APARATO DE TROQUEL PARA ESTAMPAR EN CALIENTE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente divulgación se relaciona de manera general con troqueles de formación en caliente y más particularmente con un troquel de formación en caliente y métodos para su fabricación y uso. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los fabricantes de vehículos se esfuerzan por proporcionar vehículos que sean cada vez más fuertes, más ligeros y menos costosos. Por ejemplo, los fabricantes de vehículos han realizado esfuerzos significativos por utilizar materiales no tradicionales, tal como aluminio en láminas, aceros avanzados de alta resistencia, y aceros de ultra-alta resistencia, para porciones de la carrocería del vehículo. Mientras que tales materiales pueden ser tanto relativamente fuertes como ligeros, ellos típicamente son costosos de comprar, formar y/o ensamblar. Una solución propuesta incluye el uso de miembros de paneles de acero en hoja, tratados con calor, para formar la carrocería del vehículo. En algunas aplicaciones, los miembros de los paneles de acero en hoja se forman en un proceso de formación convencional y subsiguientemente experimentan una operación de tratamiento con calor. Este procesamiento de dos etapas es desventajoso en que la operación adicional agrega costo significativo y los
componentes pueden deformarse durante la opera^ tratamiento con calor. Como una alternativa a un proceso que emplea una operación discreta de tratamiento con calor, se conoce que ciertos materiales, tales como aceros al boro, pueden formarse y templarse simultáneamente en un troquel de formación en caliente. Con respecto a esto, una chapa en hoja precalentada se introduce típicamente en un troquel de formación en caliente, se conforma a una forma deseada y se templa subsiguiente a la operación de conformación mientras que de este modo en el troquel se produce un componente tratado con calor. Los troqueles de formación en caliente conocidos para realizar las etapas de formación en caliente y templado simultáneamente, típicamente emplean pasajes de enfriamiento de agua (para hacer circular agua de enfriamiento a través del troquel de formación en caliente) que están formados en una manera convencional, tal como un taladrado profundo. Como aquellos de habilidad ordinaria en el arte apreciarán, los agujeros producidos por técnicas tales como el taladrado profundo producen agujeros rectos que se extienden a través de los troqueles. Aquellos de habilidad ordinaria en el arte apreciarán también que dado que los fabricantes de vehículos típicamente no diseñan las carrocerías del vehículo con componentes que sean planos y rectos, las superficies de
formación o superficies del troquel, del troquel de formación en caliente, típicamente no serán llanas o y planas. Por tanto, no sería posible que los pasajes de enfriamiento de agua perforados se conformen al contorno de una superficie de troquel de un troquel de formación en caliente para un componente de la carrocería del vehículo automotor. Este hecho es significativo debido a que un troquel de formación en caliente que tiene una forma tridimensionalmente compleja, aunque emplee pasajes de enfriamiento con agua convencionalmente construidos, puede tener porciones que sean más calientes que lo deseado, de manera que la operación de templado no se realizará de manera apropiada sobre la superficie completa del componente del cuerpo del vehículo. Por tanto, los componentes formados por los troqueles de formación en caliente pueden tener una o más regiones que sean relativamente más blandas que el resto del componente. De conformidad, existe la necesidad en el arte de un troquel mejorado de formación en caliente. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una forma, las presentes enseñanzas proporcionan un método que incluye: proporcionar un primer troquel o estampa que tiene una primera estructura de troquel principalmente formada de un acero para herramienta; formar una primera superficie de troquel sobre la primera estructura de troquel, la primera superficie de troquel que tiene una forma
compleja; formar una pluralidad de canales de enfriamiento en la primera estructura de troquel, cada uno de los canales de enfriamiento que tienen un contorno que generalmente sigue la forma compleja de la primera superficie de troquel; y formar un segundo troquel o estampa con una segunda superficie de troquel, las primera y segunda superficies de troquel que cooperan para formar una cavidad de troquel. En otra forma, las presentes enseñanzas proporcionan un troquel o estampa de formación en caliente que incluye un primer troquel y un segundo troquel. El primer troquel tiene una primera estructura de troquel que esta formada de un acero para herramienta. La primera estructura de troquel tiene una primera superficie de troquel y una pluralidad de primeras aberturas de enfriamiento. La primera superficie de troquel tiene una forma compleja. Las primeras aberturas de enfriamiento están separadas desde la superficie de troquel por una primera distancia predeterminada. El segundo troquel tiene una segunda superficie de troquel. Las primera y segunda superficies de troquel cooperan para formar una cavidad de troquel o estampa. En aún otra forma, las presentes enseñanzas proporcionan un método de formación en caliente de una pieza de trabajo que incluye: proporcionar un troquel con un troquel superior y un troquel inferior, cada uno de los troqueles superior e inferior incluyen una estructura de troquel que define una
