CN110076283A - 热锻模架侧喷冷却机构及冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了热锻模架侧喷冷却机构及冷却方法，该侧喷冷却机构包括固定套和喷头模组，喷头模组的上部分同轴套设在固定套内，下部分延伸在固定套的下方，且在其一侧侧壁开设有喷嘴，喷头模组内开设有喷腔，固定套的侧壁开设有导流口，喷头模组的上方设置有导流块，导流块开设有贯通的垂直导流腔和水平导流腔，导流块的上方设置有弹簧。该冷却方法的过程为，处于开模状态时，导流口与水平导流腔对齐，冷却液从导流口进入导流腔，从喷嘴中喷出，直接喷射到冲头上，合模后，导流口错开了水平导流腔，停止喷出冷却液。本发明在热锻模架的上模模板下安装侧喷冷却机构，优化了冷却效果，提高了模具寿命，冷却效果更好，更加方便快捷。

Description

热锻模架侧喷冷却机构及冷却方法

技术领域

本发明涉及一种热锻模架侧喷冷却机构及冷却方法，属于热锻冷却技术领域。

背景技术

传统热锻时，模具需加热至200℃左右，模具润滑采用石墨悬浮液喷涂于模具表面，其蒸发后残余的石墨在高温下起到润滑介质的作用。这种润滑方式的弊端在于，会有大量的石墨粉，造成车间工作环境污染。

大量水的热锻形式时，模具不需要加热，但需要及时的进行冷却，保持模具在生产过程中处于常温状态，依靠快速成形时水蒸气进行润滑，若冷却不及时，模具和锻件会出现粘接现象和顶出力量激增的现象，大大的降低了模具的寿命，有时甚至会造成产品无法成形，因此，需要凹模内冷却、冲头冷却装置进行及时冷却。通常采用软管直喷大量冷却水的这种冷却方式的弊端在于，冷却水使用时，冷却软管受模架上下运动影响，经常出现冷却不及时的情况，耗时费力，效果不佳，同时，软管大多需伸入模架成形区域，导致了步进梁无法实现全自动化，经常报警。可见，研发出一款能够在模架外朝向冲头喷淋冷却液的冷却机构，且该机构不影响热锻机的正常工作，非常具有实际生产意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种热锻模架侧喷冷却机构及冷却方法，将冷却系统和热锻模架结合在一起，可跟踪冲头进行实时冷却，具体技术方案如下：

一种热锻模架用侧喷冷却机构，该侧喷冷却机构固定在上模模板下方，包括固定套和喷头模组，所述喷头模组与固定套同轴设置，固定套与上模模板固定，喷头模组能够在固定套中轴向移动；

所述固定套的侧壁开设有导流口，所述喷头模组的轴向中心开设有喷腔，所述喷腔的上端为敞口端，下端为盲端，所述喷头模组靠近底部的一侧侧壁设置有若干个喷嘴，

所述喷头模组的上方设置有导流块，所述导流块的轴向中心开设有垂直导流腔，所述垂直导流腔的顶部为盲端，不延伸到导流块的顶部，所述垂直导流腔与喷腔同轴贯通，所述导流块还开设有水平导流腔，垂直导流腔与水平导流腔垂直交叉贯通；

所述导流块的上方设置有弹簧，所述弹簧上端抵压着上模模板，下端抵压着导流块。

进一步的，所述固定套为轴向中空体结构，固定套的底部内壁设置有朝向其中心水平延伸的限位台，

喷头模组靠近上部的外壁设置有朝向四周增厚的增厚壁台，当喷头模组向下移动至最大行程时，所述增厚壁台抵压着限位台，阻止喷头模组从固定套中脱落，此时，导流口与水平导流腔水平对齐。

进一步的，所述喷头模组下方设置有防护套，所述防护套呈圆柱体形状，所述防护套的轴向中心设置有螺塞孔，通过螺栓穿过螺塞孔并拧紧在喷头模组下端，将防护套固定。

进一步的，所述固定套的顶部四周设置有法兰，所述法兰开设有若干个通孔，通过螺钉穿过通孔，并螺纹拧紧在上模模板内，将固定套固定在上模模板下方。

进一步的，所述上模模板与弹簧接触的地方内陷设置有凹槽，所述弹簧的顶部位于凹槽内。

一种热锻模架侧喷冷却方法，包括以下步骤：

步骤1：安装侧喷冷却机构：将如上述的侧喷冷却机构安装到热锻模架的上模模板下方，且让喷嘴朝向冲头，冲头与喷嘴的距离小于喷嘴喷出冷却液的行程，确保冷却液能够喷到冲头上；

