CN103084425B - 一种温挤压模具冷却与润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温挤压模具冷却与润滑系统，包括支架、气缸、喷头、高压气管路A、高压气管路N、高压气管路M、冷却液管路、润滑液管路和控制盒。本发明采用控制盒式设计，结构紧凑，简单实用，小巧方便，易于选材、装配以及电路连接。本发明采用继电器系统来控制气缸进出、冷却液与润滑液交替以及两液体喷出时间，控制精确可靠。本发明将润滑液与冷却液分开喷出，充分利用润滑液，节省润滑液的同时，还使得喷涂更加均匀，使润滑充分。

Description

一种温挤压模具冷却与润滑系统

技术领域

本发明涉及气动控制领域，具体涉及一种适用于温挤压生产过程中模具的自动冷却与润滑系统。

背景技术

温挤压是近年来国内外发展较快的一种毛胚精化新型工艺。温挤压适用于对常温成型时变形抗力高、塑性差、加工硬化激烈且又很难成型的高强度金属及耐蚀耐热钢、不锈钢、铁合金钢及含铬量高的钢等材料的加工，更适合于形状复杂的非轴对称异形零件的成形，在汽车、拖拉机、发动机、军工以及航空航天等领域已成了一种不可替代的成形方法。

目前，温挤压冷却系统通常采用模具内液体流道循环，带走部分挤压时产生的热量以及高温毛坯所传递的热量，以减小模具的形变，保证模具的强度和产品的精度，但仅凭模具内部水循环冷却，在短时间内还不足以使模具温度降到合适的作业温度。因此还需要外置冷却系统，达到理想的冷却效果。

润滑对于工件成型和保护模具都起着很重要的作用，同时也能起到防止金属质点粘附在模具上的作用，进而确保能生产出优质的产品和提高模具的使用寿命。挤压过程中仅仅使坯料浸涂润滑剂，挤压过程中工件成形的效果并不理想，往往会出现产品不够饱满的现象，因此还需在模具的上下模喷涂润滑剂，以达到理想效果。

现有冷却与润滑方法大多采用人工喷涂，费时费力，且不均匀，影响加工效率和产品质量。另一种方法是将冷却液与润滑液混合，同时喷涂于模具内侧，以图达到冷却与润滑的双重目的，但实践证明，混合液体浓度难以掌握，且大多润滑物质随冷却液迸溅，利用率低，润滑效果并不理想，使得产品挤压不够饱满，影响产品外观与质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种温挤压模具冷却与润滑系统，以解决现有冷却与润滑方法中润滑剂利用率低，喷涂不均匀，效果不够理想，使得产品不够饱满，影响产品外观与质量等问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种温挤压模具冷却与润滑系统，包括支架、气缸、喷头、高压气管路A、高压气管路N、高压气管路M、冷却液管路、润滑液管路和控制盒；

支架的底端与压力机工作台紧固连接，支架的顶端与气缸紧固连接；气缸中活塞杆的端部与一管路固定板固定连接；高压气管路A、冷却液管路和润滑液管路均固定在所述管路固定板上；所述冷却液管路和润滑液管路的末端通过三叉接头汇合成一汇合管路；

所述喷头为一虹吸式雾化喷头，喷头的入口分别与高压气管路A 和汇合管路连接；

气缸的两端分别设有第一气口和第二气口, 第一气口与高压气管路M连接，第二气口与高压气管路N连接；

所述控制盒包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第一时间继电器、第二时间继电器、第三时间继电器、启动按钮、复位按钮、冷却液电磁阀、润滑液电磁阀 和高压气路电磁阀；冷却液电磁阀与冷却液管路连接，用于控制冷却液管路的通断；润滑液电磁阀与润滑液管路连接，用于控制润滑液管路的通断；高压气路电磁阀为二位三通电磁阀，高压气路电磁阀的一端连接高压气源管路，另一端的常开端口连接高压气管路N，常闭端口通过三叉接头分为两路，一路连接高压气管路M ，另一路连接通往喷头的高压气管路A ；

第一继电器的常开触点与启动按钮、第一时间继电器的开始控制端和冷却液电磁阀相连，第二继电器的常开触点与第一时间继电器的常开触点、第二时间继电器的开始控制端和润滑液电磁阀相连，第三继电器的常开触点与第二时间继电器的常开触点、第三时间继电器的开始控制端和高压气路电磁阀相连，第三继电器的常闭触点与第二继电器相连，第三时间继电器的常闭触点与第一继电器和第三继电器相连，复位按钮与第一继电器、第二继电器和第三继电器均相连。

本发明的进一步设置在于，所述支架包括上板和下板，上板的上端与气缸紧固连接；上板和下板上都设有滑槽，一螺栓穿过所述滑槽将上板和下板固定连接。

本发明的进一步设置在于，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第一时间继电器、第二时间继电器和第三时间继电器对称置于控制盒的上盖上，启动按钮和复位按钮置于控制盒的上盖左侧，均为自动复位式按钮，启动按钮为常开，复位按钮为常闭。