superficie de troquel y una pluralidad de canales de enfriamiento, la superficie de troquel tiene una forma compleja, los canales de enfriamiento están separados desde la superficie de troquel en una manera que en general se acopla a un contorno de la superficie de troquel, las superficies del troquel cooperan para formar una cavidad de troquel; calentar una preforma de chapa de acero; colocar la preforma de chapa de acero caliente entre los troqueles superior e inferior; cerrar los troqueles superior e inferior para formar la pieza de trabajo en la cavidad; enfriar las estructuras de troquel de los troqueles superior e inferior para templar la pieza de trabajo en la cavidad; y expulsar la pieza de trabajo templada de la cavidad. Áreas adicionales de aplicabilidad serán aparentes a partir de la descripción proporcionada aquí. Debe entenderse que la descripción y los ejemplos específicos están pretendidos para propósitos de ilustración únicamente y no se pretenden para limitar el alcance de la presente divulgación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos descritos aquí son para propósitos de ilustración únicamente y no pretenden limitar el alcance de la presente divulgación en ninguna forma. La Figura 1 es una ilustración esquemática de un equipo de troquel o estampa de formación en caliente, construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente divulgación, el
equipo de troquel de formación en caliente está montado en una prensa de estampado y acoplado a una fuente de fluido de enfriamiento . La Figura 2 es una vista en perspectiva de un troquel inferior de un primer equipo de troquel de formación en caliente ejemplar, construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente divulgación; La Figura 3 es una vista en perspectiva de un troquel superior del primer equipo de troquel de formación en caliente ejemplar; La Figura 4 es una vista en perspectiva del fondo de una porción del troquel inferior de la Figura 2, que ilustra el colector base y las estructuras de troquel en más detalle; La Figura 5 es una vista en perspectiva superior de una porción del troquel inferior de la Figura 2, que ilustra el colector base en más detalle; La Figura 6 es una vista en perspectiva superior similar a aquella de la Figura 5, pero que ilustra porciones de la estructura de troquel acoplada al colector base; La Figura 7 es una vista en perspectiva del fondo de una porción de la estructura de troquel que ilustra un bloque de junta longitudinal según se acopla a una tapa; La Figura 8 es una porción de una vista seccional tomada lateralmente a través de los troqueles superior e inferior de las Figuras 2 y 3, a lo largo de un canal de enfriamiento;
La Figura 9 es una vista similar a aquella de la Figura 8 pero que ilustra un segundo equipo de troquel de formación en caliente ejemplar, construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente divulgación; y La Figura 10 es una vista en perspectiva del fondo de una porción del equipo de troquel de formación en caliente de la Figura 9, que ilustra las acanaladuras según están formadas en una superficie del miembro de troquel. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS VARIAS MODALIDADES Con referencia a la Figura 1 de los dibujos, se ilustra de manera esquemática un equipo 10 de troquel de formación en caliente construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. El equipo 10 de troquel de formación en caliente puede incluir un troquel 12 inferior y un troquel 14 superior. El troquel 12 inferior puede incluir un miembro 18 de troquel que puede formarse de un material conductor de calor tal como acero para herramienta, en particular DIEVAR®, el cual se comercializa por Bóhler-Uddeholm Corporation de Rolling Meadows, Illinois, o el H-ll ó H-13 comercialmente disponible. El miembro 18 de troquel puede incluir una superficie 20 de troquel o de formación compleja y una pluralidad de canales 22 de enfriamiento. Como se utiliza aqui, el término "superficie de troquel" se refiere a la porción de la superficie exterior de un troquel o estampa que forma un componente conformado en caliente. Además, el
