间距过大时，会导致冷却水道的散热能力进一步降低、影响工件加工性能。

技术实现要素：

基于现有技术存在上述问题，本实用新型提供一种具有蜂窝式交替循环冷却水道的模具，包括凸模和凹模，所述凸模和凹模内部均设置有多组冷却水道，所述冷却水道包括多组六角形水道，所述多组六角形水道相互阵列拼接成蜂窝状，所述六角形水道与凸模或凹模与工件的接触面垂直，所述多组六角形水道相邻六角形水道间相互首尾交替的依次两两连通形成冷却水道，所述冷却水道两端分别连接冷却液存储箱的输出口与回流口，所述冷却液存储箱的输出口上设置有用于向冷却水道内泵送冷却液的循环泵。通过蜂窝状的冷却水道，在保证冷却水道与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁的结构强度的前提下，缩减间壁的厚度，提高冷却水道的循环散热效率。本实用新型提供的具有蜂窝式交替循环冷却水道的模具具有散热冷却效率高、结构强度高、兼具低压及超压保护机制的优点。

本实用新型通过以下详细技术方案达到目的：

一种具有蜂窝式交替循环冷却水道的模具，包括凸模和凹模，所述凸模和凹模内部均设置有多组冷却水道，所述冷却水道包括多组六角形水道，所述多组六角形水道相互阵列拼接成蜂窝状，所述六角形水道与凸模或凹模与工件的接触面垂直，所述多组六角形水道相邻六角形水道间相互首尾交替的依次两两连通形成冷却水道，所述冷却水道两端分别连接冷却液存储箱的输出口与回流口，所述冷却液存储箱的输出口上设置有用于向冷却水道内泵送冷却液的循环泵。

具体的，在进行热冲压冷却时，冷却液在循环泵的泵送下由冷却液存储箱的输出口流入冷却水道，并且依次交替由六角形水道的前端，即靠近冷却水道与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁的一端，流入下一组六角形水道的前端，再由下一组六角形水道的后端，即远离冷却水道与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁的一端，流入至另外一组六角形水道的后端，反复交替直至冷却液由冷却液存储箱的回流口回流至冷却液存储箱内。

由于蜂窝状的冷却水道的在轴心线方向上，即六角形水道的轴心线方向上，具有更高的结构稳定性和结构强度，因而相较于，现有技术中将冷却水道设置成与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁相互平行，采用本申请的上述技术方案可以在保证冷却水道与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁的结构强度的前提下，进一步缩减间壁的厚度，即缩减了高温工件与冷却水道直接的距离，从而提高冷却水道的循环散热效率。

需要说明的是，由于多组六角形水道相互间的隔壁与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁直接相连，因而多组六角形水道相互阵列拼接成蜂窝状等效于蜂窝状的散热器，通过金属的热传导能够将凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁的热量传导到多组六角形水道相互间的隔壁上，从而几何级的提高与冷却液进行热交换的接触面、进一步提高散热效率。

其中，所述多组六角形水道相邻两组六角形水道间的最小间距小于六角形水道与凸模或凹模与工件的接触面间的间距，即多组六角形水道相互间的隔壁的厚度小于冷却水道与凸模或凹模与工件的接触面之间的间壁的厚度。

其中，所述冷却水道内设置有液压传感器，所述冷却液存储箱的输出口上设置有常闭式电磁阀，所述液压传感器与常闭式电磁阀及循环泵的控制器通信连接，所述冷却液存储箱的回流口上设置有用于防止冷却液由回流口倒流至冷却水道内的止回阀，通过在控制器上设置压力值范围，在液压传感器检测到的压力值超出设置压力值范围时，通过液压传感器的检测信号触发控制器关闭循环泵及常闭式电磁阀，从而在正常工作状态下，出现冷却水道破裂、压力急剧下降时，或者是冷却水道内压力过大时，及时关闭循环泵及常闭式电磁阀，避免冷却液大量泄漏或者是超压导致冷却水道破裂，在超压时，通过正常回流减压。

需要说明的是，在初次向冷却水道内注入冷却液时，或者是在检修后重注冷却液时，可以通过手动控制循环泵和常闭式电磁阀，跳过液压传感器的保护机制。

其中，所述凸模和凹模通过滚珠导柱和导套相互活动连接，所述滚珠导柱和导套在冲压过程中相互滑动嵌合。

本实用新型采用上述的技术方案具有散热冷却效率高、结构强度高、兼具低压及超压保护机制的优点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例局部剖面结构示意图。

