CN116441418A - 基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其应用于新型铝翅片冲压模具，包括：将设有凸模的第一模板及设有凹模腔的第二模板分别安装至冲压设备及工作台上:将待加工铝箔置于工作台的模板上；控制冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达微量油雾喷嘴喷射范围时，喷嘴进行水性冲压液雾化喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面，停止喷射并控制第一模板、第二模板继续相向移动，使待加工铝箔在第一模板的凸模和第二模板的凹模腔的挤压下成型；对夹装在第一模板和第二模板之间的待加工铝箔进行去应力操作,得到成型的铝翅片。本发明能够实现无VOCs的水性冲压液的正常批量使用，高效普及。
Description
技术领域
本发明属于铝翅片冲压领域，尤其涉及一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺。
背景技术
空调两器铝翅片、散热器铝箔等是构成蒸发器和冷凝器的基本元件.起散热作用，采用冲压加工工艺制造。所用材料为铝或铝合金箔带材，一般厚度为0.1～0.12mm，在高速冲床上经过冲孔、翻边、拉伸变薄及剪切等工序加工而成。冲床加工速度为200～250次/min。冲床使用级进模具，铝翅片加工中发生的变形有：冲孔、翻边、拉伸变薄(包括横向和纵向的变薄)、切口和剪裁。由于加工翅片用的铝箔很薄，在翻边和变薄拉伸过程中需要使用到冲压油(行业称为“翅片油”)起到润滑效果，防止材料开裂模具损耗快等不良。
传统的铝合金翅片冲压油都是挥发型油性的，虽然能够提供很好的润滑和防锈可以满足加工要求，但是挥发油造成的VOCs给大气环境带来了极大的压力，并且给工厂周边居民造成健康隐患，工人在操作冲床接触翅片油的时候，由于翅片油碳氢溶剂对皮肤的脱脂效应容易造成员工皮肤过敏。因此，市面上也有在开发不挥发、无VOCs的水性冲压液来试图解决上述问题。
但是由于水性冲压液表面张力大(30-40mN/m)，挥发慢等特点使其在实际应用过程中会有诸多问题导致很难普及开来。所以急需设计一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺来规避使用水性冲压液的弊端，使其能够正常批量使用、高效普及、促进环保。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，通过在冲压中设置微量油雾喷嘴的水性冲压液喷射步骤，将传统的铝箔浸泡冲压油的方式，改成喷嘴喷射微量水性冲压液的方式进行润滑，实现无VOCs的水性冲压液的正常批量使用，高效普及。
为了实现上述目的，本发明的一个实施方式的一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其应用于新型铝翅片冲压模具，其包括以下步骤：
S1、将设有凸模的第一模板固定安装至工作台上,将设有凹模腔的第二模板固定安装至冲压设备上:
S2、将模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统；
S3、将待加工铝箔放置在工作台的模板上；
S4、通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面；
S5、停止微量油雾喷嘴喷射操作；
S6、通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板继续相向移动，使得所述待加工铝箔在第一模板的凸模和第二模板的凹模腔的挤压下成型；
S7、对夹装在所述第一模板和所述第二模板之间的待加工铝箔进行去应力操作,以得到成型的铝翅片。
进一步地，设有凸模的第一模板与设有凹模腔的第二模板的固定安装位置对应，保证两模板扣合冲压时凸模能够插入凹模腔内:
进一步地，所述步骤S4中微量油雾喷嘴喷射范围根据实际工况确定，确定依据是水性冷却液能够均匀覆盖在铝箔外表面上。
进一步地，所述微量油雾喷嘴喷射为雾化喷射。
进一步地，所述步骤S7之后还可以包括在线微加温步骤。
进一步地，所述步骤S7之后还可以包括在线微吹风步骤。
进一步地，所述步骤S2、将模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统，具体为：将第一模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统。
进一步地，所述步骤S2、将模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统，具体为：分别将第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统。
