CN110369621B - 一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度随形控制的镶块式热成形模具冷却系统，包括下架和上架，所述的下架上设置有下模块和镶块装置，所述的上架下方设置有与下模块及镶块装置配合的冲压装置，所述的下模块、镶块装置和冲压装置内分别有设置有模块水路、镶块水路和冲压水路，所述的模块水路、镶块水路和冲压水路的进口分别通过模块水泵、镶块水泵和冲压水泵与冷却水箱连接，且模块水路、镶块水路和冲压水路的出口连接到回收水箱，所述的回收水箱与冷却水箱之间设置有制冷器，可以通过控制三个水泵的功率，进而控制水路的流速及流量，做到温度随形控制冷却。

Description

一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统

技术领域

本发明涉及热成型模具领域，尤其涉及一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统。

背景技术

如图3所示，是一种冲压成型后的产品，包括产品主体1，在产品主体1的下方有弧形凹口2，在弧形凹口的底部有向上凹的方形口，在进行此类零件的热冲压成型过程中，必然需要用到镶块，由于产品的形状情况，为了达到更为良好的冷却淬火效果，镶块、冲压装置和下模块内的水路大小、分布以及流速必然不同，因此亟需设计一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，将模块水路、镶块水路和冲压水路分别通过模块水泵、镶块水泵、和冲压水泵连接到冷却水箱，进而可以通过控制三个水泵的功率，进而控制水路的流速及流量，做到温度随形控制冷却。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，包括下架和上架，所述的下架上设置有下模块和镶块装置，所述的上架下方设置有与下模块及镶块装置配合的冲压装置，所述的下模块、镶块装置和冲压装置内分别有设置有模块水路、镶块水路和冲压水路，所述的模块水路、镶块水路和冲压水路的进口分别通过模块水泵、镶块水泵和冲压水泵与冷却水箱连接，且模块水路、镶块水路和冲压水路的出口连接到回收水箱，所述的回收水箱与冷却水箱之间设置有制冷器。

优选的，所述的制冷器通过制冷进水泵与回收水箱连接、通过制冷出水泵与冷却水箱连通。

优选的，所述的镶块装置包括插入到下模块内且上表面为凹弧形的镶块，所述的镶块内部开设有插块孔，并配合有可从上部穿出镶块的插块，所述的镶块连接有镶块升降装置，所述的插块连接有插块升降装置，所述的插块内设置有插块水路，所述的插块水路的进口通过插块水泵与冷却水箱连通、出口与回收水箱连通。

优选的，所述的镶块升降装置包括设置在下架上的镶块升降气缸，所述的镶块升降气缸上方连接有镶块升降座，所有的镶块均设置在同一块镶块升降座上，且镶块的升降高度通过镶块升降座与下模块的下表面接触进行定位。

优选的，所述的镶块的下部开设有与插块孔连通且比插块孔大的升降柱配合孔，所述的升降柱配合孔内插套配合有插块升降柱，所述的插块设置在插块升降柱上，所述的插块升降柱与镶块升降座上安装的插块升降气缸连接，通过插块升降柱顶到升降柱配合孔的最高处对插块的最高上升位置进行限定。

优选的，所述的镶块升降座为内空腔块，且内部设置有竖直走向的支撑柱，所述的插块升降柱穿入到镶块升降座的内腔中，且所有的插块升降柱均设置在镶块升降座内的插块升降座上，所述的插块升降座与支撑柱套接配合，所述的插块升降气缸的气缸头穿入到镶块升降座内并与插块升降座连接，当插块升降座贴住镶块升降座内底面时，插块的上端面与镶块的弧形凹面最低处平齐。

优选的，所述的冲压装置包括设置在上架下方的冲压气缸，所述的冲压气缸的下方连接有冲压块，所述的冲压块的下部为凸弧形，且在凸弧形部位中心开设有竖直走向的方口成型孔，所述的方口成型孔为通孔，且方口成型孔上部设置有方口成型气缸，所述的方口成型气缸的下方连接有方口成型压块，所述的方口成型压块内设置有成型压块水路，所述的成型压块水路的进口通过成型压块水泵与冷却水箱连通、出口与回收水箱连通。