步骤2：接通冷却液：给导流口安装上接头，通过接头接通上冷却液供应系统，朝向导流口输入额定压强的水流；

步骤3：开模状态：冲头和侧喷冷却机构均位于下模的上方，导流口与水平导流腔对齐，冷却液供应系统朝向喷腔中供应冷却液，且处于设定的压强，冷却液从喷嘴中喷出，直接喷射到冲头上；

步骤4：合模：合模过程中，冲头和侧喷冷却机构以相同的速度下降，下降过程中，喷嘴始终朝向冲头喷冷却液，当下降到冲头插入到下模中时，侧喷冷却机构底部的防护套抵压到下模模板，上模模板继续下降，喷头模组抵压着下模模板高度位置不变，固定套跟随上模模板同步下降，导流口慢慢下降，错开了水平导流腔，导流口对着增厚壁台，被堵住，无法朝向喷腔供应冷却液，此时，喷嘴停止喷冷却液；

步骤5：再次开模：当冲头冲煅完成后，上模模板向上提升，冲头和固定套跟随上模模板同步向上移动，喷头模组在弹簧的张力作用下，仍然抵触着下模模板，当移动到冲头的下端超出下模模板时，导流口与水平导流腔对齐，冷却液供应系统朝向喷腔中供应冷却液，且处于设定的压强，冷却液从喷嘴中喷出，直接喷射到冲头上。

进一步的，位于侧喷冷却机构垂直下方的下模模板设置呈下陷的台阶形状，所述侧喷冷却机构下降后，防护套抵压在下陷的台阶形状的下模模板上，下陷的台阶形状的下陷深度为喷腔的底部到防护套下表面的距离。

有益效果：

本发明将喷头安装在热锻模架的上模模板下方，通过将热锻模架和冷却喷头的结合，简化了冷却流程，优化了冷却效果，提高了模具的寿命，省时省力，成形效果更好，整体冷却过程更加稳定、快捷。

附图说明

图1是本发明处于开模状态的结构示意图，

其中：图1（a）是本发明处于开模状态时的正视图，

图1（b）是1（a）的A-A向截面视图，

图2是本发明处于合模状态的结构示意图，

其中：图2（a）是本发明处于合模状态时的正视图，

图2（b）是2（a）的B-B向截面视图，

图3是传统冷却方式示意图，

其中：图3（a）是传统冷却方式开模时的状态图，

图3（b）是传统冷却方式合模时的状态图，

附图标记列表：1—上模模板，2—法兰，3—导流口，4—水平导流腔，5—垂直导流腔，6—喷嘴，7—防护套，8—螺栓，9—喷头模组，10—喷腔，11—增厚壁台，12—固定套，13—导流块，14—螺钉，15—弹簧，16—限位台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

本热锻模架用侧喷冷却机构，包括固定套12和喷头模组9，固定套12轴向贯通中空，固定套12的侧壁开设有导流口3，喷头模组9的上部分同轴套设与固定套12中，喷头模组9的下部分延伸在固定套12外部，固定套12的上端边缘设置有法兰2，法兰2开设有若干个通孔，通过螺钉14穿过通孔，并螺纹拧紧在上模模板1内，将固定套12固定在上模模板1下方。

喷头模组9的轴向中心开设有喷腔10，喷腔10的上端为敞口端，下端为盲端，喷头模组9靠近底部的一侧侧壁设置有若干个喷嘴6。

喷头模组9的上方设置有导流块13，导流块13的轴向中心开设有垂直导流腔5，垂直导流腔5的顶部为盲端，不延伸到导流块13的顶部，垂直导流腔5与喷腔10同轴贯通，导流块13还开设有水平导流腔4，垂直导流腔5与水平导流腔4垂直交叉贯通。

