新日铁住金直接水冷热冲压钢板专利技术
高强度汽车钢能够减少钢材使用量，提高安全性，成为汽车用钢发展的方向。
在高强度汽车钢中，热冲压钢以其超高的强度和成形部件尺寸精度高的优势成为汽车结构件的优先选择。
但是在成形过程中，由于现有热冲压技术在淬火过程中，通过水冷却模具，从而冷却钢板，极大的限制了生产率的提高。
针对这个问题，新日铁住金开发了一种新型热冲压模具和成形专利技术，能够将现有生产率提高3倍，并且新日铁与优尼冲压成立合资公司进行大批量生产，产品已经成功应用于日产汽车。
该专利于2013年2月16日公开，公开号为TW2013/060294。
1 发明的基本思路
对于热冲压钢板的生产，冷却速度至关重要，传统热冲压模具由于通过水冷模具进而冷却钢板，限制了生产率的提高。
而向钢板表面提供冷却液等改进型热冲压模具虽然能够减小冷却时间，但冷却液并非均匀的附着于钢板表面，不仅影响钢板整体性能的稳定性，而且成型后冷却液可能会残留于钢板表面，引发锈蚀。
为了尽快去除冲压成形后残留于钢板表面的冷却液，本发明可提供一种热冲压模具和热冲压方法，通过在热冲压模具上设置了数个提供冷却液的孔腔，冷却液能够直接冷却钢板表面，冷却过程结束后，通过这些孔腔，可以向钢板表面吹送气体，迅速除去钢板表面的残余冷却液体。
这些措施不仅提高了生产率，而且保证了钢板整体性能的稳定。
2 发明的技术要点
2.1 热冲压模具
一种热冲压成形模具，可以进行工业化热冲压钢板的成形和冷却，它包含：外模，能够向钢板提供气体/液体并带有供给孔；内模，能够与外模进行滑动。
外模内部配有与滑动面、供给孔相连的外侧配管，内模内部配有与滑动面、气体供给源相连的第1、第2内侧配管。
而且外侧配管、第1、第2内侧配管可以通过开关阀门进行控制。
2.2 热冲压工艺步骤
首先将加热的钢板至于模具中，调整上模与下模之间的空间，进行热冲压成形，通过上模或下模内部的供给孔向成形后的部件表面喷洒液体状或雾状冷却液进行冷却，最后等冷却液停止后，利用供给孔对部件表面吹送气体。
3 实施例
第一实施例采用以下手段，首先，关闭下模供给冷却液配管的阀门47、48，接着将预先加热到700℃～1000℃的钢板放置于模具下模定位销30，并调整上下模之间的距离，进行位置矫正并冲压成形。
成形结束后，打开冷却配管45的阀门47，将冷却供给源11经配管45、集管40和配管41，由供给孔41a喷射于钢板表面，开始钢板的急速冷却。
当钢板冷却至200℃以下时，关闭冷却配管45的阀门47，打开气体供给管46的阀门48，使气体供给源12经配管46、集管40和配管41，由供给孔41a向钢板表面吹送气体，去除钢板表面残留的冷却液。
吹送气体的压力为0.1～1.0MPa，优先选择0.4～0.5MPa。
流量为20～2000ml/s，优先选择400～700 ml/s。
第二实施例中外模61、内模71与上模21之间可以进行相对滑动，从而可以使与外侧配管64连接的第1内侧配管72、第2内侧配管73相互切换。
为了解决冷却过程中的密闭问题，可在配管或滑动面设置橡皮圈等密闭构件。
成形步骤与实施例1基本相同，图1为模具的正视图，图2为第一实施例下模内部孔腔分布。
图3为第二实施例下模内部孔腔分布。
1 热冲压成形装置10热冲压成形模具11冷却供给源12气体供给源13控制部件20下模20a 成形接触面21上模22基台23升降机构30定位销45冷却供给配管46气体供给配管47开关
阀门48开关阀门
图1 模具的正视图
Fig1 The elevation view of the hot stamping die
20下模20a成形接触面22基台30定位销40集管41配管41a供给孔50排气抽吸孔51抽气
管K钢板H间隙
图2 第一实施例下模内部孔腔分布
Fig2 The cooling medium ejecting mechanism in the die on a first exemplary mode
22基台30定位销60下模61外模61a成形面64外侧配管64a供给孔65弹性体71内模72第一内侧配管73第二内侧配管74第一集管75第二集管K钢板
图3 第二实施例下模内部孔腔分布
Fig3 The cooling medium ejecting mechanism in the die on a second exemplary mode
4 效果
本专利通过对现有热冲压模具的改进，通过在下模内部孔腔的设计，采用冷却液直接冷却钢板，气体喷吹钢板解决残留冷却液，解决了钢板锈蚀和冷却不均产生的强度问题，同时能够实现了热冲压钢板生产效率的提高，保证部件的性能，降低钢材成本。
