CN107252877A - 模具用多点冷却机构及其应用的轮毂模具 - Google Patents

Abstract

模具用多点冷却机构及其应用的轮毂模具，包括水平布置的冷却主通道、以及至少一对分别向上延伸的冷却辅通道，在冷却主通道上连通设置有冷媒进口和冷媒出口，冷却辅通道的底端部与冷却主通道连通设置，而顶端部呈封闭状；还包括分别对应每个冷却辅通道设置的扰流片，扰流片的底端部封堵冷却主通道，而顶端部伸入到其所对应的冷却辅通道内并与冷却辅通道的顶端部之间具有间距，扰流片把其所对应的冷却辅通道分隔成相互连通的左侧辅通道和右侧辅通道；扰流片能够使冷却主通道内的冷媒上涨，继而流入左侧辅通道内并绕过扰流片的顶端部流向右侧辅通道。这样，扰流片成为设置于冷却主通道和冷却辅通道之间起到引流作用的导向体。

Description

模具用多点冷却机构及其应用的轮毂模具

技术领域

本发明涉及一种可以应用于模具上的冷却机构,特别涉及一种能够同时对多个分布点进行冷却处理的多点冷却机构。本发明还涉及应用所述多点冷却机构的轮毂模具。

背景技术

为了能够加快铸件的冷却速度，在铸造模具中往往设置有冷却装置。本申请人关注到中国实用新型专利ZL201120209943.7所披露的一种多点组合冷却装置，包括环形的冷却座9，在所述环形的冷却座9上设置有上下两个循环水道 (18、19)，将下循环水道设置成进水水道 19，上循环水道设置成回水水道 18，所述进水水道19通过进水管6与铸造机冷却介质液源接通，所述回水水道18通过回水管7与铸造机回水管道接通。在所述冷却座9的上表面上设置有多个相互间隔设置的环形凸台14，在所述冷却座9的上表面上对于每个环形凸台14的内环空间上都设置有一个进水孔22和一个回水孔25，所有所述进水孔22都与所述进水水道 19连通，所有所述回水孔25都与所述回水水道18连通。冷却管24螺纹旋接在所述进水孔22上。在模具的热节点设置有多个冷却孔8，每个所述冷却孔 8的前端都设置有沉台12，一个所述沉台12对应一个所述凸台14设置。安装时，所述冷却座9的凸台14与所述沉台12一一对应配合贴合紧密，所述冷却管24伸入到所述冷却孔8内。冷却液从所述冷却管24喷出对所述热节区域进行冷却，由于所述凸台14与所述沉台12贴合紧密，残余的冷却液不能渗漏出来而集聚在所述环形凸台14的内环空间内并通过所述回水孔25回流到所述回水水道18内。所述多点组合冷却装置属于封闭循环水冷却机构，不仅能够同时对多个热节点进行冷却处理，还能够把分别对不同的热节点提供冷却液的多个冷却管集合到一个冷却座上，通过设置在所述冷却座上的上下两个循环水道为多个所述冷却管提供冷却液以及回收残余的冷却液，从而减少进水管和回水管数量的设置。但是可以发现，为了能够引导所述进水水道19内的冷却液向上喷洒到所述冷却孔8内，需要设置与所述进水水道19连通并伸入到所述冷却孔8内的分支冷却管23和喷嘴24，以及用于回收由所述喷嘴24喷洒出来的冷却液并与所述回水水道18连通的所述回水孔25，从而使得所述进水水道19、分支冷却管23、喷嘴24和回水水道18形成串联的水流管道。显然这样的引流结构及其复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的发明目的之一旨在对所述冷却机构的内部结构进行改进，简化其引流结构。本发明的提出一种多点冷却机构，其特征在于，包括水平布置的冷却主通道、以及至少一对分别向上延伸的冷却辅通道，在所述冷却主通道上连通设置有冷媒进口和冷媒出口，所述冷却辅通道的底端部与所述冷却主通道连通设置，而顶端部呈封闭状；还包括分别对应每个所述冷却辅通道设置的扰流片，所述扰流片的底端部封堵所述冷却主通道，而顶端部伸入到其所对应的所述冷却辅通道内并与所述冷却辅通道的顶端部之间具有间距，所述扰流片把其所对应的所述冷却辅通道分隔成相互连通的左侧辅通道和右侧辅通道；所述扰流片能够使所述冷却主通道内的冷媒上涨，继而流入所述左侧辅通道内并绕过所述扰流片的顶端部流向所述右侧辅通道。