进一步地，所述步骤S4具体为：通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面。
进一步地，所述步骤S4具体为：通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴同时进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面。
进一步地，所述步骤S3还可以为：将待加工铝箔放置在工作台上第二模板通孔上伸出的可升降支脚上，具体为：在工作台上设置几个可升降支脚，第二模板上配套开设有几个通孔，可升降支脚能够通过通孔伸出，对待加工铝箔形成水平支撑，支撑高度为第二模板的微量油雾喷嘴喷射范围。
本发明的有益效果为：
本发明通过应用改进的新型铝翅片冲压模具结构，在模具中间设置微量油雾喷嘴，将传统的铝箔浸泡冲压油的方式，改成喷嘴喷射微量水性冲压液的方式进行润滑，从而达到冲压液均匀覆盖铝箔板起到润滑效果，同时雾化后的水性冲压液挥发速度明显加快，不需要或者稍微在线加温即可挥发干净，实现无VOCs的水性冲压液的正常批量使用，高效普及，有利环保。
附图说明
图1是本发明一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺的一个实施例的流程图；
图2是本发明的一个实施例结构示意图；
图3是本发明的一个实施例的微量油雾喷嘴结构示意图；
图4是本发明的一个实施例的微量水性冲压液喷射润滑系统结构示意图。
图中：
第一模板1、第二模板2、凸模3、凹模腔4、第一模板的扣合面5、第二模板的扣合面6、容置腔7、微量油雾喷嘴8、控液电磁通断阀9、控气电磁通断阀10、水性冲压液储液罐11、气源12。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图1-4和实施例作进一步说明。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
如附图1所示，本发明提供一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其流程应用于以下的新型铝翅片冲压模具。
如附图2所示，新型铝翅片冲压模具，包括第一模板1和第二模板2，第一模板1的一个端面上设有多个凸模3，凸模3为球头凸模。第二模板2的一个端面上设有多个内陷的凹模腔4，球头凸模能对应插入形状相匹配的圆形凹模腔4内部，第一模板1和第二模板2能够通过相匹配的凸模3与凹模腔4进行上下扣合,两个抵接触的端面分别成为扣合面，即第一模板的扣合面5上设有凸模3，第二模板的扣合面6上设有内陷的凹模腔4。
作为第一个实施例，在第一模板的扣合面5上设有内陷的容置腔7，第一模板1的容置腔7在凸模3间均匀设置。容置腔7内设有微量油雾喷嘴8，用于喷洒水性冲压液，如附图3所示。微量油雾喷嘴8连接微量水性冲压液喷射润滑系统。微量油雾喷嘴8喷头的设置高度略低于容置腔7所在扣合面的平面高度，为隐藏式设置。第一模板1的容置腔7在凹模腔4间均匀设置。微量油雾喷嘴8的喷射量和喷射角度能够根据需要调节设置。
作为第二个实施例，第一模板的扣合面5上设有内陷的容置腔7，在第二模板的扣合面6上也可以同时设有内陷的容置腔7，第一模板1的容置腔7在凸模3间均匀设置，第二模板2的容置腔7在凹模腔4间均匀设置。根据实验经验，润滑性能足够的话一面喷射即可，但是为了更好的喷雾、保证润滑效果，双面进行喷射效果更佳。
微量油雾喷嘴8连接微量水性冲压液喷射润滑系统。如附图4所示，微量水性冲压液喷射润滑系统,包括控液电磁通断阀9、控气电磁通断阀10、水性冲压液储液罐11、气源12,微量油雾喷嘴8的与顶部圆锥中心孔相通的塔形接头3通过软管连接到控液电磁通断阀9,控液电磁通断阀9再通过软管连接到水性冲压液储液罐11,水性冲压液储液罐11建议放置于高处,便于出液；所述微量油雾喷嘴8另外一个塔形接头3通过软管连接到控气电磁通断阀10,控气电磁通断阀10再通过软管连接到气源12。常态下控气电磁通断阀10、控液电磁通断阀9关闭,压缩空气及润滑液均与微量油雾喷嘴8断开:工作时,控气电磁通断阀10、控液电磁通断阀9同时得电,压缩空气通过控气电磁通断阀10进入微量油雾喷嘴8,然后从锥形帽1顶部圆孔喷出,形成锥形气流以及产生吸力,水性冲压液储液罐11内润滑液通过控液电磁通断阀9被吸入微量油雾喷嘴8,再被喷出,形成雾状锥形喷雾,对加工工具进行润滑。
