CN111036821A - 一种可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法 - Google Patents

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殷强
张海峰
蔡冰
黄荣
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朱亚萍
季成
王栋
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Abstract

本发明公开了一种可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法,在所述模具的内部设置有通道,同时运用一个内冷却喷管,将冷却润滑液通过内冷却喷管和模具内的通道喷射进模具第一型腔的内部,进而对所述第一型腔进行冷却和润滑。该模具可与现有锻造工艺中使用的支架式喷头喷淋方式结合,能够在锻造工位转换间隙对成形模具的内外部表面均涂覆一层润滑剂,并起到冷却的作用,同时,还可以提高锻造工艺的节拍和模具的使用寿命,能够大幅度提高效率和降低成本。

Description

一种可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法
技术领域
本发明涉及喷油嘴制造技术领域,尤其涉及一种用于喷油嘴生产的可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法。
背景技术
喷油嘴是燃油喷射系统中的重要零部件,也是一种典型的锻造异形件,零件沿着垂直长管方向伸出喷嘴,典型零件如图1所示。喷油嘴产品在使用过程中需承受150-200MPa的喷射压力,面对如此高的喷射压力,喷油嘴产品对原材料性能、产品微观组织、表面和芯部硬度、表面裂纹、氧化层深度都有极高的要求,同时喷油嘴产品的喷嘴部分纵深较大,难以成形,因此现行工艺一般都采用闭塞成形方法,即无飞边锻造进行加工成形。
该锻造方式的优点在于可以使产品在挤压过程中充分地填满模具型腔的同时,提高材料利用率。但闭式锻造的缺陷也很明显,锻造过程中需要相当大的挤压力,而且在多工位连续自动化锻造过程中,各工位之间的节拍转换频率高达12件/分钟。这对模具的润滑和冷却提出的非常高的要求。现有的喷油嘴闭式锻造一般采用外部喷淋石墨的润滑方式,即在工位转换的间隙采用支架式喷头对模具表面进行喷淋,该方法能将石墨喷淋到模具端面及内腔靠近端面的部分区域,能够起到一定的效果,但由于喷头尺寸的限制,无法深入到模具型腔内部。因此在连续多工位锻造过程中,模具型腔内部实际上是得不到快速地润滑和冷却的,长此以往,模具型腔内部容易出现拉毛现象,影响产品质量,同时,持续的高温也会影响模具尺寸,进而影响产品精度。因此如何在锻造过程中对模具型腔内部同步进行润滑就显得尤为重要,有必要提供一种新的技术方案。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法,能够解决锻造过程中下模的模具内部型腔无法进行润滑剂涂覆和冷却的问题,提高锻造工艺效率和模具寿命,具体技术方案如下所述:
本发明的一种可内部冷却润滑的模具,包括下模、压力块、退料器、内冷却喷管及填块;
所述下模和压力块内沿模具的中心轴线分别开设有第一型腔和容纳腔,所述下模安装在所述压力块的上表面,且所述第一型腔与所述容纳腔连通,所述填块容纳于所述容纳腔内;
所述填块的内部开设有第一内孔通道,所述第一内孔通道分别贯穿所述填块的上端面和侧面,且所述填块可以被驱动的在其初始位置和工作位置之间移动;
所述退料器的底端安装在所述填块的上表面,所述退料器的内部开设有第二内孔通道,所述第二内孔通道分别贯穿所述退料器的侧面和底端面,所述第二内孔通道与所述第一内孔通道连通;
所述压力块的内部开设有第三内孔通道,所述第三内孔通道的一端与所述容纳腔连通,另一端与所述内冷却喷管连通;
其中,在对工件的锻压过程中或锻压之前,所述填块位于其所述初始位置,此时所述第二内孔通道不与所述第三内孔通道连通,当完成锻压后,所述填块被驱动的移动至其所述工作位置,从而带动所述退料器将加工完成的所述工件顶出,此时,所述第二内孔通道与所述第三内孔通道连通。
进一步地,所述第二内孔通道包括竖直通道和多个水平通道,所述竖直通道的一端贯穿所述退料器的底端面,另一端分别与多个所述水平通道连通,且多个所述水平通道分别贯穿所述退料器的侧面。
进一步地,其还包括上模,所述上模位于所述下模的上方,在所述上模内沿所述模具的中心轴线开设有第二型腔,且当所述上模和下模进行合模时,所述第二型腔与所述第一型腔连通。
进一步地,所述填块的上表面还设置有下沉孔,所述退料器的底端安装在所述下沉孔内。
进一步地,其还包括压紧环,所述退料器的底端通过所述压紧环固定在所述填块的上表面。
一种模具的冷却润滑方法,具体步骤如下:
S1:在锻压完成后,所述填块被驱动的移动至其所述工作位置,所述第二内孔通道与所述第三内孔通道连通;
S2:所述内冷却喷管喷出冷却润滑液;
S3:所述冷却润滑液依次沿着所述第三内孔通道、第二内孔通道和第一内孔通道流向所述第一型腔内。
