CN1286592C - 内冷却工具组套 - Google Patents

Abstract

一种罐成形工具组套(2)，其包括内冷却模具组件(4、6、8)。每个模具组件包括至少一个保持在拉模套内的挤压模端(14、16、18、20、22)。流体冷却介质供应到设在每个拉模套圆周上的多个进口(24、26、28、30)内。冷却液从该进口经介于挤压模端外表面与拉模套之间的间隙(42、44、46、48、50)流动，以便冷却挤压模端。各出口(34、36、38、40)在拉模套的圆周上隔开，以使冷却液回流到介质源。

Description

内冷却工具组套

技术领域

本发明一般地涉及罐加工工具组套总成，它具有深冲模及挤拉模，可将杯状物变为容器壳体，更具体地说，本发明涉及内冷却的工具组套总成。

背景技术

罐成型模用于形成金属罐或容器的壳体。这里的说明尤其涉及由两部分组成的金属容器的成型。浅的金属杯被冲头推进到模具中，从而形成罐壳体。模具一般装在工具组套内，其中布置一系列的逐渐变小的挤压模端(die nib)，以便逐步将金属杯拉伸和挤拉成要求形状与壁厚的容器。工具组套内一套传统的拉模与挤拉模的例子示于美国专利4173882，其发明人为Lee.Jr，公告日期为1979年11月13日，其整个专利申请说明书包括在本文中供参考。每个模具均包括在各自的模具组件(die module)内。

传统方法生产商用罐时，使用的模具工具组套采用的冷却液供应到模具组套外表面，以降低或保持模具的工作温度。但在某些罐的成型操作中，希望避免采用外部冷却液。例如，外部冷却液可能沾污容器表面，因而需作费钱又不利于环境的成型后清洗工序。

发明内容

本发明通过提供内冷却组合式模具工具组套总成，克服诸如上面指出的那种现有技术的缺点，该工具组套总成不需要用冷却液浇到工具组套表面。代替它的是，迫使传热性能好的流体，特别是液体，通过特殊的模槽(die cavity)流过挤压模端四周并以传导方式传热，来控制工具组套的温度。每个挤压模端的表面温度均在各自的模具组件处得到连续监控，流体介质温度能自动调节，从而保持模具温度在允许范围内。

流体介质由温控装置供给工具组套并通过一系列管子，管接头和软管输送到模具组件。流体介质流经各组件中的孔及其中的模具，引导到挤压模端外表面周围。每个模具中的多个孔优选沿圆周对称布置，进口孔与出口孔交替排列将流体介质均布在挤压模端的四周。具有对称孔的多个流体进出口结构确保所有挤压模端的温度基本均匀，且也使得模具四周的温度梯度最小化。在一优选实施例中，有4个进口孔和4个出口孔，进口与出口孔隔开45°交替配置。但孔的数目与位置可改变，以解决具体的温控要求。

本发明的其它特点和优点通过以下涉及附图的详细说明将变得明白起来。

附图简要说明

图1是根据本发明所述内部冷却组合式工具组套总成的轴向截面；

图2是图1的那个轴向截面，其上示出流入总成的流体冷却介质的通道；

图3是图1的那个轴向截面，其上示出流出总成的流体冷却介质的通道；

图4是拉模与挤拉模的横截面，其示出根据本发明所述模具中的冷却液通道；

图5是沿图4的V-V线剖开的拉模与挤拉模的剖视图。

具体实施例

图1示出了根据本发明所述内部冷却组合式模具工具组套总成2的轴向剖面。该总成依次包括三个环形模具组件4、6和8，相邻组件用隔离片10、12隔开。第一模具组件4包括一环形深拉模挤压模端14，后面是第一环形挤拉模挤压模端16。下一个模具组件6包括第二环形挤拉模挤压模端18。最后一个模具组件8包括环形的挤压模端20和22。挤压模端14、16、18、20、22分别固定在拉模套(die cases)15、17、19、21、23中。

参看图2-5，各模具组件4、6、8都有至少一个冷却介质的进口孔和至少一个冷却介质的出口孔。当采用多个进出口孔时，这些孔最好交替布置且在各模具组件四周对称布置。

具体参看图2，第一模具组件4有进口孔24，第二组件6上有进口孔26，第三组件8有进口孔28和30。同样，如图3所示，模具组件4上有出口孔34，组件6上有出口孔36，组件8有出口孔38和40，冷却介质由此离开工具组套总成。

由传统温控装置39提供的流体冷却介质经导管43(图1)，再如图2的方向箭头41所示经进口孔流入模具组件。在各模具组件中加工出来且通过拉模套的通道，将冷却介质引导到分别形成在挤压模端14、16、18、20、22的外壁上的沟道42、44、46、48、50中。

温控装置39不但可控制流向各导管43及进口孔41的流量，而且可独立于其他导管及进口孔来控制每根导管及进口孔的温度，从而调节和控制各个模具组件的温度，因为每一组件受的热负荷可以不同。冷却介质在流过各模具一部分圆周后，按图3的方向箭头43所示从模具组件中流出。

因此，冷却介质流经直接与挤压模端的径向外表面接触的沟道，将罐拉伸与挤拉过程中挤压模端产生的热量排走。通常，穿过挤压模端四周的冷却介质吸收热量并冷却挤压模端，以使各挤压模端保持要求的温度。流体也可被加热使挤压模端加温，如在机器起动时的情况，这对使热膨胀最小化，改善拉伸、挤拉及罐脱模工艺都是合乎需要的。