término "superficie de troquel compleja" como se utiliza en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, significa que la superficie del troquel tiene una forma tridimensionalmente contornada que no es conducente para facilitar de manera confiable una transformación de fase austenita a martensita en producción de volumen (es decir, una velocidad de 30 piezas de trabajo por hora o más) si la superficie de troquel fuera enfriada via canales de enfriamiento que están formados por taladrado de cañón del canal de enfriamiento a través de uno o dos lados del troquel. Cada canal 22 de enfriamiento puede desplazarse desde la superficie 20 de troquel compleja por una primera distancia predeterminada y esta distancia puede ser consistente a lo largo de la longitud del canal 22 de enfriamiento. De manera similar, el troquel 14 superior puede incluir un miembro 24 de troquel que puede formarse de un acero para herramienta, tal como DIEVAR® o Hll o H13 comercialmente disponible, y puede incluir una superficie 26 de troquel compleja y una pluralidad de canales 28 de enfriamiento. Cada canal 28 de enfriamiento puede desplazarse desde la superficie 26 de troquel compleja por una segunda distancia predeterminada, la cual puede ser diferente de la primera distancia predeterminada, y esta distancia puede ser consistente a lo largo de la longitud del canal 28 de enfriamiento. Las superficies 20 y 26 de troquel complejas
pueden cooperar para formar una cavidad de troquel entre estas . Una pieza a moldear o preforma 30, la cual puede formarse de un acero apropiado que se puede tratar con calor, tal como acero al boro, puede precalentarse a una temperatura predeterminada, tal como aproximadamente 930°C, y puede colocarse en la cavidad de troquel entre las superficies 20 y 26 de troquel complejas. Los troqueles 12 y 14 superior e inferior pueden ponerse juntos (es decir, cerrarse) en una dirección de acción del troquel vía una prensa 34 de estampado convencional para deformar la preforma 30 a fin de formar y opcionalmente recortar un componente 36 estampado en caliente. El fluido de enfriamiento, tal como agua, gas u otro medio de fluido, el cual puede proporcionarse por un sistema 38 de enfriamiento (por ejemplo, un sistema de enfriamiento que convencionalmente incluye un deposito/enfriador y una bomba de fluido) puede hacerse circular continuamente a través de los canales 22 y 28 de enfriamiento para enfriar los troqueles 12 y 14 superior e inferior, respectivamente. Se apreciará que los fluidos de enfriamiento circulantes enfriarán los troqueles 12 y 14 superior e inferior y que los troqueles 12 y 14 superior e inferior templarán y enfriarán el componente 36 estampado en caliente. La prensa 34 de estampado puede mantener los troqueles o estampas 12 y 14 superior e inferior en una
relación cerrada por una cantidad predeterminada de tiempo para permitir al componente 36 estampado en caliente enfriarse a una temperatura deseada. La distancia entre los canales 22 y 28 de enfriamiento y las superficies 20 y 26 de troquel complejas, respectivamente, asi como la velocidad de flujo másico del fluido de enfriamiento y la temperatura del fluido se seleccionan para controlar el enfriamiento de ambos, los troqueles 12 y 14 superior e inferior de manera que el componente 36 estampado en caliente se temple de una manera controlada consistentemente a través de sus superficies mayores o principales para provocar una transformación de fase a un estado metalúrgico deseado. En el ejemplo particular proporcionado, la preforma 30 se calienta de manera que su estructura esté sustancialmente (si no completamente) compuesta de austenita, la preforma 30 caliente se forma entre los troqueles 12 y 14 superior e inferior y el componente 36 estampado en caliente se templa por los troqueles 12 y 14 superior e inferior antes de la expulsión del componente 36 estampado en caliente de los troqueles 12 y 14 superior e inferior. Con respecto a esto, los troqueles 12 y 14 superior e inferior funcionan como un disipador térmico para extraer el calor desde y mediante lo cual se templa el componente 36 estampado en caliente de una manera controlada para provocar una transformación de fase
deseada (por ejemplo, a martensita o bainita) en el componente 36 estampado en caliente y opcionalmente para enfriar el componente 36 estampado en caliente a una temperatura deseada. Posteriormente, los troqueles 12 y 14 superior e inferior pueden separarse entre si (es decir, abrirse) y el componente 36 estampado en caliente tratado con calor puede retirarse de la cavidad del troquel. La construcción del equipo 10 de troquel de formación en caliente, de acuerdo con las enseñanzas de la presente divulgación, permite que la velocidad de templado en cada punto sobre la superficie del troquel se controle en una manera precisa. Esto es particularmente ventajoso para la producción de altos volúmenes dado que es posible emplear tiempos cíclicos totales relativamente cortos mientras que se logra una transformación de austenita a martensita. En nuestros experimentos y simulaciones, se ha encontrado que es posible obtener una transformación de austenita a martensita dentro de aproximadamente 5 segundos a partir del cierre del equipo 10 de troquel de formación en caliente y que en algunas situaciones es posible obtener una transformación de austenita a martensita dentro de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 segundos a partir del cierre del equipo 10 de troquel de formación en caliente. Con referencia a las Figuras 2 y 3, se ilustra un primer equipo 10a de troquel de formación en caliente ejemplar, que
