CN110560621B - 一种冷却冲头结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种冷却冲头结构，解决现有在热成型过程中为提高冲头寿命对冲头进行降温设计，使得冲头加工工艺复杂的问题。该结构包括冲头、固定块及垫块；固定块上表面开设有凹槽，凹槽槽底开设有贯通至固定块下表面的通孔；冲头为台阶状，其大端设置在凹槽内，小端穿设在通孔内并伸出固定块，冲头大端轴向长度与凹槽槽高相等，冲头大端侧壁与凹槽槽壁之间存在距离；垫块下表面、凹槽内壁、冲头大端侧壁三者之间形成密封腔体；固定块上设有第一通道，其进口端开口于固定块外表面，其出口端开口于凹槽内壁；垫块上开有与密封腔体连通的水槽；冲头上开设有与水槽连通的第二通道，第二通道的进口端开口于冲头上表面，其出口端开口于冲头下表面。

Description

一种冷却冲头结构
技术领域
本发明属于锻造生产技术，具体涉及一种冷却冲头结构。
背景技术
冲孔是锻造生产中的基本工序，在齿轮类、法兰盘类、以及其他带孔锻件的生产中，冲孔工序是必不可少的，冲头又是冲孔工序必不可少的部件。在热成型过程中，冲头的温度升高快，导致冲头强度下降，加剧磨损，从而导致冲头寿命降低。
为了提高冲头寿命，对冲头进行降温，公开号为CN106862397A的中国发明专利，公开了一种热冲压模具用冷却冲头，如图1所示，包括冲头壳体01及冷却器02，所述冲头壳体01内部中空，所述冷却器02固定安插在所述冲头壳体01内部，且所述冲头壳体01的上端开设有排气孔011，所述冲头壳体01的下端开设有出水道012，所述冷却器02的中心设有通气管021，所述通气管021顶端开设有若干出气孔024，所述通气管021与所述冲头壳体01之间存在间隙形成进水道022，冷却器02底部的两侧开设有出水口023，所述出水口023与所述出水道012连通。采用气冷和水冷相结合的方式，使得冲头在进行热冲压成型的过程中，加快对热冲压模具的冷却效率。但是该冲头为中空结构，用于安插冷却器，以及需开设若干进气孔和排气孔用于气冷处理；进水道022和出水道012均为环形结构，水道上部的宽度小于下端的宽度且从上端到下端呈弯折状，上述结构要求使得该冲头加工工艺复杂。
发明内容
为了解决现有在热成型过程中为提高冲头寿命，对冲头进行降温设计，使得冲头加工工艺复杂的问题，本发明提供了一种冷却冲头结构。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种冷却冲头结构，其特殊之处在于：包括冲头、固定块及设置在固定块上表面的垫块；所述固定块上表面开设有凹槽，所述凹槽槽底开设有贯通至固定块下表面的通孔；所述冲头为台阶状，其大端设置在凹槽内，小端穿设在所述通孔内，并伸出固定块，所述冲头大端的轴向长度与凹槽的槽高相等，冲头大端侧壁与凹槽槽壁之间存在距离；所述垫块下表面、凹槽内壁、冲头大端侧壁三者之间形成密封腔体；所述固定块上设有第一通道，其进口端开口于固定块外表面，其出口端开口于凹槽内壁；所述垫块上开有与所述密封腔体连通的水槽；所述冲头上开设有与所述水槽连通的第二通道，所述第二通道的进口端开口于冲头上表面，其出口端开口于冲头下表面。
进一步地，所述通孔和冲头的数量均为N个，其中N为≥2的正整数；N个冲头分别穿设在N个通孔内。
进一步地，所述第一通道与固定块上表面平行，其进口端开口于固定块的侧面。
进一步地，伸出通孔的冲头小端沿轴向至少分为外径不同的两段圆柱，其靠近大端的圆柱外径大于远离大端的圆柱外径。