散热铝箔一般厚度为0.1-0.12mm，经过凹凸模冲成直径7mm-15mm，翻边高度为1.3-3mm的规则形状。为确保微量润滑系统不影响冲压工艺，特将内设喷嘴的容置腔7在第一模板扣合面的凸模3间及第二模板扣合面的凹模腔4间均匀设置，为防止损坏喷嘴及影响冲压效果，喷嘴8采用隐藏式设计；并且为确保喷嘴8能够对铝箔均匀喷洒，喷射量和喷射角度可自由调节，调节依据是水性冷却液能够基本均匀覆盖在铝箔上。本申请将传统的铝箔浸泡冲压油的方式，改成喷嘴喷射微量水性冲压液的方式进行润滑，从而达到冲压液均匀覆盖铝箔板起到润滑效果，同时雾化后的水性冲压液挥发速度明显加快，不需要或者稍微在线加温即可挥发干净。
作为应用上述新型铝翅片冲压模具第一个实施例的工艺：
本发明提供的一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，包括以下步骤：
S1、将设有凸模的第一模板固定安装至冲压设备上,将设有凹模腔的第二模板固定安装至工作台上:
S2、将第一模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统；
S3、将待加工铝箔放置在工作台上第二模板上；
S4、通过控制冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面；
S5、停止微量油雾喷嘴喷射操作；
S6、通过控制冲压设备,使第一模板、第二模板继续相向移动，使得待加工铝箔在第一模板的凸模和第二模板的凹模腔的挤压下成型；
S7、对夹装在第一模板和第二模板之间的待加工铝箔进行去应力操作,以得到成型的铝翅片。
进一步地，作为应用上述新型铝翅片冲压模具第二个实施例的工艺实施例1：
本发明提供的一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，包括以下步骤：
P1、将设有凸模的第一模板固定安装至工作台上,将设有凹模腔的第二模板固定安装至冲压设备上:
P2、分别将第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统；
P3、将待加工铝箔放置在工作台上第一模板上；
P4、通过控制冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，到达第二模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴同时进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面；
P5、停止微量油雾喷嘴喷射操作；
P6、通过控制冲压设备,使第一模板、第二模板继续相向移动，使得待加工铝箔在第一模板的凸模和第二模板的凹模腔的挤压下成型；
P7、对夹装在第一模板和第二模板之间的待加工铝箔进行去应力操作,以得到成型的铝翅片。进一步地，步骤S4中微量油雾喷嘴喷射范围根据实际工况确定，确定依据是水性冷却液能够均匀覆盖在铝箔外表面上。
进一步地，作为应用上述新型铝翅片冲压模具第二个实施例的工艺实施例2(第二模板上还另加设有通孔，用于容纳工作台上可贯穿伸出模板上表面的可升降支脚)，本发明提供的一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，包括以下步骤：
W1、将设有凸模的第一模板固定安装至冲压设备上,将设有凹模腔的第二模板固定安装至工作台上:
W2、分别将第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统；
W3、将待加工铝箔放置在工作台上第二模板通孔上伸出的可升降支脚上，具体为：
在工作台上设置几个可升降支脚，第二模板上配套开设有几个通孔，可升降支脚能够通过通孔伸出，对待加工铝箔形成水平支撑，支撑高度为第二模板的微量油雾喷嘴喷射范围；
W4、控制第二模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔下表面；
W5、停止第二模板内的微量油雾喷嘴喷射操作；
W6、控制可升降支脚下降，令待加工铝箔平稳落于第二模板上；
W7、通过控制冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔上表面；
W8、停止第一模板内的微量油雾喷嘴喷射操作；
W9、通过控制冲压设备,使第一模板、第二模板继续相向移动，使得待加工铝箔在第一模板的凸模和第二模板的凹模腔的挤压下成型；
W10、对夹装在第一模板和第二模板之间的待加工铝箔进行去应力操作,以得到成型的铝翅片；
进一步地，还可以在冲压完成后，让工作台上设置的可升降支脚(端部设有弹性材质盖帽)通过通孔伸出，方便将成型的铝翅片托出进入下一工序。
进一步地，微量油雾喷嘴喷射范围根据实际工况确定，确定依据是水性冷却液能够均匀覆盖在铝箔外表面上。
进一步地，微量油雾喷嘴喷射为雾化喷射。
进一步地，为加快水性冷却液挥发、开燥速度，提高加工生产效率，步骤S7之后还可以包括在线微加温或吹微风步骤。