incluye un troquel 12a inferior y un troquel 14a superior. El troquel 14a superior puede formarse de una manera sustancialmente similar que el troquel 12a inferior y por tanto, únicamente el troquel 12a inferior se discutirá en detalle aquí. El troquel o estampa 12a inferior puede incluir una base 100 de troquel, una base 102 de colector y una o más estructuras de troquel (por ejemplo, las estructuras 104a, 104b y 104c de troquel) que pueden cooperar para formar una superficie de troquel (por ejemplo, las superficies 20a y 20a' de troquel) . La base 100 de troquel es una plataforma o base que puede realizar una o más funciones convencionales y bien conocidas, tales como proporcionar un medio para montar de manera precisa el resto del troquel, proporcionar un medio para montar el troquel a una prensa de estampado y proporcionar una medio para guiar un troquel de acoplamiento (es decir, el troquel 14 superior) en relación al troquel cuando el troquel y el troquel de acoplamiento se cierran juntos. A excepción de que se note aquí de otro modo, la base 100 de troquel puede ser convencional en su construcción y por tanto, no necesita discutirse en más detalle aqui. Con referencia a las Figuras 4 y 5, la base 102 de colector puede ser un miembro similar a una losa que está formado de un acero para herramienta apropiado. La base 102 de colector puede incluir una primera superficie 110 de
montaje, una segunda superficie 112 de montaje, un colector 114 de entrada y un colector 116 de salida. La primera superficie 110 de montaje está configurada para montarse a la base 100 de troquel (Figura 2) y puede incluir una o más características de posicionamiento, tales como ranuras 118, que pueden emplearse para ubicar la base 102 de colector en relación a la base 100 de troquel (Figura 2) . En el ejemplo proporcionado, los miembros 120 de cuñas sujetadoras (Figura 2) se reciben en las ranuras 118 y se acoplan con las ranuras 122 de acoplamiento (Figura 2) que están formadas en una superficie asociada de la base 100 de troquel (Figura 2) . La segunda superficie 112 de montaje puede ser opuesta a la primera superficie 110 de montaje y puede incluir una o más características de posicionamiento, tales como ranuras 126, y una o más acanaladuras 128 de sello para recibir un miembro 130 de sello que será discutido en detalle adelante. Las ranuras 126 pueden emplearse para ubicar la estructura (s) de troquel (por ejemplo, la estructura 104a de troquel) a la base 102 de colector. En el ejemplo proporcionado, los miembros 132 de cuña sujetadora se reciben en las ranuras 126 y se acoplan con las ranuras correspondientes (no mostradas) que están formadas en las estructuras 104a, 104b y 104c de troquel o estampa. El colector 114 de entrada puede comprender una pared 140 interior de diámetro relativamente grande que puede
extenderse longitudinalmente a través de la base 102 de colector sobre un primer lado lateral de la base 102 de colector, y una pluralidad de aberturas 142 de entrada que pueden extenderse desde la pared 140 interior a través de la segunda superficie 112 de montaje. En el ejemplo particular proporcionado, dos aberturas 144 de suministro están formadas a través de la primera superficie 110 de montaje e intersecan la pared 140 interior; las aberturas 144 de suministro están configuradas para acoplarse en conexión fluida a la fuente del fluido 38 de enfriamiento (Figura 1) para recibir fluido de enfriamiento presurizado a través de ellas, y los extremos opuestos de la pared 140 interior pueden obturarse de una manera hermética al fluido (por ejemplo, vía obturadores de tubería) . De conformidad, se apreciará que el fluido de enfriamiento introducido a las aberturas 144 de suministro fluirá hacia la pared 140 interior y fuera a través de las aberturas 142 de entrada. El colector 116 de salida puede similarmente comprender una pared 150 interior de diámetro relativamente grande, la cual puede extenderse longitudinalmente a través de la base 102 de colector sobre un segundo lado lateral de la base 102 de colector, opuesto, y una pluralidad de aberturas 152 de salida que pueden extenderse desde la pared 150 interior a través de la segunda superficie 112 de montaje. En el ejemplo particular proporcionado, dos aberturas 154 de retorno están
formadas a través de la primera superficie 110 de montaje e intersecan la pared 150 interior; las aberturas 154 de retorno están configuradas para acoplarse en conexión fluida a la fuente del fluido 38 de enfriamiento (Figura 1) para descargar el fluido de enfriamiento al depósito (no mostrado) de la fuente del fluido 38 de enfriamiento (Figura 1), y los extremos opuestos de la pared 150 interior pueden obturarse en una manera hermética al fluido (por ejemplo, vía obturadores de tubo) . De conformidad, se apreciará que el fluido de enfriamiento recibido en la pared 150 interior a través de las aberturas 152 de salida fluirá fuera de la base 102 de colector a través de las aberturas 154 de retorno. Regresando a la Figura 2, el troquel 12a inferior del ejemplo particular proporcionado, emplea tres estructuras 104a, 104b y 104c de troquel discretas que colectivamente forman un par de superficies 20a y 20a' de troquel. Se han empleado tres estructuras discretas en este ejemplo para permitir que las porciones del troquel 12a se remplacen y/o se les dé servicio según sea necesario. La construcción del troquel 12a inferior de esta manera puede facilitar el mantenimiento eficiente y económico del troquel, pero aquellos de habilidad ordinaria en el arte apreciarán que el troquel puede emplear más o menos estructuras de troquel (por ejemplo, una sola estructura de troquel) . El término "superficie de troquel" se emplea aquí para identificar la(s)