进一步地，所述垫块通过焊接或者胶粘的方式设置在固定块的上表面。
进一步地，所述垫块上设有第一螺纹孔，所述固定块上设有第一通孔，通过连接螺栓依次穿过第一通孔和第一螺纹孔将垫块固定在固定块的上表面。
进一步地，所述第一通道的进口端连有管接头。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明冷却冲头结构无需加工为中空结构、无需冷却器，只需在冲头上加工第二通道，冲头与固定块和垫块配合形成密封腔体，冷却介质从第一通道流至密封腔体，然后从密封腔体流经水槽流经第二通道，对冲头进行冷却；冲头、固定块、垫块加工简单，整体安装方便；冲头在热锻及温锻的冲孔工序(对热锻件及温锻件进行冲孔)中，从内部冷却冲头，提高冲头使用寿命。
2、本发明冷却冲头结构中通孔和冲头的数量可均为多个，可实现多孔冲孔时，对多个冲头进行降温。
3、本发明冷却冲头结构中冲头小端可沿轴向至少分为外径不同的两段圆柱，可实现对不同孔径的加工。
附图说明
图1是现有冷却冲头的结构示意图；
图1中，附图标记如下：
01-冲头壳体，02-冷却器，011-排气孔，012-出水道，021-通气管，022-进水道，023-出水口，024-出气孔。
图2是本发明冷却冲头结构实施例一的结构示意图；
图3是本发明冷却冲头结构实施例二的结构示意图；
图2和图3中，附图标记如下：
1-管接头，2-固定块，21-第一通道，22-密封腔体，3-冲头，31-大端，32-小端，33-第二通道，4-垫块，41-水槽，5-连接螺栓，6-工作平台。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。
实施例一
如图2所示，一种冷却冲头结构，包括冲头3、固定块2、设置在固定块2上表面的垫块4，固定块2上表面开设有凹槽，凹槽槽底开设有一个贯通至固定块2下表面的通孔；冲头3为台阶状，其大端31设置在凹槽内，小端32穿设在通孔内，冲头3大端31的轴向长度与凹槽的槽高相等，冲头3大端31侧壁与凹槽槽壁之间存在距离；垫块4下表面、凹槽内壁、冲头3大端31侧壁三者之间形成密封腔体22；固定块2上设有第一通道21，其进口端开口于固定块2外表面，其出口端开口于凹槽内壁，第一通道21与固定块2上表面平行，其进口端开口于固定块2的侧面，第一通道21的进口端连有管接头1；垫块4上开有与密封腔体22连通的水槽41；冲头3上表面开设有两个贯通至下表面的通孔，即为第二通道33；其中，垫块4通过焊接或者胶粘的方式设置在固定块2的上表面，垫块4的上表面与工作平台6进行连接。
本发明冷却冲头结构的冷却过程：
通过管接头1和第一通道21往密封腔体22内注入冷却液体，冷却液体充满密封腔体22后通过垫块4上的水槽41进入第二通道33，冷却液体从冲头3的内部流过，对冲头3进行冷却，防止冲头3温度过高加剧磨损，提高冲头3使用寿命；其中，冷却液体可替换为冷却气体。
实施例二
如图3所示，一种冷却冲头结构，包括冲头3、固定块2、设置在固定块2上表面的垫块4，固定块2上表面开设有凹槽，凹槽槽底开设有两个贯通至固定块2下表面的通孔；冲头3的数量为两个，两个冲头分别设置在两个通孔内；每个冲头3为台阶状，其大端31设置在凹槽内，小端32分别穿设在通孔内，冲头3大端31的轴向长度与凹槽的槽高相等，冲头3大端31侧壁与凹槽槽壁之间存在距离，两个冲头3大端31侧壁之间存在距离；垫块4下表面、凹槽内壁、冲头3的大端31侧壁三者之间形成密封腔体22；固定块2上设有第一通道21，其进口端开口