CN116020948A

CN116020948A - 一种基于冲压模具的配套降温冷却机构

Info

Publication number: CN116020948A
Application number: CN202310321852.XA
Authority: CN
Inventors: 汤立宸; 杨艺
Original assignee: Changzhou Ximi Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Changzhou Ximi Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-29
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2043-03-29
Also published as: CN116020948B

Abstract

本发明属于金属冲压的技术领域，具体涉及一种基于冲压模具的配套降温冷却机构，其中包括冲压机、模具、降温冷却机构以及智能冲压系统，所述冲压机包括底座、腔体、液压缸以及工作台，所述模具包括上模、下模；所述工作台固定安装于底座的上方，所述腔体固定安装于底座前侧上方，所述液压缸固定安装于腔体内部上方，所述上模与液压缸固定连接，所述下模固定安装于工作台的上表面；所述降温冷却机构设置于底座的右侧，且与下模内部管道连接；所述智能冲压系统分别与液压缸、降温冷却机构电性连接，所述降温冷却机构包括冷却部和伸缩杆；该装置解决了当前无法智能化对金属进行冲压，并保证冷却时重复循环使用的冷却液能够有效自然降温的问题。

Description

一种基于冲压模具的配套降温冷却机构

技术领域

本发明属于金属冲压的技术领域，具体涉及一种基于冲压模具的配套降温冷却机构。

背景技术

金属冲压是用一个金属冲压模或一系列金属冲压模来将金属板材成形为三维尺寸形状的工件的制造工艺，在冲压前对金属进行高温锻造能够使金属在冲压时快速产生形变，这时高温的金属以及冲压产生的温度使冲压完成后的金属无法快速被取出。

本技术方案采用的冲压机以及降温冷却机构，相对于传统的冲压机和冷却技术，能够智能化的进行冲压工作，保证冲压成型质量的同时降低能耗，并且冷却液循环使用后能够有效的自然降温，保证冷却效果。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于冲压模具的配套降温冷却机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于冲压模具的配套降温冷却机构，包括冲压机、模具、降温冷却机构以及智能冲压系统，所述冲压机包括底座、腔体、液压缸以及工作台，所述模具包括上模、下模；

所述工作台固定安装于底座的上方，所述腔体固定安装于底座前侧上方，所述液压缸固定安装于腔体内部上方，所述上模与液压缸固定连接，所述下模固定安装于工作台的上表面；

所述降温冷却机构设置于底座的右侧，且与下模内部管道连接；

所述智能冲压系统分别与液压缸、降温冷却机构电性连接。

本发明进一步说明，所述降温冷却机构包括冷却部和伸缩杆；

所述冷却部包括冷却腔、气缸、液压腔、液压板；

所述冷却腔固定安装于底座的右侧，所述气缸、液压腔均固定安装于冷却腔的内壁，所述液压板与液压腔内壁滑动连接；

所述气缸与液压板固定连接，所述气缸设置于液压腔的上方，所述液压腔下方与下模内部连接有输液管；

所述智能冲压系统与气缸电性连接。

本发明进一步说明，所述伸缩杆下端连接有气管一和气管二，所述气管一与外部管道连接，所述气管二的管道内径大于气管一的管道内径，所述伸缩杆固定安装于上模与工作台上表面之间；

所述液压腔的内壁右下方设置有排水腔，所述排水腔上方开始有排水孔，所述排水腔内部设置有气囊，所述气囊位于输液管的左端位置；

所述气囊与气管二管道连接，且管道内设置有单向阀，所述气囊与外部控制阀管道连接；

所述智能冲压系统与外部控制阀电性连接。

本发明进一步说明，所述智能冲压系统包括温度感应模块、信息传输模块、智能计算模块、智能控制模块；

所述温度感应模块设置于下模内，且与信息传输模块电性连接，所述智能计算模块与信息传输模块电性连接，所述智能控制模块与智能计算模块电性连接，所述智能控制模块分别与液压缸、气缸、外部控制阀电性连接；

所述温度感应模块用于感应高温锻造后的金属温度，所述信息传输模块用于传输信息，所述智能计算模块用于接收传输的信息，并对信息进行计算，所述智能控制模块用于根据计算结果智能化控制液压缸、气缸、外部控制阀运行。