porción (es) de la superficie de un troquel (por ejemplo, el troquel 12a inferior) que forma una porción del componente 36 estampado en caliente (Figura 1) . De conformidad, se apreciará de esta divulgación que una "superficie de troquel" no necesita coextenderse con la superficie exterior asociada de una estructura de troquel y que donde dos o más superficies de troquel están incorporadas en una estructura de troquel, construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente divulgación, un espacio 160, el cual no forma una porción de cualquiera de las superficies 20a y 20a' de troquel, puede proporcionarse entre las superficies 20a y 20a' de troquel. Con referencia a las Figuras 2 y 6 a 8, se ilustra la construcción de la estructura 104a de troquel. Se apreciará que la construcción de las estructuras 104b y 104c de troquel restantes será sustancialmente similar y por tanto, la discusión de la construcción de la estructura 104a de troquel será suficiente para la discusión de las estructuras 104b y 104c de troquel restantes. La estructura 104a de troquel puede incluir una tapa 200 (Figuras 7 y 8), uno o más miembros extremos o bloques 202 de junta longitudinal (Figuras 6 y 7) y un inserto 204 de tapa (Figuras 6 y 8) . La tapa 200, el (los) bloque (s) 202 de junta longitudinal y el inserto 204 de tapa pueden cooperar para definir una pluralidad de canales 210 de enfriamiento que pueden
acoplarse en conexión fluida a las aberturas 142 de entrada y a las aberturas 152 de salida. Con referencia especifica a las Figuras 7 y 8, la tapa 200 puede formarse de un acero para herramienta, tal como DIEVAR® ó H-ll ó H-13 comercialmente disponible y puede ser una estructura similar a una coraza o envuelta que puede incluir una pared 220 de tapa y una brida 222. La pared 220 de tapa incluye una superficie 224 exterior, la cual puede definir porciones respectivas de las superficies 20a (Figura 2) y 20a' (Figura 2) de troquel, y una superficie 226 interior que puede separarse de la superficie 224 exterior por una cantidad deseada. Se apreciará que aunque la pared 220 de tapa se ha ilustrado como teniendo un espesor relativamente uniforme, el espesor de cualquier porción dada de la pared 220 de tapa puede seleccionarse según sea apropiado. En el ejemplo proporcionado, la brida 222 se extiende sobre tres lados de la pared 220 de tapa conforme la estructura 104a de troquel (Figura 2) se empalma contra alguna otra estructura de troquel (es decir, la estructura 104b de troquel en la Figura 2) . En contraste, la estructura 220' de brida (Figura 2) de la estructura 104b de troquel (Figura 2) empalma dos estructuras de troquel (es decir, estructuras 104a y 104c en la Figura 2) y por tanto, se extiende únicamente desde los dos lados laterales opuestos de la estructura 104b de troquel (Figura 2) . Consecuentemente,
la estructura 104b de troquel (Figura 2) emplea dos bloques 202 de junta longitudinal discretos. La brida 222 puede configurarse para recubrir una acanaladura 128 de sello asociada que está formada en la base 102 de colector y puede incluir una pluralidad de agujeros 230 pasantes que pueden emplearse para asegurar de manera fija aunque de manera liberable la brida 222 a la base 102 de colector mediante sujetadores roscados (no mostrados) que pueden acoplarse a manera de rosca a agujeros roscados en la base 102 de colector, por ejemplo. Con referencia especifica a las Figuras 6 a 8, el bloque 202 de junta longitudinal y el inserto 204 de tapa están configurados para soportar la pared 220 de tapa y como se notó anteriormente, cooperar con la pared 220 de tapa para formar una pluralidad de canales 210 de enfriamiento que pueden acoplarse de manera fluida a las aberturas 142 de entrada a las aberturas 152 de salida. El bloque 202 de junta longitudinal y el inserto 204 de tapa incluyen primera y segunda aberturas 240 y 242, respectivamente, que pueden alinearse a las aberturas 142 de entrada y a las aberturas 152 de salida, respectivamente, para facilitar el flujo del fluido de enfriamiento a través de estas. Se apreciará que en situaciones donde se emplea una sola estructura de troquel para formar la superficie de troquel completa, no serian necesarios bloques de junta longitudinal (es decir, la brida