附图2为本实用新型实施例单组冷却水道轴向剖面结构示意图。

附图3为本实用新型实施例单组冷却水道横向剖面结构示意图。

附图4为本实用新型实施例单组冷却水道轴向剖面结构示意图。

10、凸模，11、滚珠导柱，20、凹模，21、导套，31、间壁，40、冷却水道，41、六角形水道，42、隔壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的描述。

如附图，一种具有蜂窝式交替循环冷却水道40的模具，包括凸模10和凹模20，所述凸模10和凹模20内部均设置有多组冷却水道40，所述冷却水道40包括多组六角形水道41，所述多组六角形水道41相互阵列拼接成蜂窝状，所述六角形水道41与凸模10或凹模20与工件的接触面垂直，所述多组六角形水道41相邻六角形水道41间相互首尾交替的依次两两连通形成冷却水道40，所述冷却水道40两端分别连接冷却液存储箱的输出口与回流口，所述冷却液存储箱的输出口上设置有用于向冷却水道40内泵送冷却液的循环泵。

具体的，在进行热冲压冷却时，冷却液在循环泵的泵送下由冷却液存储箱的输出口流入冷却水道40，并且依次交替由六角形水道41的前端，即靠近冷却水道40与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的一端，流入下一组六角形水道41的前端，再由下一组六角形水道41的后端，即远离冷却水道40与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的一端，流入至另外一组六角形水道41的后端，反复交替直至冷却液由冷却液存储箱的回流口回流至冷却液存储箱内。

需要说明的是，多组六角形水道41的首尾交替依次两两连通可以为交替斜角的连通，也可以为垂直方向的交替连通。

以垂直方向的交替连通的方式为例，参照附图2、3，冷却液由a组六角形水道41的前端，即靠近冷却水道40与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的一端，流入b组六角形水道41的前端，再由b组六角形水道41的后端，即远离冷却水道40与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的一端，流入至c组六角形水道41的后端，依次反复交替直至冷却液由冷却液存储箱的回流口回流至冷却液存储箱内。

附图4为采用垂直方向的交替连通的方式的冷却水道40的轴向剖面图，图中箭头所指方向为冷却液的流动方向。

由于蜂窝状的冷却水道40的在轴心线方向上，即六角形水道41的轴心线方向上，具有更高的结构稳定性和结构强度，因而相较于，现有技术中将冷却水道40设置成与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31相互平行，采用本申请的上述技术方案可以在保证冷却水道40与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的结构强度的前提下，进一步缩减间壁31的厚度，即缩减了高温工件与冷却水道40直接的距离，从而提高冷却水道40的循环散热效率。

需要说明的是，由于多组六角形水道41相互间的隔壁42与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31直接相连，因而多组六角形水道41相互阵列拼接成蜂窝状等效于蜂窝状的散热器，通过金属的热传导能够将凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的热量传导到多组六角形水道41相互间的隔壁42上，从而几何级的提高与冷却液进行热交换的接触面、进一步提高散热效率。

作为优选，所述多组六角形水道41相邻两组六角形水道41间的最小间距小于六角形水道41与凸模10或凹模20与工件的接触面间的间距，即多组六角形水道41相互间的隔壁42的厚度小于冷却水道40与凸模10或凹模20与工件的接触面之间的间壁31的厚度。

作为优选，所述冷却水道40内设置有液压传感器，所述冷却液存储箱的输出口上设置有常闭式电磁阀，所述液压传感器与常闭式电磁阀及循环泵的控制器通信连接，所述冷却液存储箱的回流口上设置有用于防止冷却液由回流口倒流至冷却水道40内的止回阀，通过在控制器上设置压力值范围，在液压传感器检测到的压力值超出设置压力值范围时，通过液压传感器的检测信号触发控制器关闭循环泵及常闭式电磁阀，从而在正常工作状态下，出现冷却水道40破裂、压力急剧下降时，或者是冷却水道40内压力过大时，及时关闭循环泵及常闭式电磁阀，避免冷却液大量泄漏或者是超压导致冷却水道40破裂，在超压时，通过正常回流减压。

需要说明的是，在初次向冷却水道40内注入冷却液时，或者是在检修后重注冷却液时，可以通过手动控制循环泵和常闭式电磁阀，跳过液压传感器的保护机制。

作为优选，所述凸模10和凹模20通过滚珠导柱11和导套21相互活动连接，所述滚珠导柱11和导套21在冲压过程中相互滑动嵌合。

本实用新型采用上述的实施例具有散热冷却效率高、结构强度高、兼具低压及超压保护机制的优点。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。