CN110465595A - 冲压模具及冲压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冲压模具及冲压装置，涉及模具制造的技术领域，冲压模具包括依次叠加设置的上模具、压边圈以及下模具；下模具上设置有能够与下模具实现热传递的第一循环通道；第一循环通道的内部设置有流动介质。在冲压时，上模具、下模具、压边圈以及板料之间能够产生摩擦热和变形热；第一循环通道内的流动介质能够吸收该热量，热量均匀分布在第一循环通道中。第一循环通道能够与下模具实现热传递。同时下模具通过与板料的接触能够与板料进行热交换。上述设置能够令板料在温成形稳定生产时的温度保持依靠上模具、下模具、压边圈和板料的摩擦热、接触热以及热交换来实现，令冲压过程中更少的消耗电力等能源，减少制造成本，且有利于环保。
Description
技术领域
本发明涉及模具制造技术领域，尤其是涉及一种冲压模具及冲压装置。
背景技术
冲压模具，是将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
在现有技术中，为了提升钢板的成形性能，减少破裂，提高钢成形时的温度成为了提高钢板应用能力的途径之一。目前，钢板的加热方法有感应加热、电热丝加热等。将钢板加热至适当温度后，再将钢板放置在冲压模具中进行处理。但是，加热钢板需要消耗大量的电力等能源，制造成本较高且不利于环保。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲压模具及冲压装置，以缓解了现有技术中存在的将钢板加热至适当温度后，再将钢板放置在冲压模具中进行处理。但是，加热钢板需要消耗大量的电力等能源，制造成本较高且不利于环保的技术问题。
本发明提供的冲压模具，包括：上模具、下模具以及压边圈；上模具、压边圈以及下模具依次叠加设置；下模具上设置有能够与下模具实现热传递的第一循环通道；第一循环通道的内部设置有流动介质。
进一步的，冲压模具还包括加热装置和控制器；加热装置用于加热流动介质，控制器用于控制加热装置的开启和关闭。
进一步的，冲压模具还包括温度传感器；温度传感器与控制器连接；温度传感器用于检测流动介质的温度数值，并将温度数值传输给控制器，当温度数值大于预设值时，控制器控制加热装置关闭。
进一步的，流动介质为液体；第一循环通道上设置有水泵；水泵用于驱动液体在第一循环通道内循环流动。
进一步的，流动介质为水；第一循环通道上还设置有蒸汽释放口；当水温达到100℃时，水蒸气从蒸汽释放口处流出。
进一步的，压边圈内设置有能够与压边圈实现热传递的第二循环通道；第二循环通道与第一循环通道连通。
进一步的，第二循环通道与第一循环通道通过进水管和出水管连通；进水管和出水管沿下模具的高度方向延伸，且进水管和出水管均为伸缩管。
进一步的，上模具的内部设置有能够与上模具实现热传递的第三循环通道；第三循环通道内设置有流动介质。
进一步的，第三循环通道与第一循环通道通过进水连接管和出水连接管连通。
进一步的，本发明还提供了一种冲压装置，冲压装置包括冲压模具。
本发明提供的冲压模具，在使用过程中，工作人员将板料放置在上模具和下模具之间进行冲压。在冲压的过程中，上模具、下模具、压边圈以及板料之间的摩擦能够产生热量，同时板料在变形时还能够产生变形热；但是由于板料和模具接触面积不同，因此产生的摩擦热和变形热不均匀。第一循环通道内的流动介质能够吸收摩擦热和变形热，热量通过流动介质在第一循环通道内的流动，使热量均匀分布在第一循环通道中。第一循环通道能够与下模具实现热传递，即流动介质的热量能够传递给下模具，而在冲压过程中，下模具通过与板料的接触能够与板料进行热交换，从而将热量传输给板料。因此，通过吸收摩擦热和变形热，能够保持流动介质的温度，从而保持温成形时钢板的温度。上述冲压装置的设置，能够令板料在温成形稳定生产时的温度保持依靠上模具、下模具、压边圈和板料的摩擦热、接触热以及热交换来实现，从而实现板料温成形稳定生产时，不用或少用外部热源的目的。