本发明的一种可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法的有益效果为:改进和增强了现有模具的冷却和润滑工艺,使得模具在自动化锻造工艺中能够得到充分的冷却和润滑,提高锻造工艺的节拍和模具的使用寿命,能够大幅度提高效率和降低成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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它附图。
图1是喷油嘴结构示意图;
图2是本实施例的填块位于初始位置时可内部冷却润滑的模具的结构示意图;
图3是本实施例的填块位于工作位置时可内部冷却润滑的模具的结构示意图;
图4是本实施例下模的结构示意图;
图5是本实施例退料器的结构示意图;
图6是B处截面示意图;
图7是本实施例填块的结构示意图;
图8是本实施例填块的结构示意图。
其中,1-下模,11-第一型腔,2-压力块,21-第三内孔通道,3-退料器,31-竖直通道,32-水平通道,4-内冷却喷管,5-填块,51-第一内孔通道,52-下沉孔,6-上模,7-压紧环,8-上冲头,9-工件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参阅图2至图8,图2是本实施例的填块位于初始位置时可内部冷却润滑的模具的结构示意图;图3是本实施例的填块位于工作位置时可内部冷却润滑的模具的结构示意图;图4是本实施例下模的结构示意图;图5是本实施例退料器的结构示意图;图6是B处截面示意图;图7是本实施例填块的结构示意图;图8是本实施例填块的结构示意图。
如图所示,本实施例的可内部冷却润滑的模具,包括下模1、压力块2、退料器3、内冷却喷管4及填块5;
所述下模1和压力块2内沿模具的中心轴线分别开设有第一型腔11和容纳腔,所述下模1安装在所述压力块2的上表面,且所述第一型腔11与所述容纳腔连通,所述填块5容纳于所述容纳腔内;
所述填块5的内部开设有第一内孔通道51,本实施例中优选地,所述第一内孔通道51为直角L形,其两端分别贯穿所述填块5的上端面和侧面,且所述填块5可以被驱动的在其初始位置和工作位置之间移动,当然,所述第一内孔通道51还可以为其他形状,比如圆角L形、倒角L形或S形等等;
所述退料器3的底端安装在所述填块5的上表面,本实施例中,在所述填块5的上表面开有下沉孔52,所述退料器3的底端插入到所述下沉孔52内,并通过压紧环7进行固定。在所述退料器3的内部开设有第二内孔通道,所述第二内孔通道分别贯穿所述退料器3的侧面和底端面,所述第二内孔通道与所述第一内孔通道51连通;
所述压力块2的内部开设有第三内孔通道21,所述第三内孔通道21的一端与所述容纳腔连通,另一端与所述内冷却喷管4连通;
其中,在对工件9的锻压过程中或锻压之前,所述填块5位于其所述初始位置,此时所述第二内孔通道不与所述第三内孔通道21连通,当完成锻压后,所述填块5被驱动的移动至其所述工作位置,从而带动所述退料器3将加工完成的所述工件9顶出,此时,所述第二内孔通道与所述第三内孔通道21连通,之后所述内冷却喷管4喷出冷却润滑液,所述冷却润滑液依次沿着所述第三内孔通道21、第二内孔通道和第一内孔通道51流向所述第一型腔11内。
所述第二内孔通道包括竖直通道31和多个水平通道32,本实施例中,优选地,所述竖直通道31的直径为6mm,多个所述水平通道32为四个直径分别为3mm的小孔通道,并组成一个十字形的四通小孔,且多个所述水平通道32的出口位置距离所述退料器3上端面的距离为10mm。本实施例中,所述竖直通道31的一端贯穿所述退料器3的底端面,另一端分别与多个所述水平通道32连通,且多个所述水平通道32分别贯穿所述退料器3的侧面。
本实施例的可内部冷却润滑的模具,其还包括上模6,所述上模6位于所述下模1的上方,在所述上模6内沿所述模具的中心轴线开设有第二型腔,且当所述上模6和下模1进行合模时,所述第二型腔与所述第一型腔11连通。
具体的冷却润滑方法步骤如下:
将待加工的坯料放进所述第一型腔11内,之后所述上模6与下模1进行合模,坯料的一端会插入所述第二型腔内,然后位于所述第二型腔内的上冲头8会对所述坯料进行锻造,此过程中,所述填块5处于其所述初始位置,所述第一内孔通道51不与所述第三内孔通道21连通;当锻压完成后,所述上模6与下模1进行分模,之后设备的下挂杆向上推动填块5,顶住所述退料器3连同加工完成的工件9向上移动,直至所述填块5移动到其所述工作位置,此时所述第一内孔通道51与第三内孔通道21连通。当所述填块5移动到其所述工作位置后,设备的自动化步进梁夹爪会夹走被顶出已加工完成的工件9,在夹工件9的同时,所述内冷却喷管4会喷出用于冷却和润滑的的冷却润滑液,本实施例优选采用水基石墨,水基石墨会沿着所述第三内孔通道21、第二内孔通道、竖直通道31和多个所述水平通道32喷至所述第一型腔11的内部。由于此时所述水平通道32的出口位置位于所述第一型腔11的中上部位,喷出的水基石墨会沿着所述第一型腔11的内部向下流,最后覆盖整个第一型腔11。
本实施例的可内部冷却润滑的模具及其冷却润滑方法,有效地弥补了外部喷淋只能喷到成形下模1内腔的上部位置的不足之处,与外部喷淋方式结合,能够使整个成形下模1内腔在下一次锻造前,都被涂覆上石墨,极大地提高了模具润滑和冷却效率,延长了模具寿命。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (6)