导流块13的上方设置有弹簧15，弹簧15上端抵压着上模模板1，下端抵压着导流块13。

为了防止喷头模组9从固定套12中掉落，也是给喷头模组9提供一个向下移动的最低定位限制，固定套12的底部内壁设置有朝向其中心水平延伸的限位台16，喷头模组9靠近上部的外壁设置有朝向四周增厚的增厚壁台11，当喷头模组9向下移动至最大行程时，所述增厚壁台11抵压着限位台16，阻止喷头模组9从固定套12中脱落，此时，导流口3与水平导流腔4水平对齐。

本发明在实际应用中，喷头模组9的上部在固定套12中上下移动，处于开模状态时，在弹簧15的张力作用下，喷头模组9向下移动至最大行程，导流口3与水平导流腔4水平对齐。能够从导流口3向喷腔10内引用冷却液，从喷嘴6中喷出。

当导流口3与水平导流腔4错开时，导流口3被挡住，喷嘴6停止喷冷却液。

实施例2：

为了保护喷头模组9底部，防止在使用过程中硬性撞击，喷头模组9下方设置有防护套7，防护套7可选用有一定弹性的材料，起到缓冲效果。防护套7呈圆柱体形状，防护套7的轴向中心设置有螺塞孔，通过螺栓8穿过螺塞孔并拧紧在喷头模组9下端，将防护套7固定。

实施例3：

为了能够安装足够长度的弹簧15，上模模板1与弹簧15接触的地方内陷设置有凹槽，所述弹簧15的顶部位于凹槽内。凹槽的孔径与固定套12的孔径一致。

附图1和附图2给出了本发明的所处的两种状态，下面结合方法的方式，进一步说明本发明的应用场景。

热锻模架侧喷冷却方法，包括以下步骤：

步骤1：安装侧喷冷却机构：将如上述的侧喷冷却机构安装到热锻模架的上模模板1下方，且让喷嘴6朝向冲头，冲头与喷嘴6的距离小于喷嘴6喷出冷却液的行程，确保冷却液能够喷到冲头上。

步骤2：接通冷却液：给导流口3安装上接头，通过接头接通上冷却液供应系统，朝向导流口3输入额定压强的水流。

步骤3：开模状态（如附图1所述）：冲头和侧喷冷却机构均位于下模的上方，导流口3与水平导流腔4对齐，冷却液供应系统朝向喷腔10中供应冷却液，且处于设定的压强，冷却液从喷嘴6中喷出，直接喷射到冲头上。

步骤4：合模：合模过程中，冲头和侧喷冷却机构以相同的速度下降，下降过程中，喷嘴6始终朝向冲头喷冷却液，当下降到冲头插入到下模中时，侧喷冷却机构底部的防护套7抵压到下模模板，上模模板1继续下降，喷头模组9抵压着下模模板高度位置不变，固定套12跟随上模模板1同步下降，导流口3慢慢下降，错开了水平导流腔4，导流口3对着增厚壁台11，被堵住，无法朝向喷腔10供应冷却液，此时，喷嘴6停止喷冷却液；合模完成的状态如附图2所示。

步骤5：再次开模：当冲头冲煅完成后，上模模板1向上提升，冲头和固定套12跟随上模模板1同步向上移动，喷头模组9在弹簧15的张力作用下，仍然抵触着下模模板，当移动到冲头的下端超出下模模板时，导流口3与水平导流腔4对齐，冷却液供应系统朝向喷腔10中供应冷却液，且处于设定的压强，冷却液从喷嘴6中喷出，直接喷射到冲头上。

为了让喷嘴6的高度能够与冲头的高度一致，克服喷头模组9底部的厚度和防护套7的高度，结合附图2，将位于侧喷冷却机构垂直下方的下模模板设置呈下陷的台阶形状，侧喷冷却机构下降后，防护套7抵压在下陷的台阶形状的下模模板上，下陷的台阶形状的下陷深度为喷腔10的底部到防护套7下表面的距离。

附图3是传统的大量水直喷的冷却方式，在冲头下降过程中，大量水会偏离冲头，水流直喷到凹模表面，水分散只有少量喷到冲头上，水利用率不高，但会有部分水流入凹模内，导致热锻件降温和成形形状差异。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.热锻模架用侧喷冷却机构，该侧喷冷却机构固定在上模模板下方，其特征在于，包括固定套和喷头模组，所述喷头模组与固定套同轴设置，固定套与上模模板固定，喷头模组能够在固定套中轴向移动；