由上可知，上述冲压模具的设置，能够令板料在冲压过程中更少的消耗电力等能源，减少制造成本，且有利于环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的冲压模具的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的下模具和压边圈配合的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的压边圈的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的下模具的俯视图；
图5为图2中A处的放大图；
图6为本发明实施例提供的上模具的结构示意图。
图标：1-上模具；2-下模具；3-压边圈；4-第一循环通道；5-加热装置；6-温度计；7-蒸汽释放口；8-第二循环通道；9-进水管；10-出水管；11-伸缩管；12-第三循环通道；13-蒸汽释放管道；14-第一连接口；15-第二连接口；16-水泵；17-水道。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，本发明实施例提供的冲压模具，包括：上模具1、下模具2以及压边圈3；上模具1、压边圈3以及下模具2依次叠加设置；下模具2上设置有能够与下模具2实现热传递的第一循环通道4；第一循环通道4的内部设置有流动介质。
其中，上模具1、下模具2以及压边圈3采用能够导热的金属材质。
具体的，下模具2上设置有凹槽，压边圈3嵌入至凹槽中，以令下模具2和压边圈3连接。
较佳的，第一循坏通道为第一金属管道，第一金属管道从下模具2的一端穿入，并从下模具2的另一端穿出，这样能够缩短下模具2与流动介质热量传递均匀的时间，提高热传递效率。
流动介质可以为气体，气体能够在第一循环通道4中流动以传递热量。
当流动介质为液体时，液体应处于合适的水位，令第一循环通道4内各处均存在流动介质，以便流动介质快速进行热传递，使热量均匀分布在第一循环通道4中。
本发明实施例提供的冲压模具，包括：上模具1、下模具2以及压边圈3；上模具1、压边圈3以及下模具2依次叠加设置；下模具2上设置有能够与下模具2实现热传递的第一循环通道4；第一循环通道4的内部设置有流动介质。在使用过程中，工作人员将板料放置在上模具1和下模具2之间进行冲压。在冲压的过程中，上模具1、下模具2、压边圈3以及板料之间的摩擦能够产生热量，同时板料在变形时还能够产生变形热；但是由于板料和模具接触面积不同，因此产生的摩擦热和变形热不均匀。第一循环通道4内的流动介质能够吸收摩擦热和变形热，热量通过流动介质在第一循环通道4内的流动，使热量均匀分布在第一循环通道4中。第一循环通道4能够与下模具2实现热传递，即流动介质的热量能够传递给下模具2，而在冲压过程中，下模具2通过与板料的接触能够与板料进行热交换，从而将热量传输给板料。因此，通过吸收摩擦热和变形热，能够保持流动介质的温度，从而保持温成形时钢板的温度。上述冲压装置的设置，能够令板料在温成形稳定生产时的温度保持依靠上模具1、下模具2、压边圈3和板料的摩擦热、接触热以及热交换来实现，从而实现板料温成形稳定生产时，不用或少用外部热源的目的。
由上可知，上述冲压模具的设置，能够令板料在冲压过程中更少的消耗电力等能源，减少制造成本，且有利于环保。
如图1、图2以及图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，冲压模具还包括加热装置5和控制器；加热装置5用于加热流动介质，控制器用于控制加热装置5的开启和关闭。
其中，加热装置5可以为红外加热器或者电热管等等。
当加热装置5为电热管时，电热管绕设在第一循环通道4的外壁上，以对流动介质进行加热。电热管的设置成本较低，且工作时的稳定性较高。
加热装置5与控制器可以为电连接。
具体的，冲压模具还包括温度计6，温度计6用于检测流动介质的温度。工作人员可通过观察温度计6的数据来实时了解流动介质的温度，当温度到达预设数值时，工作人员通过控制器控制加热装置5关闭。
本实施例中，在使用过程中，在冲压模具刚开始生产时，为了使流动介质的温度能够尽快达到工作温度，控制器控制加热装置5开启，对流动介质进行加热，当到达预设的工作温度时，控制器控制加热装置5关闭，节省能源。