于固定块2外表面，其出口端开口于凹槽内壁，第一通道21与固定块2上表面平行，其进口端开口于固定块2的侧面，第一通道21的进口端连有管接头1；垫块4上开有与密封腔体22连通的水槽41；每个冲头3上表面开设有贯通至下表面的通孔，即为第二通道33，该第二通道33的数量可为多个，根据冲头3的小端32外径进行合理的设计，直径越大，第二通道33的数量越多，通常选择为1个或者平行设置的两个；其中，所述垫块4上设有第一螺纹孔，所述固定块2上设有第一通孔，通过连接螺栓5依次穿过第一通孔和第一螺纹孔将垫块4固定在固定块2的上表面，垫块4的上表面与工作平台6进行连接。
本发明冷却冲头结构的冷却过程：
通过管接头1和第一通道21往密封腔体22内注入冷却液体，冷却液体充满密封腔体22后通过垫块4上的水槽41进入第二通道33，冷却液体从冲头3的内部流过，对冲头3进行冷却，防止冲头3温度过高加剧磨损，提高冲头3使用寿命；其中，冷却液体可替换为冷却气体。
实施例三
与实施例二不同之处在于，所述凹槽为圆形槽，凹槽槽底开设有多个贯通至固定块2下表面的通孔，其中一个通孔位于圆形槽的中心，其余通孔沿圆周方向均布，冲头3的数量与通孔的数量相适配；多个冲头3设置在多个通孔内；伸出通孔的冲头3的小端32沿轴向至少分为外径不同的两段圆柱，其靠近大端31的圆柱外径大于远离大端31的圆柱外径，可实现对不同孔径的加工。
以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (6)

1.一种冷却冲头结构，其特征在于：包括N个冲头(3)、固定块(2)及设置在固定块(2)上表面的垫块(4)，N为≥2的正整数；
所述固定块(2)上表面开设有凹槽，所述凹槽槽底开设有贯通至固定块(2)下表面的N个通孔；
所述冲头(3)为台阶状，N个冲头(3)大端(31)设置在凹槽内，小端(32)分别对应穿设在N个通孔内，并伸出固定块(2)，所述冲头(3)的大端(31)轴向长度与凹槽的槽高相等，冲头(3)的大端(31)侧壁与凹槽槽壁之间存在距离；
所述垫块(4)下表面、凹槽内壁、冲头(3)的大端(31)侧壁三者之间形成密封腔体(22)；
所述固定块(2)上设有第一通道(21)，其进口端开口于固定块(2)外表面，其出口端开口于凹槽内壁；
所述垫块(4)下表面开有与所述密封腔体(22)连通的水槽(41)；
所述冲头(3)上开设有与所述水槽(41)连通的第二通道(33)，所述第二通道(33)的进口端开口于冲头(3)上表面，其出口端开口于冲头(3)下表面。
2.根据权利要求1所述一种冷却冲头结构，其特征在于：所述第一通道(21)与固定块(2)上表面平行，其进口端开口于固定块(2)的侧面。
3.根据权利要求1或2所述一种冷却冲头结构，其特征在于：伸出通孔的冲头小端(32)沿轴向至少分为外径不同的两段圆柱，其靠近大端(31)的圆柱外径大于远离大端(31)的圆柱外径。
4.根据权利要求3所述一种冷却冲头结构，其特征在于：所述垫块(4)通过焊接或者胶粘的方式设置在固定块(2)的上表面。
5.根据权利要求3所述一种冷却冲头结构，其特征在于：所述垫块(4)上设有第一螺纹孔，所述固定块(2)上设有第一通孔，通过连接螺栓(5)依次穿过第一通孔和第一螺纹孔将垫块(4)固定在固定块(2)的上表面。
6.根据权利要求1所述一种冷却冲头结构，其特征在于：所述第一通道(21)的进口端连有管接头(1)。
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