一种温度可控的新型汽车用冲压模具制造技术

本发明专利技术公开了一种温度可控的新型汽车用冲压模具，涉及汽车零部件制造和金属材料增材制造技术领域，其包括模具，所述模具的内部设计有随形水路，且随形水路的一端连接有可注入冷水的进水口，所述随形水路的另一端连接有排水的出水口。本发明专利技术的冲压模具采用3D打印制造，减少了模具从设计到制造的时间，节约了制造成本。冲压模具内部采用随形水路设计，冷却效率极大提高，避免模具因温度过高造成停工停产以及失效磨损、寿命降低等情况。随形水路进水口加装流量阀，通过控制水流流速，来调控模具的温度，从而一直使冲压模具处在适宜的工作温度中，达到提高模具寿命的效果。达到提高模具寿命的效果。达到提高模具寿命的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种温度可控的新型汽车用冲压模具


[0001]本专利技术涉及汽车零部件制造和金属材料增材制造
，更具体地说，本专利技术涉及一种温度可控的新型汽车用冲压模具。

技术介绍

[0002]冲压是汽车制造的四大工艺之一(其他还有焊接、涂装、总装等)，也是所有工序的第一步，车身的制造精度在很大程度上取决于冲压零件本体及其总成的精度。冲压是通过冲床和模具来实现的，工艺主要包括拉伸、成型、总成装配等内容。其中，拉伸是在压力机的压力作用下，利用拉深模将平板坯料制成开口空心零件，可以加工旋转体零件，盒形零件及其他形状复杂的薄壁零件；成型是在一副模具上将板料先经过切边、冲孔，再沿弯曲线弯成一定的角度和形状，适用于产品表面凸包，翻孔，折弯等；总成装配是将某些零部件组合成具有特定功能的组合体。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密、更新换代速度快的变化特点。
[0003]注塑产品的成型速度与产品良率的关键点在于模具水路系统。传统制模中，冷却水路一般通过CNC加工方式，冷却水路只能通过铣床钻孔的方式加工产生内部水路网络，并通过内置止水栓和外置堵头的方式来调整水路流向。这样就导致水路布置有很大的局限性，水路只能为圆柱形直孔，水路还受到顶出系统、抽芯机构、镶拼结构、骨位等的约束限制，导致水路距模具型腔表面的距离、形状、分布、大小和数量无法满足模具温度优化分布的要求，致使模具的型芯、型腔存在温度分布不均匀，严重影响成型塑件的温度均匀性和冷却均匀所需的时间，容易引起塑件变形，降低了塑件的质量和生产效率。当遇见形状复杂的模具产品时，传统水路无法完全贴近注塑件表面，例如：最容易产生产品缺陷的瓶盖顶部区域无法设计水路，这样一来就会导致冷却效率低且冷却不均匀，注塑周期变长、产品变形量比较大。
[0004]冲压模具在实际生产中工况较恶劣，要求模具有抗疲劳性、高强度和高耐磨性等。在模具中设计随形水路会降低模具本身强度，因此随形水路在注塑模具中研究和应用较广泛，但在冲压模中的应用很少。冲压模具生产中经几次脱模后温度会急速升高，极大地制约了生产效率的提高，加速了模具的磨损。冲压模具在生产中维持一个合适的温度才能真正提高生产效率，保证产品质量。为此我们提出了一种温度可控的新型汽车用冲压模具。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种温度可控的新型汽车用冲压模具，以解决上述
技术介绍
中提出的现有冲压模具因没有设计随形水路，导致工作过程中冷却困难，造成停工停产以及寿命降低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供的一种温度可控的新型汽车用冲压模具，包括模具，所述模具的内部设计有随形水路，且随形水路的一端连接有可注入冷水的进水口，所述随形水路的另一端
连接有排水的出水口；
[0008]一种温度可控的新型汽车用冲压模具包括以下特征，
[0009]S1：随形水路为螺旋形水路，螺旋直径大小根据模具实际形状选取，取值范围为模具内径和外径之间；
[0010]S2：螺旋螺距和圈数根据模具实际尺寸设计，在不影响模具本身结构的情况下，尽量保证模具强度；
[0011]S3：随形水路直径根据模具实际尺寸设计；
[0012]S4：随形水路转折处采用圆弧设计，圆弧大小根据模具实际形状以及水路直径大小确定；
[0013]S5：为不影响模具使用，随形水路进水口和出水口位置应在模具下方；
[0014]S6：螺旋与出水口水路连接处应用顺滑圆弧连接并倒圆角；
[0015]S7：竖直方向的出水口水路应与螺旋在圆心方向保持适当距离；
[0016]S8：随形水路设计完成后，采用3D打印技术制造新型模具的毛坯；