在上述实施例的基础上，进一步的，冲压模具还包括温度传感器；温度传感器与控制器连接；温度传感器用于检测流动介质的温度数值，并将温度数值传输给控制器，当温度数值大于预设值时，控制器控制加热装置5关闭。
其中，温度传感器与控制器电连接。
本实施例中，在冲压模具刚开始生产时，为了使流动介质的温度能够尽快达到工作温度，控制器控制加热装置5开启，对流动介质进行加热，加热过程中，温度传感器检测流动介质的温度数值，并将温度数值传输给控制器，当温度数值大于预设值时，控制器控制加热装置5关闭，以节省能源。温度传感器的设置能过令温控更加自动化，节省人力。
如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，流动介质为液体；第一循环通道4上设置有水泵16；水泵16用于驱动液体在第一循环通道4内循环流动。
本实施例中，在使用过程中，水泵16用于驱动液体在第一循环通道4内循环流动。水泵16的设置能够加快液体在第一循环通道4中的流动速度，从而缩短流动介质的热量均匀分布在第一循环通道4中的时间，提高冲压效率。
如图1、图2以及图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，流动介质为水；第一循环通道4上还设置有蒸汽释放口7；当水温达到100℃时，水蒸气从蒸汽释放口7处流出。
具体的，第一循环通道4包括水道17和蒸汽释放管道13。蒸汽释放口7设置在蒸汽释放管道13上，蒸汽释放管道13垂直于水道17设置，在下模具2工作时，蒸汽释放口7的水平高度高于水道17的高度，以防止水从蒸汽释放口7中流出。另外，蒸汽释放口7应位于下模具2的外部，以将水蒸气排至下模具2的外部。
由于水温在达到100℃时会变为水蒸气，因此，在温成形稳定生产的过程中，第一循环通道4的温度始终保持在95℃-99℃。
本实施例中，在使用过程中，第一循环通道4内部的水持续升温，当水升温至100℃时，水变为水蒸气从蒸汽释放口7处流出。以水作为流动介质的成本较低，且水蒸气排放至大气中不会造成污染。另外，水和蒸汽释放口7的设置能够对第一循环通道4的温度设置上限，令第一循环通道4的温度无法超过100℃，起到自动调控温度的作用。
如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，压边圈3内设置有能够与压边圈3实现热传递的第二循环通道8；第二循环通道8与第一循环通道4连通。
其中，第二循环通道8可以为第二金属管道，第二金属管道从压边圈3的一端穿入，并从压边圈3的另一端穿出，这样能够缩短压边圈3与流动介质热量传递均匀的时间，提高热传递效率。
本实施例中，在使用过程中，第二循环通道8能够与压边圈3实现热传递，即流动介质的热量能够传递给压边圈3，而在冲压过程中，压边圈3通过与板料的接触能够与板料进行热交换，从而将热量传输给板料。第二循环通道8的设置能够加速将热量传递给模具的工作面，提高板料温成形的效率。
如图5所示，在上述实施例的基础上，进一步的，第二循环通道8与第一循环通道4通过进水管9和出水管10连通；进水管9和出水管10沿下模具2的高度方向延伸，且进水管9和出水管10均为伸缩管11。
本实施例中，在冲压过程中，由于压边圈3与下模具2之间会产生上下的相对移动，即压边圈3会在垂直于下模具2的方向上移动，因此伸缩管11的设置能够在保证正常冲压工作的情况下，保证流动介质的流通。进水管9和出水管10两者互不干涉，这样能够令流动介质有进有出，有利于流动介质的流通。
如图6所示，在上述实施例的基础上，进一步的，上模具1的内部设置有能够与上模具1实现热传递的第三循环通道12；第三循环通道12内设置有流动介质。
具体的，第三循环通道12可以由上模具1内部的多个隔板围设而成，隔板上设置有用于流通流动介质的通孔。
或者第三循环通道12可以为环状的第三金属管道。
其中，流动介质可以为气体或者液体。
本实施例中，在使用过程中，第三循环通道12能够与上模具1实现热传递，即流动介质的热量能够传递给上模具1，而在冲压过程中，上模具1通过与板料的接触能够与板料进行热交换，从而将热量传输给板料。第三循环通道12的设置能够加速将热量传递给模具的工作面，提高板料温成形的效率。
如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步的，第三循环通道12与第一循环通道4通过进水连接管和出水连接管连通。