优选的，所述的方口成型压块与方口成型气缸的气缸主体之间设置有方口成型弹簧，所述的方口成型气缸的气缸推杆从方口成型弹簧中心穿过，且方口成型气缸的气缸推杆与方口成型压块为非接触配合。

优选的，所述的冲压块的上部侧面开设有缺口，缺口处嵌入有与下模块内侧板相切配合的冲压升降滚珠。

附图说明

图1为一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统的示意图；

图2为热成型模具的结构示意图；

图3上图为成品的示意图，下图为初步成型的示意图；

图4为镶块装置的结构示意图；

图5为单个镶块部分的结构示意图；

图6为冲压装置的结构示意图；

图7为方口成型部分的结构示意图。

图中所示文字标注表示为：1、产品主体；2、弧形凹口；3、方形口；4、下架；5、上架；6、下模块；7、镶块装置；8、冲压装置；11、镶块升降气缸；12、镶块升降座；13、支撑柱；14、镶块；15、插块升降气缸；16、插块升降座；17、插块升降柱；18、升降柱配合孔；19、插块；21、冲压气缸；22、冲压块；23、冲压升降滚珠；24、方口成型孔；25、方口成型气缸；26、方口成型压块；27、方口成型弹簧；31、冷却水箱；32、模块水路；33、冲压水路；34、镶块水路；35、回收水箱；36、制冷器；37、模块水泵；38、冲压水泵；39、镶块水泵；40、制冷出水泵；41、制冷进水泵。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-3所示，本发明的具体结构为：一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，包括下架4和上架5，所述的下架4上设置有下模块6和镶块装置7，所述的上架5下方设置有与下模块6及镶块装置7配合的冲压装置8，所述的下模块6、镶块装置7和冲压装置8内分别有设置有模块水路32、镶块水路34和冲压水路33，所述的模块水路32、镶块水路34和冲压水路33的进口分别通过模块水泵37、镶块水泵39和冲压水泵38与冷却水箱31连接，且模块水路32、镶块水路34和冲压水路33的出口连接到回收水箱35，所述的回收水箱35与冷却水箱31之间设置有制冷器36。

先想镶块7装置安装好，将原料超高强度钢板加热到奥氏体化温度以上放入到下模块6内，通过冲压装置8进行成型，完成成型后，通过模块水泵37、镶块水泵39和冲压水泵38工作，进而将冷却液抽入到模块水路32、镶块水路34和冲压水路33，然后流入到回收水箱35内，模块水路32、镶块水路34和冲压水路33中的冷却液会对热压成型的产品起到冷却淬火的作用，并且通过三个水泵的设计，可以通过不同的功率控制三个水路中不同的流量及流速，实现温度随形冷却。

如图1所示，所述的制冷器36通过制冷进水泵41与回收水箱35连接、通过制冷出水泵40与冷却水箱31连通。

制冷出水泵40和制冷进水泵41的设计，可以使冷却液完全冷却后再进入到冷却水箱，进一步提高冷却效果。

如图2-5所示，所述的镶块装置7包括插入到下模块6内且上表面为凹弧形的镶块14，所述的镶块14内部开设有插块孔，并配合有可从上部穿出镶块14的插块19，所述的镶块14连接有镶块升降装置，所述的插块19连接有插块升降装置，所述的插块19内设置有插块水路，所述的插块水路的进口通过插块水泵与冷却水箱31连通、出口与回收水箱连通。

先将原料超高强度钢板加热到奥氏体化温度以上放入到下模块内，此时的镶块14通过镶块升降装置插入到下模块6内，且插块19通过插块升降装置调整到与镶块14内凹弧形最低位置平齐，然后通过冲压装置下压，形成预成型产品，之后将预成型产品加热并放置于下模块6内，此时的镶块14通过镶块升降装置插入到下模块6内，且插块19通过插块升降装置调整到最高升降位置，然后通过冲压装置7下压，使产品再次成型，并且同步进行保压冷却淬火，如此既成功地避开了超高强度钢板在室温下强度高、塑性差的难成形问题，同时又在淬火后获得了具有很高强度的成形件，在第二次成型冷却过程中，插块水泵同样会从冷却水箱31中抽入冷却液进入到插块内，进而能够实现更为良好的温度随形冷却。