传统的工艺，是铝箔从油性的冲压油里面浸泡，然后过去冲压，传统的铝合金翅片冲压油都是挥发型油性的，虽然能够提供很好的润滑和防锈可以满足加工要求，但是挥发油造成的VOCs给大气环境带来了极大的压力，并且给工厂周边居民造成健康隐患，工人在操作冲床接触翅片油的时候，由于翅片油碳氢溶剂对皮肤的脱脂效应容易造成员工皮肤过敏。本申请我们改进之后不需要使用冲压油，也不需要使用浸泡方式，只用水性冲压液从模具微量油雾喷嘴8里面喷射出来，模具在合起来冲压下去之前，微量油雾喷嘴8喷射雾化的水性冲压液，喷液均匀、全覆盖地喷到铝箔表面，模具冲压的时候，微量油雾喷嘴8停止喷射，然后模具冲压下去，冲压过程中，水性冲压液起了一个润滑作用，防止材料开裂及模具损耗快等不良后果。本发明工艺中使用的新型铝翅片冲压模具配合微量水性冲压液喷射润滑系统，使冲压能够批量稳定进行，应用本发明工艺可以完全停止溶剂型冲压油的使用，从而减少VOCs的排放。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，其应用于新型铝翅片冲压模具，其包括以下步骤：
S1、将设有凸模的第一模板固定安装至冲压设备上,将设有凹模腔的第二模板固定安装至工作台上:
S2、将模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统；
S3、将待加工铝箔放置在工作台的模板上；
S4、通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面；
S5、停止微量油雾喷嘴喷射操作；
S6、通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板继续相向移动，使得所述待加工铝箔在第一模板的凸模和第二模板的凹模腔的挤压下成型；
S7、对夹装在所述第一模板和所述第二模板之间的待加工铝箔进行去应力操作,以得到成型的铝翅片。
2.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S4中微量油雾喷嘴喷射范围根据实际工况确定，确定依据是水性冷却液能够均匀覆盖在铝箔外表面上。
3.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述微量油雾喷嘴喷射方式为雾化喷射。
4.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S7之后还可以包括在线微加温步骤。
5.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S7之后还可以包括在线微吹风步骤。
6.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S2、将模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统，具体为：
将第一模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统。
7.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S2、将模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统，具体为：
分别将第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴连接微量水性冲压液喷射润滑系统。
8.根据权利要求6所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S4具体为：通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板内的微量油雾喷嘴进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面。
9.根据权利要求7所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S4具体为：通过控制所述冲压设备,使第一模板、第二模板相向移动，在到达第一模板的微量油雾喷嘴喷射范围时，第一模板、第二模板内的微量油雾喷嘴同时进行水性冲压液喷射，使水性冲压液均匀覆盖铝箔外表面。
10.根据权利要求1所述的基于水性冲压液应用的铝翅片冲压工艺，其特征在于，所述步骤S3还可以为：将待加工铝箔放置在工作台上第二模板通孔上伸出的可升降支脚上，具体为：在工作台上设置几个可升降支脚，第二模板上配套开设有几个通孔，可升降支脚能够通过通孔伸出，对待加工铝箔形成水平支撑，支撑高度为第二模板的微量油雾喷嘴喷射范围。
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