热冲压模具的设计与热平衡问题介绍

图8-1所示为汽车B柱零件的热冲压模具^[72]（B柱零件如图5-1所示）。该套模具在模具凹模型腔内嵌套了水冷却环节，可有效控制板料成形过程中温度的变化，达到成形工艺的要求。

超高强度钢板的热成形模具，在模具结构和功能要求上与传统的冷冲压模具有很大的区别。主要包括：

图8-1 B柱零件的热冲压模具

a）模具结构主视图

图8-1 B柱零件的热冲压模具（续）(https://www.xing528.com)

b）模具结构侧视图 c）凹模俯视图

1、20—上、下模架 2、26—导套、导柱 3—安装吊板 4—T形块 7—弹簧心轴 9—卸料螺钉 10—凸模垫板 12—凸模安装板 13、18—上、下限位柱 14—弹簧 15—卸料板 17、28—横、纵向限位块 21—密封圈 23—凹模垫板 24—凹模 25—凹模座 27—垫板 5、6、8、11、16、19、22、29、32、33、35、37、38—内六角螺钉（双点画线为油压机工作台） 30—定位销钉 31—模柄 34—凸模 36—限位挡块 39，40—定位销钉

1）板料定位要求快速准确。高温板料在空气中的暴露时间不宜过长，以免板料温度下降过多，因此板料必须能够在模具中迅速定位。

2）模具材料必须具有良好的热力学性能。高温板料的热量部分将通过模具散失，这势必造成模具温度升高，尤其表面温度上升剧烈。在如此恶劣的工作环境下，模具硬度还必须足够高以抵御与板料发生的热摩擦。

3）模具必须具备一定的冷却功能，一方面在成形的同时完成淬火功能，获得均匀的板条状马氏体组织；另一方面，增加生产率和提高零件的尺寸精度。

因此，模具冷却系统的设计和热平衡问题是热冲压模具不同于常规模具的两大重要区别，本书主要对这两部分进行介绍。