如图4-5所示，所述的镶块升降装置包括设置在下架4上的镶块升降气缸11，所述的镶块升降气缸11上方连接有镶块升降座12，所有的镶块14均设置在同一块镶块升降座12上，且镶块14的升降高度通过镶块升降座12与下模块6的下表面接触进行定位。

所有的镶块14安装在同一镶块升降座12上，如此可以使镶块同步升降，同时还可以通过镶块升降座12与下模块6接触配合，完成对镶块14升降高度的定位。

如图4-5所示，所述的镶块14的下部开设有与插块孔连通且比插块孔大的升降柱配合孔18，所述的升降柱配合孔18内插套配合有插块升降柱17，所述的插块19设置在插块升降柱17上，所述的插块升降柱17与镶块升降座12上安装的插块升降气缸15连接，通过插块升降柱17顶到升降柱配合孔18的最高处对插块19的最高上升位置进行限定。

插块的升降过程如下，通过插块升降气缸15带动插块升降柱17升降，进而会带动插块19进行升降，在升降过程中，当插块升降柱17顶到升降柱配合孔18时，即限定了插块19的最高升降位置，进而可以通过升降柱配合孔18的设计实现插块19最高升降位置的确定。

如图4-5所示，所述的镶块升降座12为内空腔块，且内部设置有竖直走向的支撑柱13，所述的插块升降柱17穿入到镶块升降座12的内腔中，且所有的插块升降柱17均设置在镶块升降座12内的插块升降座16上，所述的插块升降座16与支撑柱13套接配合，所述的插块升降气缸15的气缸头穿入到镶块升降座12内并与插块升降座16连接，当插块升降座16贴住镶块升降座12内底面时，插块19的上端面与镶块14的弧形凹面最低处平齐。

当将镶块升降座12设置为内空腔块，将所有的插块升降柱17安装到一个插块升降座16上名可以实现插块19的同步升降，同时插块升降座16在升降的过程中可以通过支撑柱13进行导向，同时可以通过插块升降柱16贴住镶块升降座12来限定插块升降座16的最低升降位置，进而也限定了插块与镶块的最低相对位置。

如图6-7所示，所述的冲压装置8包括设置在上架5下方的冲压气缸21，所述的冲压气缸21的下方连接有冲压块22，所述的冲压块22的下部为凸弧形，且在凸弧形部位中心开设有竖直走向的方口成型孔24，所述的方口成型孔24为通孔，且方口成型孔24上部设置有方口成型气缸25，所述的方口成型气缸25的下方连接有方口成型压块26，所述的方口成型压块26内设置有成型压块水路，所述的成型压块水路的进口通过成型压块水泵与冷却水箱31连通、出口与回收水箱连通。

在进行初步成型中，方口成型气缸25带动方口成型压块26下降到最低位位置，最低位置时，方口成型压块26仍然高于冲压块22凸弧形的最低点，在初步成型后，会形成如图2下部所示的初步成型产品，弧形凹口2内会有个台阶，在进行第二次成形时，方口成型压块26会升降到最高点，在成型过程中，插块会挤压弧形凹口2的台阶部分，随着插块19的持续上升，台阶部分会在方口成型孔24、方口成型压块26和插块19的共同作用下形成方形口3，在冷却过程中，成型压块水泵会往成型压块水路中抽入冷却液，进一步提高温度随形冷却的效果。

如图6-7所示，所述的方口成型压块26与方口成型气缸25的气缸主体之间设置有方口成型弹簧27，所述的方口成型气缸25的气缸推杆从方口成型弹簧27中心穿过，且方口成型气缸25的气缸推杆与方口成型压块26为非接触配合。