其中，所述冷却主通道大致水平布置，而所述冷却辅通道向上延伸，这样，所述冷却主通道和所述冷却辅通道之间形成有夹角，并且所述冷却辅通道位于所述冷却主通道的下侧。

其中，所述冷却主通道上连通设置有冷媒进口和冷媒出口，这样，冷媒从所述冷媒进口进入所述冷却主通道而从所述冷媒出口排出。借助所述冷却主通道可以对高温构件进行冷却降温处理。所述冷媒进口是冷媒进入到所述冷却主通道内的入口通道，其可以形成于所述冷却主通道的侧壁上，此时所述冷媒进口与冷媒输送管对接连通设置，这样，所述冷媒输送管内的冷媒直接流经所述冷媒进口后进入到所述冷却主通道内；所述冷媒进口还可以形成于伸入到所述冷却主通道上的冷媒输送管的内侧端上，这样，冷媒通过所述冷媒输送管的内侧端进入到所述冷却主通道内。所述冷媒出口是冷媒流出所述冷却主通道的出口通道，其可以采用类似所述冷媒进口的设置方式，在此不重复论述。当然为了能够使冷媒充满所述冷却主通道后才流出，优选地采用把冷媒回收管伸入到所述冷却主通道内，让所述冷媒出口布置在所述冷媒回收管的内侧端的方案。其中，需要说明的是所述内侧端是伸入到所述冷却主通道内侧的侧端部。

其中，所述冷却辅通道的底端部与所述冷却主通道连通设置，这样，所述冷却主通道还能够为多个所述冷却辅通道提供冷却液以及回收冷却液。

其中，所述扰流片的底端部封堵所述冷却主通道，而顶端部伸入到其所对应的所述冷却辅通道内并与所述冷却辅通道的顶端部之间具有间距。这样，所述冷却主通道内的冷媒流动到所述扰流片所在区域时被所述扰流片所拦截，所述冷媒不能继续前进而只能沿所述扰流片逐渐上涨并流入与所述扰流片对应设置的冷却辅通道的左侧辅通道内，继而绕过所述扰流片的顶端部流入所述右侧辅通道内。

根据上述技术方案可以发现，与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：由于每个所述冷却辅通道都对应设置有所述扰流片，借助所述扰流片能够引导所述冷却主通道内的冷媒向上流入所述冷却辅通道内并重新回流到所述冷却主通道内。所述扰流片成为设置于所述冷却主通道和所述冷却辅通道之间起到引流作用的导向体。由此可见，本发明中的所述多点冷却机构的引流结构非常简单，成本低廉，制造、维护也非常便捷。

进一步的技术方案还可以是，所述冷却主通道呈环形布置，还包括伸入到所述冷却主通道内的冷媒输送管，所述冷媒输送管的尾端面呈封闭状，在所述冷媒输送管的尾端管侧壁上设置有一对在圆周方向上前后排列的所述冷媒进口；所述冷媒进口与所述冷媒出口大致绕所述冷却主通道的环中心对称布置。这样通过所述冷媒进口进入到所述冷却主通道内的冷媒被分割成两个沿相反方向流动的冷却支流，两支所述冷却支流分别沿相反方向并顺着所述冷却主通道的导向流动180°后在所述冷媒出口处汇合并排出。冷媒在环形的所述冷却主通道内的流动行程为半环，与流走全环行程的冷媒相比，能够大大减少冷媒的温度的提升梯度，使所述冷却主通道能够对高温构件进行有效的冷却处理。另外，还缩短了冷媒在所述冷却主通道内的流走时间，加快冷却速度。