本发明所述温挤压模具冷却与润滑系统的有益效果为：

1） 本发明采用控制盒式设计，结构紧凑，简单实用，小巧方便，易于选材、装配以及电路连接。

2） 本发明采用继电器系统来控制气缸进出、冷却液与润滑液交替以及两液体喷出时间，控制精确可靠。

3） 本发明将润滑液与冷却液分开喷出，充分利用润滑液，节省润滑液的同时，还使得喷涂更加均匀，使润滑充分。

4） 本发明采用虹吸式喷头，利用高压气带动润滑液或冷却液喷出，仅需一个气源即可实现，节约能源。

5)  本发明电路为连续控制，只需按一下启动开关即可自动完成冷却与润滑，操作方便可靠。

附图说明

图1为本发明所述温挤压模具冷却与润滑系统的结构图；

图2为本发明所述温挤压模具冷却与润滑系统的初始状态图；

图3为本发明所述温挤压模具冷却与润滑系统的执行状态图；

图4为喷头结构图；

图5为控制盒的电路原理图；

图6为控制盒的结构图；

图中：1.气缸  2.活塞杆  3.凸模  4.喷头  5.高压气管路A 6.汇合接头  7.冷却液管路  8.润滑液管路  9.凹模  10.压力机工作台  11.支架  12.高压气管路N  13.高压气管路M  22.冷却液源管路 23.润滑液源管路 24.高压气源管路 28.高压气管路三叉接头

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图对本发明装置做进一步详细说明：

如图1-5所示，本发明提供了一种温挤压模具冷却与润滑系统，包括支架11、气缸1、喷头4、高压气管路A5、高压气管路N12、高压气管路M13、冷却液管路7、润滑液管路8和控制盒；

支架11的底端与压力机工作台紧固连接，支架11的顶端与气缸紧固连接；气缸1中活塞杆2的端部与一管路固定板固定连接；高压气管路A5、冷却液管路7和润滑液管路8均固定在所述管路固定板上；所述冷却液管路7和润滑液管路8的末端通过三叉接头汇合成一汇合管路6。

所述支架11的优选设置为：包括上板和下板，上板的上端与气缸紧固连接；上板和下板上都设有滑槽，一螺栓穿过所述滑槽将上板和下板固定连接。螺栓可沿滑槽移动，如此设置上板可上下移动调整高度，即可调整气缸1和管路固定板的高度。

所述喷头4为一虹吸式雾化喷头，喷头4的入口分别与高压气管路A 5和汇合管路6连接；气缸1的两端分别设有第一气口和第二气口, 第一气口与高压气管路M13连接，第二气口与高压气管路N12连接；

所述控制盒包括第一继电器R1、第二继电器R2、第三继电器R3、第一时间继电器TLR1、第二时间继电器TLR2、第三时间继电器TLR3、启动按钮BS1、复位按钮BS2、冷却液电磁阀MC1、润滑液电磁阀 MC2和高压气路电磁阀MC3。

其中，第一继电器R1、第二继电器R2和第三继电器R3均为普通继电器，冷却液电磁阀MC1和润滑液电磁阀 MC2均为一位一通电磁阀，高压气路电磁阀MC3为二位三通电磁阀。

冷却液电磁阀MC1的一端连接冷却液源管路22，另一端与冷却液管路7连接，用于控制冷却液管路7的通断；润滑液电磁阀MC2的一端连接润滑液源管路23，另一端与润滑液管路8连接，用于控制润滑液管路8的通断；高压气路电磁阀MC3的一端连接高压气源管路24，另一端的常开端口连接高压气管路N 12 ，常闭端口通过高压气管路三叉接头28分为两路，一路连接高压气管路M 13，另一路连接通往喷头4的高压气管路A 5。

第一继电器R1的常开触点与启动按钮BS1、第一时间继电器TLR1的开始控制端和冷却液电磁阀MC1相连，第二继电器R2的常开触点与第一时间继电器TLR1的常开触点、第二时间继电器TLR2的开始控制端和润滑液电磁阀MC2相连，第三继电器R3的常开触点与第二时间继电器TLR2的常开触点、第三时间继电器TLR3的开始控制端和高压气路电磁阀MC3相连，第三继电器R3的常闭触点与第二继电器R2相连，第三时间继电器TLR3的常闭触点与第一继电器R1和第三继电器R3相连，复位按钮BS2与第一继电器R1、第二继电器R2和第三继电器R3均相连。

本发明所述温挤压模具冷却与润滑系统的工作原理如下：

在初始状态，高压气路电磁阀MC3处于常开状态，即高压气管路N 12处于接通状态，气缸1处于复位状态（如图2所示），此时冷却液电磁阀MC1、润滑液电磁阀MC2处于常开状态，即冷却液管路及润滑液管路都处于断开状态。