本发明进一步说明，所述智能冲压系统的运行步骤包括：

步骤S1、智能冲压系统运行，开始冲压工作；

步骤S2、温度感应模块感应高温锻造后的金属温度，并通过信息传输模块将温度数据传输到智能计算模块中；

步骤S3、通过智能计算模块对信息进行计算，智能控制模块再根据计算结果控制液压缸的运行功率，同时控制外部控制阀关闭；

步骤S4、智能控制模块控制气缸的运行频次，气缸运行完毕后控制外部控制阀开启；

步骤S5、完成一次冲压工作，如需继续冲压则重复步骤S1至步骤S4。

本发明进一步说明，所述步骤S3中：

；

其中，

为液压缸的运行功率，

为液压缸的最大运行功率，

为金属形变所需的最低温度，

为高温锻造后的金属温度，当金属温度越高，液压缸冲压运行功率越低。

本发明进一步说明，所述步骤S4中：

；

其中，

为气缸的运行频次，

为气缸的最大运行频次，

为模具能够承受的金属最大温度，温度越高的金属，气缸运行频次越高，冷却次数越多。

本发明进一步说明，所述步骤S3以及步骤S4中，冲压时，外部控制阀关闭，冲压完成后，外部控制阀开启；

高，液压缸运行功率小，这时伸缩杆缓慢缩短，内部的气体小部分进入气囊；

低，液压缸运行功率大，这时伸缩杆快速缩短，内部的气体大部分进入气囊。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用的智能冲压系统、冲压机以及降温冷却机构，操作人员将高温锻造后的金属放入下模内，之后智能冲压系统运行，通过电驱动使液压缸运行，液压缸带动上模向下移动，直至上模底部与金属接触，对金属进行撞击，完成冲压工作，冲压过程中，模具内部产生高温，为便于操作人员取拿，在冲压完成后，智能冲压系统驱动气缸运行，气缸带动液压板沿液压腔内壁向下滑动，液压板下方的液体受到挤压后通过输液管排进下模内，从而对下模中的金属进行冷却，加快成型，并且可以便于操作人员快速取拿冲压完成的金属，从而提高工作效率；之后再驱动气缸复位，带动液压板沿液压腔内壁向上滑动至复位，通过输液管再将下模内的冷却液抽出，同时驱动液压缸带动上模复位，操作人员取出冲压后的金属，操作自动化，且冲压效率高；同时智能冲压系统可以根据金属的温度自动选择合适的冲压力度，以及冷却的强度，一方面保证冲压质量，另一方面使冷却液得到有效的冷却，时刻能够保持住较好的冷却效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的冲压过程示意图；

图3是本发明的冲压机平面示意图；

图4是本发明的管道连接方式的平面示意图；

图5是本发明的智能冲压系统流程示意图；

图中：1、底座；2、腔体；3、液压缸；4、工作台；5、上模；6、下模；7、伸缩杆；8、冷却腔；9、气缸；10、液压腔；11、液压板；12、气管一；13、气管二；14、输液管；15、排水腔；16、气囊。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种基于冲压模具的配套降温冷却机构，包括冲压机、模具、降温冷却机构以及智能冲压系统，冲压机包括底座1、腔体2、液压缸3以及工作台4，模具包括上模5、下模6；

工作台4固定安装于底座1的上方，腔体2固定安装于底座1前侧上方，液压缸3固定安装于腔体2内部上方，上模5与液压缸3固定连接，下模6固定安装于工作台4的上表面；

降温冷却机构设置于底座1的右侧，且与下模6内部管道连接；

智能冲压系统分别与液压缸3、降温冷却机构电性连接；

降温冷却机构包括冷却部和伸缩杆7；

冷却部包括冷却腔8、气缸9、液压腔10、液压板11；

冷却腔8固定安装于底座1的右侧，气缸9、液压腔10均固定安装于冷却腔8的内壁，液压板11与液压腔10内壁滑动连接；

气缸9与液压板11固定连接，气缸9设置于液压腔10的上方，液压腔10下方与下模6内部连接有输液管14；

智能冲压系统与气缸9电性连接；

操作人员将高温锻造后的金属放入下模6内，之后智能冲压系统运行，通过电驱动使液压缸3运行，液压缸3带动上模5向下移动，直至上模5底部与金属接触，对金属进行撞击，完成冲压工作，冲压过程中，模具内部产生高温，为便于操作人员取拿，在冲压完成后，智能冲压系统驱动气缸9运行，气缸9带动液压板11沿液压腔10内壁向下滑动，液压板11下方的液体受到挤压后通过输液管14排进下模6内，从而对下模6中的金属进行冷却，加快成型，并且可以便于操作人员快速取拿冲压完成的金属，从而提高工作效率；

之后再驱动气缸9复位，带动液压板11沿液压腔10内壁向上滑动至复位，通过输液管14再将下模6内的冷却液抽出，同时驱动液压缸3带动上模5复位，操作人员取出冲压后的金属，操作自动化，且冲压效率高；