进一步的技术方案还可以是，所述冷却主通道呈直线状布置，所述冷媒进口和冷媒出口分置在所述冷却主通道的首、尾两端。

另外，本发明还提出一种应用所述多点冷却机构的轮毂模具，包括上、下分置的上模和下模，所述上模和下模之间形成有轮毂型腔，在所述下模上设置有用于输入原料熔液的浇口，在所述浇口的孔周壁上设置有至少一对PCD柱，全部的所述PCD柱向上延伸并环绕所述浇口设置；其特征在于，在所述下模上设置有所述多点冷却机构，其中所述冷却主通道设置在所述轮毂型腔的外侧并环绕所述浇口布置，而所述冷却辅通道设置在所述下模的外侧壁上并分别对应每个所述PCD柱布置，每个所述冷却辅通道分别向靠近其所对应的PCD柱的方向延伸。

其中，所述PCD柱是形成于所述下模上的凸起柱，所述凸起柱往往用于在轮辋毛坯上形成轮毂螺栓安装孔的雏形，具体体现为形成在轮毂毛坯上的浅凹坑。在完成轮毂毛坯的铸造后，通过机加工的方式在所述浅凹坑所在位置进行钻孔加工形成螺栓安装孔。螺栓通过所述螺栓安装孔能够把所述轮辋安装到转轴上。借助所述浅凹坑限定所述轮毂螺栓安装孔的布局位置。

其中，所述冷却主通道设置在所述轮毂型腔的外侧并环绕所述浇口布置。上述特征首先定义了所述冷却主通道的布局方式。具体说，所述冷却主通道可以是独立于所述下模并贴合设置在所述下模的下侧面上的冷却环体；又或者，在所述下模上设置环形凹坑以及覆盖所述环形凹坑的封盖体，在所述环形凹坑和所述封盖体之间形成所述冷却主通道。其次，上述特征还定义了所述冷却主通道的呈环形从而可以把所述浇口布置在其内部环形空间内，对所述浇口区域进行冷却降温处理。

其中，所述冷却辅通道设置在所述下模的外侧壁上并分别对应每个所述PCD柱布置。上述特征定义了所述冷却辅通道的布局方式，所述冷却辅通道对应所述PCD柱设置，这样每个所述PCD柱都分配有与其对应设置的一个或多个冷却辅通道。

其中，每个所述冷却辅通道分别向靠近其所对应的PCD柱方向延伸。上述特征定义了所述冷却辅通道与其所对应的PCD柱之间的位置关系，所述冷却辅通道可以延伸到所述PCD柱的附近区域，或者直接伸入到所述PCD柱内。这样所述冷却辅通道能够把冷媒引流到所述PCD柱的附近区域或所述PCD柱的内部，使得能够更好地对所述PCD柱进行冷却降温。

综上所述，所述冷却主通道、冷却辅通道和所述扰流片所组成的所述多点冷却机构不仅能够冷却浇口区域，有利于实现针对PCD柱的局部冷却，便于控制所述下模的热平衡。

进一步的技术方案还可以是，在所述下模的外侧壁上还设置有环形凹坑以及覆盖所述环形凹坑的封盖体，在所述环形凹坑和所述封盖体之间形成所述冷却主通道。

由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到多点冷却机构及其应用的轮毂模具。

附图说明

图1是应用本发明技术方案的多点冷却机构的轮毂模具的剖面结构示意图；

图2是所述下模的立体结构示意图；

图3是图2所示的下模翻转过来后的立体结构示意图，图中省略了封盖体34；

图4是所述下模的剖面结构示意图；

图5是冷媒在所述下模内的流向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对应用本发明技术方案的模具用多点冷却机构及其应用的轮毂模具的结构作进一步的说明。