所述固定套的侧壁开设有导流口，所述喷头模组的轴向中心开设有喷腔，所述喷腔的上端为敞口端，下端为盲端，所述喷头模组靠近底部的一侧侧壁设置有若干个喷嘴，

所述喷头模组的上方设置有导流块，所述导流块的轴向中心开设有垂直导流腔，所述垂直导流腔的顶部为盲端，不延伸到导流块的顶部，所述垂直导流腔与喷腔同轴贯通，所述导流块还开设有水平导流腔，垂直导流腔与水平导流腔垂直交叉贯通；

所述导流块的上方设置有弹簧，所述弹簧上端抵压着上模模板，下端抵压着导流块。

2.根据权利要求1所述的热锻模架用侧喷冷却机构，其特征在于，所述固定套为轴向中空体结构，固定套的底部内壁设置有朝向其中心水平延伸的限位台，

喷头模组靠近上部的外壁设置有朝向四周增厚的增厚壁台，当喷头模组向下移动至最大行程时，所述增厚壁台抵压着限位台，阻止喷头模组从固定套中脱落，此时，导流口与水平导流腔水平对齐。

3.根据权利要求1所述的热锻模架用侧喷冷却机构，其特征在于，所述喷头模组下方设置有防护套，所述防护套呈圆柱体形状，所述防护套的轴向中心设置有螺塞孔，通过螺栓穿过螺塞孔并拧紧在喷头模组下端，将防护套固定。

4.根据权利要求1所述的热锻模架用侧喷冷却机构，其特征在于，所述固定套的顶部四周设置有法兰，所述法兰开设有若干个通孔，通过螺钉穿过通孔，并螺纹拧紧在上模模板内，将固定套固定在上模模板下方。

5.根据权利要求1所述的热锻模架用侧喷冷却机构，其特征在于，所述上模模板与弹簧接触的地方内陷设置有凹槽，所述弹簧的顶部位于凹槽内。

6.一种热锻模架侧喷冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：安装侧喷冷却机构：将如上述权利要求1-5任一所述的侧喷冷却机构安装到热锻模架的上模模板下方，且让喷嘴朝向冲头，冲头与喷嘴的距离小于喷嘴喷出冷却液的行程，确保冷却液能够喷到冲头上；

步骤2：接通冷却液：给导流口安装上接头，通过接头接通上冷却液供应系统，朝向导流口输入额定压强的水流；

步骤3：开模状态：冲头和侧喷冷却机构均位于下模的上方，导流口与水平导流腔对齐，冷却液供应系统朝向喷腔中供应冷却液，且处于设定的压强，冷却液从喷嘴中喷出，直接喷射到冲头上；

步骤4：合模：合模过程中，冲头和侧喷冷却机构以相同的速度下降，下降过程中，喷嘴始终朝向冲头喷冷却液，当下降到冲头插入到下模中时，侧喷冷却机构底部的防护套抵压到下模模板，上模模板继续下降，喷头模组抵压着下模模板高度位置不变，固定套跟随上模模板同步下降，导流口慢慢下降，错开了水平导流腔，导流口对着增厚壁台，被堵住，无法朝向喷腔供应冷却液，此时，喷嘴停止喷冷却液；

步骤5：再次开模：当冲头冲煅完成后，上模模板向上提升，冲头和固定套跟随上模模板同步向上移动，喷头模组在弹簧的张力作用下，仍然抵触着下模模板，当移动到冲头的下端超出下模模板时，导流口与水平导流腔对齐，冷却液供应系统朝向喷腔中供应冷却液，且处于设定的压强，冷却液从喷嘴中喷出，直接喷射到冲头上。

7.根据权利要求6所述的热锻模架侧喷冷却方法，其特征在于，位于侧喷冷却机构垂直下方的下模模板设置呈下陷的台阶形状，所述侧喷冷却机构下降后，防护套抵压在下陷的台阶形状的下模模板上，下陷的台阶形状的下陷深度为喷腔的底部到防护套下表面的距离。