方口成型弹簧27的设计，可以在插块19升降的过程中，使方口成型压块26缓慢的上升，如可以可以更好的配合插块实现方口的成型。

如图6所示，所述的冲压块22的上部侧面开设有缺口，缺口处嵌入有与下模块6内侧板相切配合的冲压升降滚珠23。

冲压升降滚珠23的设计，可以对冲压块22的升降起到限位的作用，同时又不会产生较大的冲压摩擦。

在具体使用本专利时，可以配备控制系统，用于控制各个动力部件的协同工作，也可以通过各个动力部件的控制按钮实现整体操作。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，包括下架（4）和上架（5），所述的下架（4）上设置有下模块（6）和镶块装置（7），所述的上架（5）下方设置有与下模块（6）及镶块装置（7）配合的冲压装置（8），所述的下模块（6）、镶块装置（7）和冲压装置（8）内分别有设置有模块水路（32）、镶块水路（34）和冲压水路（33），其特征在于，所述的模块水路（32）、镶块水路（34）和冲压水路（33）的进口分别通过模块水泵（37）、镶块水泵（39）和冲压水泵（38）与冷却水箱（31）连接，且模块水路（32）、镶块水路（34）和冲压水路（33）的出口连接到回收水箱（35），所述的回收水箱（35）与冷却水箱（31）之间设置有制冷器（36），所述的镶块装置（7）包括插入到下模块（6）内且上表面为凹弧形的镶块（14），所述的镶块（14）内部开设有插块孔，并配合有可从上部穿出镶块（14）的插块（19），所述的镶块（14）连接有镶块升降装置，所述的插块（19）连接有插块升降装置，所述的插块（19）内设置有插块水路，所述的插块水路的进口通过插块水泵与冷却水箱（31）连通、出口与回收水箱连通；所述的冲压装置（8）包括设置在上架（5）下方的冲压气缸（21），所述的冲压气缸（21）的下方连接有冲压块（22），所述的冲压块（22）的下部为凸弧形，且在凸弧形部位中心开设有竖直走向的方口成型孔（24），所述的方口成型孔（24）为通孔，且方口成型孔（24）上部设置有方口成型气缸（25），所述的方口成型气缸（25）的下方连接有方口成型压块（26），所述的方口成型压块（26）内设置有成型压块水路，所述的成型压块水路的进口通过成型压块水泵与冷却水箱（31）连通、出口与回收水箱连通。

2.根据权利要求1所述的一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，其特征在于，所述的制冷器（36）通过制冷进水泵（41）与回收水箱（35）连接、通过制冷出水泵（40）与冷却水箱（31）连通。

3.根据权利要求1所述的一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，其特征在于，所述的镶块升降装置包括设置在下架（4）上的镶块升降气缸（11），所述的镶块升降气缸（11）上方连接有镶块升降座（12），所有的镶块（14）均设置在同一块镶块升降座（12）上，且镶块（14）的升降高度通过镶块升降座（12）与下模块（6）的下表面接触进行定位。

4.根据权利要求3所述的一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，其特征在于，所述的镶块（14）的下部开设有与插块孔连通且比插块孔大的升降柱配合孔（18），所述的升降柱配合孔（18）内插套配合有插块升降柱（17），所述的插块（19）设置在插块升降柱（17）上，所述的插块升降柱（17）与镶块升降座（12）上安装的插块升降气缸（15）连接，通过插块升降柱（17）顶到升降柱配合孔（18）的最高处对插块（19）的最高上升位置进行限定。

5.根据权利要求4所述的一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，其特征在于，所述的镶块升降座（12）为内空腔块，且内部设置有竖直走向的支撑柱（13），所述的插块升降柱（17）穿入到镶块升降座（12）的内腔中，且所有的插块升降柱（17）均设置在镶块升降座（12）内的插块升降座（16）上，所述的插块升降座（16）与支撑柱（13）套接配合，所述的插块升降气缸（15）的气缸头穿入到镶块升降座（12）内并与插块升降座（16）连接，当插块升降座（16）贴住镶块升降座（12）内底面时，插块（19）的上端面与镶块（14）的弧形凹面最低处平齐。

6.根据权利要求1所述的一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，其特征在于，所述的方口成型压块（26）与方口成型气缸（25）的气缸主体之间设置有方口成型弹簧（27），所述的方口成型气缸（25）的气缸推杆从方口成型弹簧（27）中心穿过，且方口成型气缸（25）的气缸推杆与方口成型压块（26）为非接触配合。

7.根据权利要求1所述的一种温度随形控制的镶块式热成型模具冷却系统，其特征在于，所述的冲压块（22）的上部侧面开设有缺口，缺口处嵌入有与下模块（6）内侧板相切配合的冲压升降滚珠（23）。

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