当按下启动按钮BS1后，第一继电器R1接通并自保持，高压气路电磁阀MC3接通，常闭管路打开，常开管路闭合，即高压气管路M 13和高压气管路A 5接通，高压气管路N 12断开，推出气缸活塞杆2，同时第一时间继电器TLR1开始计时，本实施例中，假设气缸1动作需一秒，因此第一时间继电器TLR1设为1秒，一秒后，第一时间继电器TLR1接通，同时第二继电器R2接通，冷却液电磁阀MC1接通，即冷却液管路7接通，此时气缸活塞杆2已完全推出，喷头4到达凸模3、凹模9中心，因此高压气管路A 5中的高压气体由喷头4喷出的同时，利用虹吸原理将冷却液从冷却液管路7和汇合管路6吸出，同高压气体一同由喷头4喷出（如图3所示）。此时第二时间继电器TLR2开始计时，本实施例中，冷却液需喷涂5秒左右，因此设定第二时间继电器TLR2设为5秒，5秒钟后，第二时间继电器TLR2接通，第三继电器R3常开触点接通，常闭触点断开，第二继电器R2断开，冷却液电磁阀MC1断开，即冷却液管路7断开，此时，润滑液电磁阀MC2接通，即润滑液管路8接通，此时润滑液取代冷却液，由喷头4喷出，第三时间继电器TLR3接通，此时实例中设定润滑液喷涂2秒，因此设定第三时间继电器TLR3为2秒，2秒钟后，第三时间继电器TLR3接通，其常闭触点全部断开，因此第一继电器R1、第三继电器R3皆断开，此时气缸活塞杆2回腔，冷却液管路7和润滑液管路8都断开，系统复位。在系统执行过程中，如有需要，可按下复位按钮BS2，则所有线路断开，系统复位。

控制盒的机械结构如图6所示，第一继电器R1、第二继电器R2、第三继电器R3、第一时间继电器TLR1、第二时间继电器TLR2、第三时间继电器TLR3对称置于控制盒的上盖上，启动按钮BS1和复位按钮BS2置于控制盒的上盖左侧，均为自动复位式按钮，启动按钮BS1为常开，复位按钮BS2为常闭。

Claims (1)

1.一种温挤压模具冷却与润滑系统，其特征在于，包括支架（11）、气缸（1）、喷头（4）、高压气管路A（5）、高压气管路N（12）、高压气管路M（13）、冷却液管路（7）、润滑液管路（8）和控制盒；

支架（11）的底端与压力机工作台紧固连接，支架（11）的顶端与气缸紧固连接；气缸（1）中活塞杆（2）的端部与一管路固定板固定连接；高压气管路A（5）、冷却液管路（7）和润滑液管路（8）均固定在所述管路固定板上；所述冷却液管路（7）和润滑液管路（8）的末端通过三叉接头汇合成一汇合管路（6）；

所述喷头（4）为一虹吸式雾化喷头，喷头（4）的入口分别与高压气管路A （5）和汇合管路（6）连接；

气缸（1）的两端分别设有第一气口和第二气口, 第一气口与高压气管路M（13）连接，第二气口与高压气管路N（12）连接；

所述控制盒包括第一继电器（R1）、第二继电器（R2）、第三继电器（R3）、第一时间继电器（TLR1）、第二时间继电器（TLR2）、第三时间继电器（TLR3）、启动按钮（BS1）、复位按钮（BS2）、冷却液电磁阀（MC1）、润滑液电磁阀 （MC2）和高压气路电磁阀（MC3）；冷却液电磁阀（MC1）与冷却液管路（7）连接，用于控制冷却液管路（7）的通断；润滑液电磁阀（MC2）与润滑液管路（8）连接，用于控制润滑液管路（8）的通断；高压气路电磁阀（MC3）为二位三通电磁阀，高压气路电磁阀（MC3）的一端连接高压气源管路（24），另一端的常开端口连接高压气管路N （12） ，常闭端口通过三叉接头（28）分为两路，一路连接高压气管路M （13），另一路连接通往喷头（4）的高压气管路A （5）；

第一继电器（R1）的常开触点与启动按钮（BS1）、第一时间继电器（TLR1）的开始控制端和冷却液电磁阀（MC1）相连，第二继电器（R2）的常开触点与第一时间继电器（TLR1）的常开触点、第二时间继电器（TLR2）的开始控制端和润滑液电磁阀（MC2）相连，第三继电器（R3）的常开触点与第二时间继电器（TLR2）的常开触点、第三时间继电器（TLR3）的开始控制端和高压气路电磁阀（MC3）相连，第三继电器（R3）的常闭触点与第二继电器（R2）相连，第三时间继电器（TLR3）的常闭触点与第一继电器（R1）和第三继电器（R3）相连，复位按钮（BS2）与第一继电器（R1）、第二继电器（R2）和第三继电器（R3）均相连；

所述支架（11）包括上板和下板，上板的上端与气缸紧固连接；上板和下板上都设有滑槽，一螺栓穿过所述滑槽将上板和下板固定连接；

第一继电器（R1）、第二继电器（R2）、第三继电器（R3）、第一时间继电器（TLR1）、第二时间继电器（TLR2）和第三时间继电器（TLR3）对称置于控制盒的上盖上，启动按钮（BS1）和复位按钮（BS2）置于控制盒的上盖左侧，均为自动复位式按钮，启动按钮（BS1）为常开，复位按钮（BS2）为常闭。