如图所示，模具用多点冷却机构，包括水平布置的冷却主通道32、以及至少一对分别向上延伸的冷却辅通道35，在所述冷却主通道32上连通设置有冷媒进口和冷媒出口，所述冷却辅通道35的底端部与所述冷却主通道32连通设置，而顶端部呈封闭状；还包括分别对应每个所述冷却辅通道35设置的扰流片5，所述扰流片5的底端部封堵所述冷却主通道32，而顶端部伸入到其所对应的所述冷却辅通道35内并与所述冷却辅通道35的顶端部之间具有间距，所述扰流片5把其所对应的所述冷却辅通道35分隔成相互连通的左侧辅通道351和右侧辅通道352；所述扰流片5能够使所述冷却主通道32内的冷媒上涨，继而流入所述左侧辅通道351内并绕过所述扰流片5的顶端部流向所述右侧辅通道352。所述多点冷却机构的应用非常广泛，下面以应用所述多点冷却机构的轮毂模具100为例作介绍。

如图1至图5所示，所述轮毂模具100包括上、下分置的上模2和下模3，以及设置在所述上模2和下模3之间的侧模（1、11）。所述上模2、下模3和侧模（1、11）之间形成有轮毂型腔10。在所述下模3上设置有用于输入原料熔液的浇口30，在所述浇口30的孔周壁上设置有至少一对PCD柱31。在本实施例中，设置有5个所述PCD柱31。全部的所述PCD柱31向上延伸并环绕所述浇口30设置。

如图4和图5所示，在所述轮毂型腔10的外侧设置有环绕所述浇口30设置的冷却主通道32，所述冷却主通道32呈环形布置从而可以把所述浇口30布置在其内部环形空间内。这样，进入到所述冷却主通道32内的冷媒能够对所述浇口30区域进行冷却降温处理。所述冷却主通道32可以是独立于所述下模3并贴合设置在所述下模3的下侧面上的冷却环体。而在本实施例中，在所述下模3的外侧壁上设置有环形凹坑以及覆盖所述环形凹坑的封盖体34，在所述环形凹坑和所述封盖体34之间形成所述冷却主通道32。在所述封盖体34上设置有冷媒输送管连接孔和冷媒出口40。所述冷媒输送管41穿过所述冷媒输送管连接孔伸入到所述冷却主通道32内。所述冷媒输送管41的尾端面呈封闭状，在所述冷媒输送管41的尾端管侧壁上设置有一对在圆周方向上前后排列的冷媒进口（410、410a）。在所述冷媒出口40处对接连通有冷媒回收管4。所述冷媒进口（410、410a）与所述冷媒出口40大致绕所述冷却主通道32的环中心对称布置。这样通过所述冷媒进口（410、410a）进入到所述冷却主通道32内的冷媒被分割成两个沿相反方向流动的冷却支流，两支所述冷却支流分别沿相反方向并顺着所述冷却主通道32的导向流动180°后在所述冷媒出口40处汇合并排出。冷媒在环形的所述冷却主通道32内的流动行程为半环，与流走全环行程的冷媒相比，能够大大减少冷媒的温度的提升梯度，使所述冷却主通道32能够对高温构件进行有效的冷却处理。另外，还缩短了冷媒在所述冷却主通道32内的流走时间，加快冷却速度。当然在其他的应用中，所述冷却主通道32还还可以呈直线状布置，所述冷媒进口和冷媒出口分置在所述冷却主通道的首、尾两端。

在所述下模3的外侧壁上设置有5个所述冷却辅通道35，一个冷却辅通道35对应一个所述PCD柱31设置。当然在另一个实施例中，还可以是多个所述冷却辅通道35对应一个所述PCD柱31设置，只要能够使每个所述PCD柱31都对应设置有至少一个冷却辅通道35即可。每个所述冷却辅通道35分别向靠近其所对应的PCD柱31方向延伸而延伸到所述PCD柱31的附近区域，每个所述冷却辅通道35分别连通所述冷却主通道32。这样，所述冷却辅通道35能够把冷媒引流到所述PCD柱31的附近区域，使得能够更好地对所述PCD柱31进行冷却降温。另外，所述冷却主通道32能同时为多个所述冷却辅通道35输送冷媒以及回收冷媒，从而可以简化冷媒输送管以及冷媒回收管道的布局。当然在另一个实施例中，在所述冷却辅通道35还可以直接伸入到所述PCD柱31内。