[0017]S9：制造设备为激光选区熔化(SLM)设备，材料为高速工具钢(SHK
‑
9)；
[0018]S10：由换热原理可知，进水口水流流速越快，换热效率越高，为控制温度，进水口前端加装流量阀，通过调节阀门大小来控制换热效率，从而实现控制模具温度的目的。
[0019]在一种优选的实施方式中，包括为冲压模具设计适合的随形水路以及在水路进水口管道前端加装一个流量阀。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述步骤S2中螺旋圈数取值范围为1～10圈。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述步骤S3中随形水路直径取值范围1～8mm。
[0022]在一种优选的实施方式中，所述步骤S7中距离范围3～10mm。
[0023]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0024]本专利技术，冲压模具采用3D打印制造，减少了模具从设计到制造的时间，节约了制造成本。冲压模具内部采用随形水路设计，冷却效率极大提高，避免模具因温度过高造成停工停产以及失效磨损、寿命降低等情况。随形水路进水口加装流量阀，通过控制水流流速，来调控模具的温度，从而一直使冲压模具处在适宜的工作温度范围中，达到提高模具寿命，减少磨损情况，极大提高生产效率的效果；
[0025]本专利技术，通过3D打印技术，3D打印技术在模具冷却水路制造中的应用突破了交叉钻孔方式对冷却水路设计的限制，模具设计企业可以设计出更靠近模具冷却表面的随形水路，它们具有平滑的角落，完美贴近模具型腔，可以实现最佳模温状态，获取更快的流量和更高的冷却效率从而缩短产品的成型周期，此外，还可以做到冷却均衡，减少产品缺陷，提高产品良率，并且通过这种逐层累加的3D打印技术，可以制造出随形水路，摆脱了传统水路零件拆分、密封等问题，提高了模具寿命和可靠性，它可根据产品轮廓的变化而变化，到达模腔任何地方，模具内部将无冷却盲点；
[0026]本专利技术，通过螺旋状的随形水路的设置，随形水路位于模具内部并贴合成型面(或者产品表面)，有效缩短生产过程中的冷却时间，生产效率大幅提高；随形水利在模具内部均衡分布，可使成型零件冷却时的同一性和产品均匀收缩，(冲压的产品是冷轧钢板，冲压模具和注塑模具有很大区别)显著提升最终产品的质量与成品率。
附图说明
[0027]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0028]在附图中：
[0029]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的模具的内部透视结构示意图；
[0031]图3为本专利技术模具俯视结构示意图；
[0032]图4为本专利技术模具侧卧内部透视结构示意图；
[0033]图5为本专利技术随形水路的结构示意图；
[0034]图6为本专利技术随形水路的第二视角结构示意图。
[0035]附图标记为：1、模具；2、随形水路；3、出水口；4、进水口。
具体实施方式
[0036]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度可控的新型汽车用冲压模具，包括模具(1)，其特征在于：所述模具(1)的内部设计有随形水路(2)，且随形水路(2)的一端连接有可注入冷水的进水口(3)，所述随形水路(2)的另一端连接有排水的出水口(4)；一种温度可控的新型汽车用冲压模具包括以下特征，S1：随形水路(2)为螺旋形水路，螺旋直径大小根据模具实际形状选取，取值范围为模具内径和外径之间；S2：螺旋螺距和圈数根据模具实际尺寸设计，在不影响模具本身结构的情况下，尽量保证模具强度；S3：随形水路(2)直径根据模具实际尺寸设计；S4：随形水路(2)转折处采用圆弧设计，圆弧大小根据模具实际形状以及水路直径大小确定；S5：为不影响模具使用，随形水路(2)进水口(4)和出水口(3)位置应在模具(1)下方；S6：螺旋与出水口(3)水路连接处应用顺滑圆弧连接并倒圆角；S7：竖直方向的出水口(3)水路应与螺旋在圆心方向保持适当距离；S8：随形水路(2)设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贺贺，杜中华，陈超，杨江涛，袁康，庄天天，王凡，关杰仁，阚鑫峰，丁红瑜，
申请(专利权)人：江苏科技大学海洋装备研究院，
类型：发明
国别省市：