具体的，第一循环通道4上设置有两个第一连接口14，第二循环通道8上设置有两个第二连接口15。进水连接管和出水连接管的一端分别与两个第一连接口14连接，另一端分别与两个第二连接口15连接。
本实施例中，第三循环通道12与第一循环通道4连通的设置能够令第三循环通道12内的流动介质与第一循环通道4内的流动介质的温度保持一致。另外，进水连接管和出水连接管两者互不干涉，这样能够令流动介质有进有出，有利于流动介质的流通。
在上述实施例的基础上，进一步的，本发明实施例还提供了一种冲压装置，冲压装置包括冲压模具。
本实施例中，在使用过程中，工作人员将板料放置在上模具1和下模具2之间进行冲压。在冲压的过程中，上模具1、下模具2、压边圈3以及板料之间的摩擦能够产生热量，同时板料在变形时还能够产生变形热；但是由于板料和模具接触面积不同，因此产生的摩擦热和变形热不均匀。第一循环通道4内的流动介质能够吸收摩擦热和变形热，热量通过流动介质在第一循环通道4内的流动，使热量均匀分布在第一循环通道4中。第一循环通道4能够与下模具2实现热传递，即流动介质的热量能够传递给下模具2，而在冲压过程中，下模具2通过与板料的接触能够与板料进行热交换，从而将热量传输给板料。因此，通过吸收摩擦热和变形热，能够保持流动介质的温度，从而保持温成形时钢板的温度。上述冲压装置的设置，能够令板料在温成形稳定生产时的温度保持依靠上模具1、下模具2、压边圈3和板料的摩擦热、接触热以及热交换来实现，从而实现板料温成形稳定生产时，不用或少用外部热源的目的。
由上可知，上述冲压装置的设置，能够令板料在冲压过程中更少的消耗电力等能源，减少制造成本，且有利于环保。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种冲压模具，其特征在于，所述冲压模具包括：上模具、下模具以及压边圈；
所述上模具、所述压边圈以及所述下模具依次叠加设置；所述下模具上设置有能够与所述下模具实现热传递的第一循环通道；所述第一循环通道的内部设置有流动介质。
2.根据权利要求1所述的冲压模具，其特征在于，所述冲压模具还包括加热装置和控制器；
所述加热装置用于加热所述流动介质，所述控制器用于控制所述加热装置的开启和关闭。
3.根据权利要求2所述的冲压模具，其特征在于，所述冲压模具还包括温度传感器；
所述温度传感器与所述控制器连接；所述温度传感器用于检测所述流动介质的温度数值，并将温度数值传输给所述控制器，当温度数值大于预设值时，所述控制器控制所述加热装置关闭。
4.根据权利要求1所述的冲压模具，其特征在于，所述流动介质为液体；
所述第一循环通道上设置有水泵；所述水泵用于驱动液体在所述第一循环通道内循环流动。
5.根据权利要求4所述的冲压模具，其特征在于，所述流动介质为水；所述第一循环通道上还设置有蒸汽释放口；
当水温达到100℃时，水蒸气从所述蒸汽释放口处流出。
6.根据权利要求1所述的冲压模具，其特征在于，所述压边圈内设置有能够与所述压边圈实现热传递的第二循环通道；
所述第二循环通道与所述第一循环通道连通。
7.根据权利要求6所述的冲压模具，其特征在于，所述第二循环通道与所述第一循环通道通过进水管和出水管连通；
所述进水管和所述出水管沿所述下模具的高度方向延伸，且所述进水管和所述出水管均为伸缩管。
8.根据权利要求7所述的冲压模具，其特征在于，所述上模具的内部设置有能够与所述上模具实现热传递的第三循环通道；
所述第三循环通道内设置有流动介质。
9.根据权利要求8所述的冲压模具，其特征在于，所述第三循环通道与所述第一循环通道通过进水连接管和出水连接管连通。
10.一种冲压装置，其特征在于，所述冲压装置包括如权利要求1-9任一项所述的冲压模具。
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| 周正元主编；赖华清副主编；刘进球主审: "机械制造基础", 31 January 2016, 南京：东南大学出版社, pages: 85 * |
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