如图3和图5所示，还包括分别对应每个所述冷却辅通道35设置的扰流片5，所述扰流片5的底端部51封堵所述冷却主通道32，而顶端部52伸入到其所对应的所述冷却辅通道35内并与所述冷却辅通道35的顶端部之间具有间距H，所述扰流片5把其所对应的所述冷却辅通道35分隔成相互连通的左侧辅通道351和右侧辅通道352。这样，所述冷却主通道32内的冷媒流动到所述扰流片5所在区域时被所述扰流片5所拦截，所述冷媒不能继续前进而只能沿所述扰流片5逐渐上涨并流入与所述扰流片5对应设置的冷却辅通道53的左侧辅通道531内，继而绕过所述扰流片5的顶端部52流入所述右侧辅通道532内，从而能够对所述PCD柱31及其所在区域进行冷却降温处理。由此可见，借助所述扰流片5能够引导所述冷却主通道32内的冷媒向上流入所述冷却辅通道53内并重新回流到所述冷却主通道32内。所述扰流片5成为设置于所述冷却主通道32和所述冷却辅通道53之间起到引流作用的导向体。这样的引流结构非常简单，成本低廉，制造、维护也非常便捷。

Claims (5)

1.模具用多点冷却机构，其特征在于，包括水平布置的冷却主通道、以及至少一对分别向上延伸的冷却辅通道，在所述冷却主通道上连通设置有冷媒进口和冷媒出口，所述冷却辅通道的底端部与所述冷却主通道连通设置，而顶端部呈封闭状；还包括分别对应每个所述冷却辅通道设置的扰流片，所述扰流片的底端部封堵所述冷却主通道，而顶端部伸入到其所对应的所述冷却辅通道内并与所述冷却辅通道的顶端部之间具有间距，所述扰流片把其所对应的所述冷却辅通道分隔成相互连通的左侧辅通道和右侧辅通道；所述扰流片能够使所述冷却主通道内的冷媒上涨，继而流入所述左侧辅通道内并绕过所述扰流片的顶端部流向所述右侧辅通道。

2.根据权利要求1所述的多点冷却机构，其特征在于，所述冷却主通道呈环形布置，还包括伸入到所述冷却主通道内的冷媒输送管，所述冷媒输送管的尾端面呈封闭状，在所述冷媒输送管的尾端管侧壁上设置有一对在圆周方向上前后排列的所述冷媒进口；所述冷媒进口与所述冷媒出口大致绕所述冷却主通道的环中心对称布置。

3.根据权利要求1所述的多点冷却机构，其特征在于，所述冷却主通道呈直线状布置，所述冷媒进口和冷媒出口分置在所述冷却主通道的首、尾两端。

4.应用权利要求1、2或3所述多点冷却机构的轮毂模具，包括上、下分置的上模和下模，所述上模和下模之间形成有轮毂型腔，在所述下模上设置有用于输入原料熔液的浇口，在所述浇口的孔周壁上设置有至少一对PCD柱，全部的所述PCD柱向上延伸并环绕所述浇口设置；其特征在于，在所述下模上设置有所述多点冷却机构，其中所述冷却主通道设置在所述轮毂型腔的外侧并环绕所述浇口布置，而所述冷却辅通道设置在所述下模的外侧壁上并分别对应每个所述PCD柱布置，每个所述冷却辅通道分别向靠近其所对应的PCD柱的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的轮毂模具，其特征在于，在所述下模的外侧壁上还设置有环形凹坑以及覆盖所述环形凹坑的封盖体，在所述环形凹坑和所述封盖体之间形成所述冷却主通道。