同时智能冲压系统可以根据金属的温度自动选择合适的冲压力度，以及冷却的强度，一方面保证冲压质量，另一方面使冷却液得到有效的冷却，时刻能够保持住较好的冷却效果；

伸缩杆7下端连接有气管一12和气管二13，气管一12与外部管道连接，气管二13的管道内径大于气管一12的管道内径，伸缩杆7固定安装于上模5与工作台4上表面之间；

液压腔10的内壁右下方设置有排水腔15，排水腔15上方开始有排水孔，排水腔15内部设置有气囊16，气囊16位于输液管14的左端位置；

气囊16与气管二13管道连接，且管道内设置有单向阀，气囊16与外部控制阀管道连接；

智能冲压系统与外部控制阀电性连接；

通过上述步骤，再冲压过程中，上模5快速向下移动，压动伸缩杆7快速缩短，伸缩杆7内的气体受到快速挤压，一部分通过气管一12排出到外界，一部分通过气管二13进入到气囊16中，这时再上述步骤中液压腔10内的冷却液通过排水腔15上的排水孔，进入排水腔15内部，最后通过输液管14进入下模6中，气囊16内部注入气体后膨胀，这时冷却液流通的通道变小，流进下模6内的速度变慢，可以使多次循环冷却后的冷却液在液压腔10内进行自然冷却，使冷却液保持冷却效果；

通过该步骤，一方面可以保证冷却效果，另一方面使冷却工作持续有效运行，无论金属的温度如何，都能够进行快速冷却，操作人员可以快速取拿冲压后的金属；

智能冲压系统包括温度感应模块、信息传输模块、智能计算模块、智能控制模块；

温度感应模块设置于下模6内，且与信息传输模块电性连接，智能计算模块与信息传输模块电性连接，智能控制模块与智能计算模块电性连接，智能控制模块分别与液压缸3、气缸9、外部控制阀电性连接；

温度感应模块用于感应高温锻造后的金属温度，信息传输模块用于传输信息，智能计算模块用于接收传输的信息，并对信息进行计算，智能控制模块用于根据计算结果智能化控制液压缸3、气缸9、外部控制阀运行；

智能冲压系统的运行步骤包括：

步骤S1、智能冲压系统运行，开始冲压工作；

步骤S3、通过智能计算模块对信息进行计算，智能控制模块再根据计算结果控制液压缸3的运行功率，同时控制外部控制阀关闭；

步骤S4、智能控制模块控制气缸9的运行频次，气缸9运行完毕后控制外部控制阀开启；

步骤S5、完成一次冲压工作，如需继续冲压则重复步骤S1至步骤S4；

步骤S3中：

；

其中，

为液压缸3的运行功率，

为液压缸3的最大运行功率，

为金属形变所需的最低温度，

为高温锻造后的金属温度，当金属温度越高，液压缸3冲压运行功率越低；

针对温度较高的金属，极为容易形变，从而液压缸3的运行功率降低，从而降低冲压强度，保证能够顺利冲压成型的同时降低冲压机的运行能耗，降低生产成本，针对温度较低的金属，较难成型，这时需要大力对金属进行冲击，保证金属能够顺利成型，保障成型质量；

步骤S4中：

；

其中，

为气缸9的运行频次，

为气缸9的最大运行频次，

为模具能够承受的金属最大温度，温度越高的金属，气缸9运行频次越高，冷却次数越多；

针对温度较高的金属，增大气缸9往复运行的次数，从而加大冷却的次数，使金属能够被快速降温，操作人员可以快速拿取金属，针对温度较低的金属，减少气缸9运行频次，既保证能够快速冷却金属又能够减少结构的磨损，并使冷却液有足够的时间自然冷却从而保持冷却效果；

步骤S3以及步骤S4中，冲压时，外部控制阀关闭，冲压完成后，外部控制阀开启；

高，液压缸3运行功率小，这时伸缩杆7缓慢缩短，内部的气体小部分进入气囊16；

低，液压缸3运行功率大，这时伸缩杆7快速缩短，内部的气体大部分进入气囊16；

在金属温度较高时，气囊16膨胀程度小，冷却液通过输液管14进入下模6内的流速增大，从而使冷却速度增大，提高冷却效率，在金属温度较低时，气囊16膨胀程度大，冷却液在进入输液管14时的流通通道减小，从而使流速降低，既能够保证冷却工作顺利进行，又能够使液压腔10内的冷却液能够有足够的时间进行自然冷却。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、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，而不是指示或暗示所指的装置或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。

最后需要指出的是：以上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精神和范围。