1.一种可内部冷却润滑的模具,其特征在于,包括下模(1)、压力块(2)、退料器(3)、内冷却喷管(4)及填块(5);
所述下模(1)和压力块(2)内沿模具的中心轴线分别开设有第一型腔(11)和容纳腔,所述下模(1)安装在所述压力块(2)的上表面,且所述第一型腔(11)与所述容纳腔连通,所述填块(5)容纳于所述容纳腔内;
所述填块(5)的内部开设有第一内孔通道(51),所述第一内孔通道(51)分别贯穿所述填块(5)的上端面和侧面,且所述填块(5)可以被驱动的在其初始位置和工作位置之间移动;
所述退料器(3)的底端安装在所述填块(5)的上表面,所述退料器(3)的内部开设有第二内孔通道,所述第二内孔通道分别贯穿所述退料器(3)的侧面和底端面,所述第二内孔通道与所述第一内孔通道(51)连通;
所述压力块(2)的内部开设有第三内孔通道(21),所述第三内孔通道(21)的一端与所述容纳腔连通,另一端与所述内冷却喷管(4)连通;
其中,在对工件(9)的锻压过程中或锻压之前,所述填块(5)位于其所述初始位置,此时所述第二内孔通道不与所述第三内孔通道(21)连通,当完成锻压后,所述填块(5)被驱动的移动至其所述工作位置,从而带动所述退料器(3)将加工完成的所述工件(9)顶出,此时,所述第二内孔通道与所述第三内孔通道(21)连通。
2.根据权利要求1中所述的可内部冷却润滑的模具,其特征在于,所述第二内孔通道包括竖直通道(31)和多个水平通道(32),所述竖直通道(31)的一端贯穿所述退料器(3)的底端面,另一端分别与多个所述水平通道(32)连通,且多个所述水平通道(32)分别贯穿所述退料器(3)的侧面。
3.根据权利要求1中所述的可内部冷却润滑的模具,其特征在于,其还包括上模(6),所述上模(6)位于所述下模(1)的上方,在所述上模(6)内沿所述模具的中心轴线开设有第二型腔,且当所述上模(6)和下模(1)进行合模时,所述第二型腔与所述第一型腔(11)连通。
4.根据权利要求1中所述的可内部冷却润滑的模具,其特征在于,所述填块(5)的上表面还设置有下沉孔(52),所述退料器(3)的底端安装在所述下沉孔(52)内。
5.根据权利要求4中所述的可内部冷却润滑的模具,其特征在于,其还包括压紧环(7),所述退料器(3)的底端通过所述压紧环(7)固定在所述填块(5)的上表面。
6.一种对权利要求1-5任一所述的模具的冷却润滑方法,其特征在于,具体步骤如下:
S1:在锻压完成后,所述填块(5)被驱动的移动至其所述工作位置,所述第二内孔通道与所述第三内孔通道(21)连通;
S2:所述内冷却喷管(4)喷出冷却润滑液;
S3:所述冷却润滑液依次沿着所述第三内孔通道(21)、第二内孔通道和第一内孔通道(51)流向所述第一型腔(11)内。
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