222 puede extenderse completamente alrededor de la pared 220 de tapa y la brida 222 puede soportar el perímetro completo de la pared 220 de tapa) . En el ejemplo proporcionado, sin embargo, la porción de las superficies 20a y 20a' de troquel definida por la estructura 104a de troquel (Figura 2) se extiende al borde 244 no soportado (Figura 2) de la pared 220 de tapa (es decir, la porción de la pared 220 de tapa que no está soportada por la brida 222) y consecuentemente, esta porción de las superficies 20a y 20a' de troquel (Figura 2) deben ser ambas, enfriadas en una manera controlada como soportadas. Sí la brida 222 se formará a fin de extenderse en esta área, la brida 222 soportaría el borde 244 de la pared 220 de tapa pero no permitiría la construcción de canales 210 de enfriamiento en esta área de acuerdo con las enseñanzas de la presente divulgación. Si el inserto 204 de tapa se empleara para soportar el borde 244 (Figura 2) en lugar de un bloque 202 de junta longitudinal, sería deseable acoplar el borde 244 al inserto 204 de tapa. Los sujetadores roscados (no mostrados) podrían emplearse para acoplar a manera de rosca agujeros ciegos roscados (no mostrados) formados en la pared 220 de tapa próxima al borde 244 en algunas situaciones, pero la pared 220 de tapa puede no ser lo suficientemente gruesa en todas las situaciones para incluir agujeros roscados ciegos para recibir los sujetadores roscados. Alternativamente, el
inserto de tapa puede ser sustancialmente acoplado de manera permanente a la pared 220 de tapa, como por medio de soldadura. La construcción en esta manera puede no ser deseable en todos los casos dado que ambos, la tapa 200 y el inserto 204 de tapa pueden necesitar ser remplazados cuando la tapa 200 está suficientemente desgastada. El inserto 204 de tapa, y donde se emplee, el (los) bloque (s) 202 de junta longitudinal puede (n) tener primera y segunda superficies 260 y 262, respectivamente, las cuales pueden ser empalmadas contra, y asegurarse de manera fija, a la segunda superficie 112 de montaje de la base 102 de colector, y a las segundas superficies 264 y 266, respectivamente, que pueden empalmar contra la superficie 226 interior de la pared 220 de tapa. Es deseable que las segundas superficies 264 y 266 del inserto 204 de tapa y el (los) bloque (s) 202 de junta longitudinal se acople (n) de manera estrecha al contorno de la superficie 226 interior de la pared 220 de tapa y por tanto, seria típicamente necesario "probar" y ajusfar la superficie 226 interior y/o las segundas superficies 264 y 266 del inserto 204 de tapa y el (los) bloque (s) 202 de junta longitudinal de manera que las superficies se conforman entre sí a una grado deseado. Los canales 210 de enfriamiento pueden formarse en la superficie 226 interior, la segunda superficie 264, la segunda superficie 266 o combinaciones de las mismas. En el
ejemplo particular proporcionado, los canales 210 de enfriamiento están maquinados en la superficie 226 interior de la pared 220 de tapa con un molino de bolas con extremo en cono (no mostrado) . Los canales 210 de enfriamiento pueden maquinarse de manera que ellos se encuentren dispuestos a una distancia predeterminada desde las superficies 20a y 20a' de troquel. Con respecto a esto, se apreciará que cada canal 210 de enfriamiento tiene un contorno (cuando el canal 210 de enfriamiento se visualiza en una vista en sección longitudinal) y que el contorno de cada canal 210 de enfriamiento está en general acoplado al contorno de la superficie del troquel (es decir, las superficies 20a ó 20a' de troquel) en ubicaciones que están directamente en linea con el canal 210 de enfriamiento (cuando el canal 210 de enfriamiento se visualiza en una vista en sección longitudinal) . Para los propósitos de esta divulgación y las reivindicaciones adjuntas, el contorno de un canal 210 de enfriamiento acopla el contorno de una superficie de troquel si las desviaciones entre la distancia más pequeña entre el canal 210 de enfriamiento y la superficie del troquel para cada punto relevante del canal 210 de enfriamiento (es decir, cada punto que está directamente en linea con una superficie de troquel cuando el canal 210 de enfriamiento se visualiza en una vista en sección longitudinal) , están dentro de aproximadamente 0.381 centímetros (0.15 pulgadas) y
preferiblemente, dentro de aproximadamente 0.1016 centímetros (0.04 pulgadas) . Con los canales 210 de enfriamiento formados (por ejemplo, en la superficie 226 interior de la pared 220 de tapa en este ejemplo), el bloque 202 de junta longitudinal puede acoplarse a la tapa 200 para soportar el borde 244. En el ejemplo particular proporcionado, el bloque 202 de junta longitudinal se sobrepone o recubre dos de los canales 210 de enfriamiento que están formados próximos al borde 244. El bloque 202 de junta longitudinal puede soldarse a la tapa 200 (es decir, a la pared 220 de tapa y la brida o reborde 222) para acoplar de manera fija los dos componentes juntos. En el ejemplo particular proporcionado, la soldadura forma un sello que previene que fluido de enfriamiento que se introduce a los dos canales 210 de enfriamiento próximos al borde 244 se infiltre través de la interfaz entre el bloque 202 de junta longitudinal y la tapa 200. Aquellos de habilidad ordinaria en el arte apreciarán que el bloque 202 de junta longitudinal forma "la porción faltante" de la brida 222 y el montaje de la tapa 200 y el bloque 202 de junta longitudinal forma una cavidad 270 en la cual el inserto 204 de tapa puede recibirse . El inserto 204 de tapa puede acoplarse de manera fija auque de manera liberable a la segunda superficie 112 de montaje de la base 102 de colector en cualquier manera