参看图4和5，图中示出了挤压模端16及拉模套17，以说明提供冷却介质给挤压模端16的进口和出口对称地隔离开。冷却介质进入拉模套的进口52、54、56、58，穿过拉模套17的并沿在模具17外圆四分之一周长上形成的沟槽44径向流入。冷却介质通过出口60、62、64、66离开模具组件。塞子68、70、72、74分别封闭进口52、54、56、58的机加工形成的出口端。图上只示出冷却介质从进口52沿周向二个方向到出口60、66的通道。该模具组件的其它进出口以相同方式布置，因此进口与相邻的出口隔开45°。挤压模端14、18、20、22由同样排列的对称隔开的进口和出口冷却。

为了均匀冷却挤压模端，拉模套的进口和出口对称地隔开，从而确保挤压模端保持均匀温度，并使周向温度梯度最小化。所有挤压模端的表面温度均受到监控，这要么通过组件上的测温计80，要么通过监测出口冷却介质的温度来实现，且在必要时可进行调节温度。

虽然本发明已对其具体的实施例作了说明，但所属技术领域内的技术人员可作很多其它的变化和修改。因此，应该理解，本发明不局限于这里的特定说明，而只由附属权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种用于拉伸和挤拉目的物的模具组件，该组件包括：

挤压模端，其内表面形成具有周边的目的物接收孔，挤压模端的内表面被配置成可接收经目的物接收孔的目的物，以便拉伸或挤拉目的物，该挤压模端还包括多个流道，这些流道完全包含在挤压模端内并布置成与目的物接收孔周边相邻；及

拉模套，其环绕挤压模端四周，该拉模套包括多个环绕其四周对称隔开的进口，这些进口被配置成可接收流体冷却介质且将该冷却介质供给挤压模端的对应流道，该拉模套还包括多个出口，每个流道分配至少一个出口，出口被配置成可使流体冷却介质自挤压模端的流道从拉模套中流出。

其中流道被配置成可防止冷却介质与挤压模端内表面接触，且对称隔开的进口可使流体冷却介质均匀冷却挤压模端。

2.根据权利要求1所述的模具组件，其中孔的周边是圆柱形，且所述多个流道布置在目的物接收孔的圆柱形周边的周围。

3.根据权利要求2所述的模具组件，其中每个流道分配一个出口，各流道布置成与目的物接收孔圆柱形周边相邻。

4.根据权利要求1的模具组件，其中所述多个出口对称地布置在拉模套周围。

5.一种罐成型模总成，其包括：

多个模具组件，它们顺次布置，以使冲头能穿过各模具组件，每个组件包括：挤压模端，挤压模端的内表面形成具有周边的目的物接收孔，挤压模端的内表面被配置成可通过目的物接收孔接收目的物，以便拉伸或挤拉目的物，挤压模端还包括多个流道，这些流道完全包含在挤压模端内且布置成与目的物接收孔周边相邻；及拉模套，其环绕挤压模端，该拉模套包括多个进口，这些进口在拉模套四周对称地隔开，这些进口被配置成可接收流体冷却介质并将冷却介质供给挤压模端的对应流道，该拉模套还包括多个出口，每一流道分配至少一个出口，出口被配置成可使流体冷却介质从挤压模端的流道流出拉模套。

其中流道被配置成可防止冷却介质接触挤压模端内表面，且对称隔开的进口使流体冷却介质能够均匀冷却挤压模端。

6.根据权利要求5所述的罐成型模总成，其中孔的周边是圆柱形，所述多个流道布置在目的物接收孔圆柱形周边四周。

7.根据权利要求6所述的罐成型模总成，其中每个流道分配一个出口，且流道布置成与目的物接收孔圆柱形周边相邻。

8.根据权利要求5所述的罐成型模总成，其中所述多个出口对称地布置在拉模套四周。

9.一种用于拉伸和挤拉目的物的模具组件，该组件包括：

流体加温介质；

挤压模端，其内表面形成具有周边的目的物接收孔，该挤压模端的内表面被配置成可通过目的物接收孔接收目的物，以便拉伸或挤拉目的物，挤压模端还包括多个流道，这些流道完全包含在挤压模端内，并布置成与目的物接收孔周边相邻；及

拉模套，其环绕挤压模端，该拉模套包括多个进口，这些进口对称地分隔开位于拉模套的周围，所述进口被配置成可接受流体加温介质并将加温介质供给相应的挤压模端流道，拉模套还包括多个出口，每条流道分配给至少一个出口，出口被配置成可使流体加温介质从挤压模端的流道流出拉模套；

其中流道被配置成可防止加温介质接触挤压模端内表面，且对称隔开的进口使流体加温介质能够均匀地加温挤压模端。

10.根据权利要求9所述的模具组件，其中孔的周边是圆柱形，流道布置在目的物接收孔的圆柱形周边的周围。

11.根据权利要求10所述的模具组件，其中所述多个出口中的一个出口被分配给所述多个流道中的每一流道，且所述流道中的每条流道被布置成与目的物接收孔的圆柱形周边的相应部分相邻。

12.根据权利要求9所述的模具组件，其中所述多个出口对称地布置在拉模套四周。

13.根据权利要求9所述的模具组件，其中所述多个进口被对称布置在拉模套周围。

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