apropiada. En el ejemplo proporcionado, ubicadores, tales como ranuras y cuñas sujetadoras (no específicamente mostradas) se emplean para posicionar el inserto 204 de tapa en una posición deseada en relación a la base 102 de colector y sujetadores roscados (no específicamente mostrados) pueden extenderse a través del inserto 204 de tapa y acoplar a manera de rosca aberturas roscadas correspondientes (no específicamente mostrados) en la base 102 de colector. El montaje 274 de la tapa 200 y el bloque 202 de junta longitudinal pueden ajustarse sobre el inserto 204 de tapa, el cual puede posicionar la porción de las superficies 20a y 20a' de troquel en una ubicación deseada en relación a la base 102 de colector debido al posicionamiento anterior del inserto 204 de tapa y la conformidad entre la superficie 226 interior y la segunda superficie 264. Los sujetadores roscados (no específicamente mostrados) pueden extenderse a través del montaje 274 (es decir, a través de la brida o reborde 222, y el bloque 202 de junta longitudinal y la pared 220 de tapa) y pueden acoplar a manera de rosca las aberturas roscadas (no específicamente mostrados) que están formadas en la base 102 de colector. Se apreciará que un miembro 130 de sello, tal como un anillo en forma de O, puede recibirse en la acanaladura 128 de sello y que el miembro 130 de sello puede acoplar de manera hermética la base 102 de colector, la brida o reborde 222 y el bloque 202 de junta longitudinal.
En operación, fluido presurizado, preferiblemente agua, desde la fuente del fluido 38 de enfriamiento (Figura 1) se alimenta al colector 114 de entrada, fluye fuera de las aberturas 142 de entrada en la base 102 de colector, a través de las primeras aberturas 240 en el inserto 204 de tapa y el bloque 202 de junta longitudinal, a través de las aberturas 210 de enfriamiento, a través de las segundas aberturas 242 en el inserto 204 de tapa y el bloque 202 de junta longitudinal y a través del colector 116 de salida al depósito (no mostrado) de la fuente del fluido 38 de enfriamiento (Figura 1) . En una forma, el fluido de enfriamiento se recorre en una manera continua, ininterrumpida, pero se apreciará que el flujo del fluido de enfriamiento puede controlarse en una manera deseada para controlar más el enfriamiento de las superficies 20a y 20a' de troquel. La fuente del fluido 38 de enfriamiento (Figura 1) y el diseño, la colocación y la construcción de los canales 210 de enfriamiento permite a los troqueles 12a y 14a inferior y superior enfriarse a un grado donde ellos pueden templar el componente 36 estampado caliente (Figura 1) relativamente de manera rápida, aún cuando el equipo 10 de troquel de conformación en caliente (Figura 2) se emplea en producción de volumen. De conformidad, un equipo 10 de troquel de conformación en caliente puede emplearse para formar,
templar, y enfriar los componentes (piezas de trabajo) estampados en caliente a volúmenes tales como 120 o 180 piezas por hora y lograr una transformación de fase de austenita a martensita sobre la totalidad de la pieza de trabajo. La transformación de fase de austenita a martensita puede lograrse dentro de aproximadamente 4 segundos o menos del cierre de los troqueles 12a y 14a inferior y superior. Significativamente, los componentes 36 estampados en caliente (Figura 1) pueden templarse y opcionalmente enfriarse de manera que estén libres de cantidades significativas de perlita y bainita cuando se retiran del equipo 10a de troquel de formación en caliente (Figura 2) . Aquellos de habilidad ordinaria en el arte apreciarán que la tapa 200 se trata con calor en una operación apropiada de tratamiento con calor para endurecer las superficies 20a y 20a' de troquel a una dureza deseada. Aquellos de habilidad ordinaria en el arte también apreciarán que la construcción particular de la tapa 200 es susceptible de distorsión durante la operación de tratamiento con calor. Hemos notado en nuestros experimentos que la distorsión puede controlarse acoplando el montaje 274' de tapa del troquel 14a superior con el montaje 274 de tapa del troquel 12a inferior y tratando con calor los montajes 274, 274' de tapa acoplados juntos. Más específicamente, la tapa 200 de un troquel 12a inferior está ensamblada a su(s) bloque (s) 202 de junta
longitudinal, si los hay, y la tapa 200' asociada de un troquel 14a superior correspondiente está ensamblada a su(s) bloque (s) 202 de junta longitudinal asociado (s), si los hay. El montaje 274 (es decir, la tapa y los bloques de junta longitudinal) de troquel 12a inferior está acoplado al montaje 274' (es decir, la tapa y los bloques de junta longitudinal) del troquel 14a superior forman una estructura hueca que tiene borde, el cual está formado por las bridas de empalme y los bloques de junta longitudinal. En nuestros experimentos, acoplamos los montajes 274, 274' entre si via soldadura por puntos localizada en la interfaz de las bridas de empalme y la interfaz de los bloques de junta longitudinal de empalme. Retiramos la soldadura por puntos después de la operación de tratamiento con calor y observamos significativamente menor distorsión de cada montaje en comparación a montajes que se hablan calentado de manera separada . Con referencia a la Figura 9, se ilustra parcialmente que un segundo equipo 10b de troquel de formación en caliente incluye un troquel 12b inferior y un troquel 14b superior. El troquel 14b superior puede formarse en una manera sustancialmente similar a aquella del troquel 12b inferior y por tanto, únicamente se discutirá en detalle aquí el troquel 12b inferior. El troquel 12b inferior puede incluir una base de
troquel (no mostrada) , una base 102 de colector y una o más estructuras de troquel 104'. La base de troquel y la base 102 de colector pueden ser sustancialmente idénticas a aquellas que se describieron anteriormente. Cada estructura 104' de troquel puede incluir un miembro 300 de troquel y una pluralidad de placas 302 de relleno (únicamente una de las cuales se muestra) . El miembro 300 de troquel puede tener una superficie 306 exterior, la cual puede al menos parcialmente definir al menos una superficie 20' de troquel, y una superficie 308 interior que puede empalmarse contra el segundo lado 112 de montaje de la base 102 de colector. Con referencia adicional a la Figura 10, ranuras de enfriamiento o acanaladuras 310 pueden formarse en la superficie 308 interior (por ejemplo, con un molino de bolas con extremo en cono) de manera que el extremo 312 interior de la acanaladura 310 está generalmente acoplada al contorno de la superficie 20' del troquel cuando la acanaladura 310 se visualiza en una vista en sección longitudinal. Las placas 302 de relleno puede formarse de cualquier material apropiado y puede formarse para rellenar una porción de una acanaladura 310 asociada de manera que la porción no rellena de la acanaladura 310 puede definir un canal 210' de enfriamiento. En este ejemplo, el canal 210' de enfriamiento incluye puertos 240' y 242' de entrada y salida, respectivamente, que están directamente acoplados a las aberturas 142 y 152 de
entrada y salida que están formadas en la base 102 de colector . Las placas 302 de relleno pueden formarse en cualquier manera deseada, tal como maquinado por electro-descarga de alambres (EDM de alambres) . El espesor de las placas 302 de relleno puede seleccionarse para acoplar de manera cercana una amplitud de las acanaladuras 310, pero se apreciará que las placas 302 de relleno pueden recibirse en las acanaladuras 310 en una manera de ajuste corredizo. Las placas 302 de relleno pueden retenerse en las acanaladuras 310 en cualquier manera deseada. En una forma, las placas 302 de relleno pueden soldarse en bloque al miembro 300 de troquel, pero en el ejemplo proporcionado, una o más barras 330 de retención pueden asegurarse al miembro 300 de troquel para inhibir la extracción de las placas 302 de relleno de las acanaladuras 310. La estructura 310 de troquel puede acoplarse a la base 102 de colector en una manera que es sustancialmente similar a aquella que se describió anteriormente para el acoplamiento del montaje de tapa (es decir, la tapa 200 y el bloque 202 de costura) a la base 102 de colector. Con respecto a esto, sujetadores roscados (no mostrados) pueden emplearse para asegurar al miembro 300 de troquel a la base 102 de colector y un miembro 130 de sello puede emplearse para inhibir la infiltración de fluido de enfriamiento a través de la
interfaz entre la base 102 de colector y el miembro 300 de troquel . Mientras que se han descrito ejemplos específicos en la especificación e ilustrado en los dibujos, se entenderá por aquellos de habilidad ordinaria en el arte que pueden hacerse varios cambios y equivalentes pueden ser sustituidos por elementos de los mismos sin salir del alcance de la presente divulgación que se define en las reivindicaciones. Además, la combinación y la correspondencia de características, elementos y/o funciones entre varios ejemplos se contempla expresamente aquí de manera que alguien de habilidad ordinaria en el arte apreciaría a partir de esta divulgación que características, elementos y/o funciones de un ejemplo pueden incorporarse en otro ejemplo según sea apropiado, a menos de que se haya descrito de manera diferente, anteriormente. También, pueden hacerse muchas modificaciones para adaptar una situación particular o material a las enseñanzas de la presente divulgación sin salir del alcance esencial de la misma. Por lo tanto, se pretende que la presente divulgación no se limite a los ejemplos particulares ilustrados por los dibujos y descritos en la especificación como el mejor modo actualmente contemplado para llevar a cabo esta invención, pero que el alcance de la presente divulgación incluirá todas las modalidades que caigan dentro de la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones .