CN206229952U - 一种锻造模具的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锻造模具的冷却装置，解决了现有技术中锻造用模具采用手工冷却方式，造成模具冷却不彻底、模具冷却效果差的不足。本实用新型提供的一种锻造模具的冷却装置，利用冷却循环水槽冷却冲头、利用凹模冷却喷管冷却凹模，冷却装置对模具的冷却比较均匀，并且冷却时间充足，模具每次使用前都能得到充分保护，从而使得模具使用寿命提高了30％以上，另外，模具在具体使用过程中润滑更彻底，产品不容易产生拉毛现象，产品品质得到有效改善；采用模具生产锻件时，由于模具的冷却时间可以得到有效控制，进而每个产品的加工时间也能得到精确控制，提高了产品的生产效率；另外，冷却装置操作方便，产品生产时仅需要一名作业人员操作。

Description

一种锻造模具的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及模压机配件，尤其涉及一种锻造模具的冷却装置。

背景技术

在锻造行业，通过冲头与凹模的相互挤压，使毛坯成型。但在锻造过程中，冲头、凹模与加热后的工件毛坯直接接触，由于毛坯热锻加热后的温度可达到850℃以上，而金属的热传递性能较好，加之冲头做功使毛坯形变，将机械能转化为热能。两者产生的热能传递给冲头和凹模，致使冲头和凹模温度过高。在频繁多次的锻打过程中，模具累积的温度会超过模具钢的许用温度，导致模具退火软化，硬度降低，进而造成塌角、磨损、镦粗、弯曲变形等现象，缩短了模具的使用寿命。因此，在锻造过程中，需要降低模具的工作温度，使模具温度保持在150℃～250℃。

目前，针对锻造过程中模具的过热问题，行业内通常采用人工冷却的方式，即操作人员用锻造石墨喷枪对每次锻造后的模具进行冷却。在生产过程中，一个锻造工位由两名操作人员操作，一名操作人员负责被锻工件的上料和取件，另一名操作人员负责冲头的起落和模具的冷却。冲头完成锻压后抬起，一名操作人员用锻造钳将锻好的锻件取出，另一名操作人员用锻造石墨喷枪分别对凹模和冲头进行冷却，即锻造石墨喷枪对准凹模喷涂冷却液，同时将冲头浸没在盛满石墨液的水剂石墨容器中，使两者能在较短的时间内将温度降低到合适的工作温度。但在实际生产中，操作人员往往因为操作繁琐，只采用锻造石墨喷枪对凹模和冲头进行冷却，冷却程度根据操作人员经验为准。

冷却模具的液体采用由水和石墨粉调配成的石墨液，由于存留在模具表面的石墨液受热蒸发后，会在模具表面形成一层粉状石墨，这层粉状石墨对锻造成型极为有利。在锻压过程中，模具表面的粉状石墨能够有效隔绝锻件与模具之间的热传递，起到隔热作用。同时，石墨又是绝佳的润滑剂，有效减小了锻压过程中模具与锻件之间的摩擦，延长了模具的使用寿命。因此，采用石墨液作为模具的冷却介质，能够起到冷却、润滑和隔热的有益效果。

现有技术中锻造后对模具的冷却方式虽然在一定程度上能够满足生产需求，但长期的锻压操作，如果冷却和润滑不够彻底，则会导致模具过早失效，阻碍生产效率，提高生产成本，其具体缺陷表现在以下方面：

a、模具采用手工冷却的方式进行冷却，虽然在一定程度上降低了模具表面的温度，但由于手工冷却、喷涂的效果依据操作人员的经验而定，操作人员在长期的机械化劳作中不能保证每一次喷涂都能使模具充分冷却。喷涂时间不足会导致模具冷却不彻底，喷涂不均匀则会使润滑和隔热效果大打折扣。使用冷却和润滑效果不好的模具锻打工件，会使模具出现压塌和拉毛现象，大幅降低了模具的使用寿命。

b、模具冷却采用水剂石墨容器和锻造石墨喷枪对冲头和凹模冷却。水剂石墨容器在移动过程中存在打翻风险，锻造石墨喷枪每次喷涂石墨液的用量根据操作人员当时的状态而定，这两个因素导致石墨液消耗量较大。

c、采用水剂石墨容器盛放石墨液，完成多次冷却过程后，石墨液温度升高，没有有效的降温措施，冷却效果不明显。另一方面，石墨液长时间处在容器中，粉状石墨容易沉积在容器底部，导致冷却后的冲头润滑不彻底。

d、目前一个锻造工位通常由两名操作人员操作，导致本身比较狭小的工位更加拥挤，生产操作不便，且对操作人员的生产安全带来隐患。另外，一个工位安排两名操作人员工作，人力成本较高。

e、采用水剂石墨容器和锻造石墨喷枪对模具进行冷却，操作较为繁琐，生产效率和自动化程度不高。

发明内容

本实用新型提供的一种锻造模具的冷却装置，旨在克服现有技术中锻造用模具采用手工冷却方式，造成模具冷却不彻底、模具冷却效果差的不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种锻造模具的冷却装置，包括机架、伸缩气缸和冷却循环水槽，所述伸缩气缸推动冷却循环水槽在水平方向上左右移动，所述机架上设有升降气缸，所述伸缩气缸、冷却循环水槽均由升降气缸驱动并均在升降气缸的作用下上下移动，所述机架上还设有随冷却循环水槽一起左右移动的凹模冷却喷管；所述冷却循环水槽包括内腔，所述内腔内设有将内腔分为冷却腔和回水腔的隔板，所述隔板的高度低于内腔的深度，以使冷却腔内的冷却液溢入回水腔内；该冷却装置还包括进水管和出水管，所述进水管与冷却腔相通，所述出水管与回水腔相通。

一种可选的方案，所述机架上设有立板，所述立板上开设有导槽，所述导槽内设有升降滑块，所述伸缩气缸固定在升降滑块上。立板和升降滑块的设置使得伸缩气缸、冷却循环水槽上下移动时移动精度高，优化了冷却装置的使用性能，并且，使得冷却装置在使用时具有良好的稳定性能。

一种可选的方案，所述伸缩气缸通过拉杆驱动冷却循环水槽，所述冷却循环水槽固定在拉杆上，所述拉杆通过同步块与伸缩气缸连接。拉杆的设置简化了冷却装置的结构，提高了冷却装置在使用过程中的稳定性能。

一种可选的方案，所述升降滑块上开设有使拉杆可以穿过的装配孔。升降滑块起到对拉杆进行支撑的作用，提高了冷却装置在使用时的稳定性能。

一种可选的方案，所述升降气缸与机架之间设有微调滑块，所述微调滑块滑动连接在机架上，所述微调滑块由固定在机架上的电动推杆驱动，所述升降气缸上设有与微调滑块接触的配合块，所述微调滑块上具有调节升降气缸高度的斜面。微调滑块的设置起到调整升降气缸位置的作用，进而使得冷却装置具有较宽的适用范围。配合块的设置可以避免升降气缸由于磨损而损坏，延长了升降气缸的使用寿命。

一种可选的方案，所述机架上还设有对配合块进行导向的导柱，所述配合块上开设有与导柱配合的导向槽。导柱的设置起到对升降气缸进行导向的作用，在利用微调滑块调整升降气缸的位置时，升降气缸具有较高的移动精度，进而提高了冷却装置在使用时的稳定性能。

一种可选的方案，该冷却装置还包括冷却液槽，所述进水管与出水管均与冷却液槽相通，所述冷却液槽内设有将冷却液槽内的冷却液供入进水管的水泵。冷却液槽用于容纳冷却液，冷却液槽与冷却循环水槽配合可使冷却液循环使用，并且，冷却液在循环利用的同时可以降低温度，从而优化了冷却装置的使用性能。

一种可选的方案，所述冷却液槽内还设有气动搅拌管，所述气动搅拌管由供气泵供气，所述气动搅拌管的一端与供气泵连接，所述气动搅拌管的另一端封闭，所述气动搅拌管上开设有至少一个通气孔。气动搅拌管的设置用于对冷却液槽内的冷却液进行搅拌，以避免石墨粉沉淀至冷却液槽的底部，优化了冷却装置的使用性能。

一种可选的方案，所述凹模冷却喷管与进水管之间设有连接水管，所述连接水管上串接有电磁阀。电磁阀的设置使得凹模冷却喷管便于控制，优化了冷却装置的使用性能。

一种可选的方案，所述凹模冷却喷管上设有喷头。喷头的设置使得冷却液喷洒均匀，优化了凹模的冷却性能。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种锻造模具的冷却装置，具有如下优点：利用冷却循环水槽冷却冲头、利用凹模冷却喷管冷却凹模，冷却装置对模具的冷却比较均匀，并且冷却时间充足，模具每次使用前都能得到充分保护，从而使得模具使用寿命提高了30％以上，另外，模具在具体使用过程中润滑更彻底，产品不容易产生拉毛现象，产品品质得到有效改善；

采用模具生产锻件时，由于模具的冷却时间可以得到有效控制，进而每个产品的加工时间也能得到精确控制，提高了产品的生产效率；另外，冷却装置操作方便，产品生产时仅需要一名作业人员操作，降低了人力成本；

相对于现有技术中模具的冷却方式，冲头与凹模的冷却均可方便地实现自动化，降低了操作人员的劳动强度，另外，操作人员的工作环境得到改善，生产安全得到保障；冷却装置还进一步使得石墨液可循环利用，与现有技术相比，石墨液损耗更少，模具寿命得到了有效的延长；

冷却装置在工作过程中，石墨液循环流动，石墨液的温度可以迅速降低，使冷却效果更加明显，循环流动的石墨液同时能保证石墨粉在液体中分布均匀，避免石墨粉沉积，进而使得冷却液对模具的润滑效果更好。

附图说明

附图1是本实用新型一种锻造模具的冷却装置的主视图；

附图2是本实用新型一种锻造模具的冷却装置的左视图；

附图3是本实用新型一种锻造模具的冷却装置的俯视图；

附图4是本实用新型一种锻造模具的冷却装置的轴测图；

附图5是本实用新型一种锻造模具的冷却装置中冷却循环水槽的轴测图；

附图6是本实用新型一种锻造模具的冷却装置中冷却循环水槽的剖视图；

附图7是本实用新型一种锻造模具的冷却装置中冷却液槽的轴测图；

附图8是本实用新型一种锻造模具的冷却装置中气动搅拌管的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一种锻造模具的冷却装置作进一步说明。以下实施例仅用于使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，而并非是对本实用新型的限制。

实施例一

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种锻造模具的冷却装置，包括机架1、伸缩气缸2和冷却循环水槽3，所述伸缩气缸2推动冷却循环水槽3在水平方向上左右移动，所述机架1上设有立板12，立板12焊接或通过可拆连接方式固定在机架1上，所述立板12上开设有导槽13，所述导槽13内设有升降滑块14，所述伸缩气缸2通过螺栓固定在升降滑块14上，以实现伸缩气缸2与升降滑块14的固定，所述伸缩气缸2通过拉杆15驱动冷却循环水槽3，所述冷却循环水槽3固定在拉杆15上，所述拉杆15通过同步块16与伸缩气缸2连接，所述升降滑块14上开设有使拉杆15可以穿过的装配孔，拉杆15穿过升降滑块14后再与冷却循环水槽3固定，此时，升降滑块14起到支撑拉杆15的作用，该设置提高了冷却循环水槽3移动时的稳定性；

伸缩气缸2带动冷却循环水槽3在水平方向上左右移动，以实现冲头在冲压工件时，冷却循环水槽3可以退出，避免冷却循环水槽3与冲头干涉，冲头冲压工件后退回在较高的位置上，此时，伸缩气缸2推动冷却循环水槽3，使冷却循环水槽3正对着冲头，为冲头的冷却做准备，要完成冲头的冷却操作，就需要使冲头完全浸入冷却循环水槽3中的冷却液中，完成该动作就需要使冲头或冷却循环水槽3上下移动，为实现冲头的冷却而使冲头上下运动需要对整个锻压系统进行改进，这种改进在实际使用时是完全没有必要的，为此，为实现冲头的冷却，优先选择使冷却循环水槽3做上下运动；

如图1、图2、图3、图4所示，所述机架1上设有升降气缸4，所述伸缩气缸2、冷却循环水槽3均由升降气缸4驱动并均在升降气缸4的作用下上下移动，利用升降气缸4可以方便地实现冷却循环水槽3的上下移动，进而实现冲头完全浸入冷却循环水槽3中进行冷却；

如图1、图2、图3、图4所示，位于冷却循环水槽3内的冷却液为石墨粉与液体混合后的物质，为避免冷却液内的石墨粉沉淀，应使冷却液在冷却过程中循环流动，为此，如图7所示，该冷却装置还包括冷却液槽23，冷却液槽23用于存储冷却液，以实现冷却液在冷却液槽23与冷却循环水槽3之间流动，冷却液槽23与冷却循环水槽3之间通过进水管10和出水管11连通，所述冷却液槽23内设有将冷却液槽23内的冷却液供入进水管10的水泵，采用水泵可以方便地实现冷却液的流动；

如图3、图4、图5、图6所示，所述冷却循环水槽3包括内腔6，所述内腔6内设有将内腔6分为冷却腔7和回水腔8的隔板9，冲头在冷却时，完全浸入冷却腔7内，所述隔板9的高度低于内腔6的深度，以使冷却腔7内的冷却液在冲头浸入后可以溢入回水腔8内，为冷却液循环做准备，所述进水管10与冷却腔7相通，所述出水管11与回水腔8相通，实际冷却过程中，水泵向供水管内供水，出水管11用于将回水腔8内的冷却液导入冷却液槽23中，实现冷却液的循环流动；

隔板9的设置可以将冷却腔7与回水腔8隔开，以避免温度较高的冷却液加热温度较低的冷却液，进而影响冲头的冷却效果，内腔6被隔板9隔开后，冷却腔7内冷却冲头的冷却液温度会升高，随着冷却液的供入，冷却腔7内温度较高的冷却液会溢入回水腔8内经出水管11回流到冷却液槽23，这个回流过程可以降低冷却液的温度，以此，实现对冷却液降温，以优化冷却液的冷却效果，隔板9的设置还可以起到搅拌冷却液的效果，冷却腔7内的冷却液溢入回水腔8时会产生搅拌效果，以避免石墨粉沉淀；

以上结构实现了对冲头的冷却，实际操作时，冲头和凹模应同时冷却，以提高模具的冷却效率，为此，如图1、图4所示，所述机架1上还设有随冷却循环水槽3一起左右移动的凹模冷却喷管，为简化冷却装置的结构，可将凹模冷却喷管固定在拉杆15上，以实现凹模冷却喷管与冷却循环水槽3同步动作，所述凹模冷却喷管与进水管10之间设有连接水管，所述连接水管上串接有电磁阀，电磁阀用于控制凹模冷却喷管的开闭，所述凹模冷却喷管上设有喷头，喷头通过螺纹连接在凹模冷却喷管上，喷头的设置使得冷却液喷洒均匀，优化了凹模的冷却性能。

冷却装置在工作时，水泵、伸缩气缸2、升降气缸4、电磁阀需要配合工作，即，需要对水泵、伸缩气缸2、升降气缸4、电磁阀进行控制，而这种控制采用手工控制时，显然可以实现本实用新型所公开的技术方案，但是，手工控制极大地提高了作业人员的劳动强度，因此，手工控制方式是不可取的，为此，该冷却装置还应包括控制器，该控制器可以为PLC(可编程控制器)，该控制器也可以为其它装置如中央处理器等，上述水泵、伸缩气缸2、升降气缸4、电磁阀均由控制器控制，冷却装置实现自动化运行，优化了冷却装置的使用性能。

立板12也可以采用柱体替代，两根柱体之间形成对升降滑块14导向的导槽13。

实施例二

模具在使用过程中应安装在锻压机上，一台锻压机可以生产多种规格的锻件，实际使用时，仅需要更换相应的冲头和凹模即可，不同规格的冲头具有不同的尺寸，升降气缸4的行程限制了冷却装置的适用范围，为了减小这种限制，如图1、图2、图4所示，所述升降气缸4与机架1之间设有微调滑块17，所述微调滑块17滑动连接在机架1上，所述微调滑块17由固定在机架1上的电动推杆18驱动，所述升降气缸4上设有与微调滑块17接触的配合块19，所述微调滑块17上具有调节升降气缸4高度的斜面20，微调滑块17的移动可以将升降气缸4定位在不同的位置上，以使冷却装置具有更宽的应用范围。

如图1、图2、图4所示，所述机架1上还设有对配合块19进行导向的导柱21，所述配合块19上开设有与导柱21配合的导向槽22。导柱21的设置使得升降气缸4在移动时具有更好的稳定性能，所述微调滑块17设置在导柱21与立板12之间，立板12与导柱21配合对微调滑块17进行导向，优化了冷却装置在使用时的稳定性能。

结合实施例一，该电动推杆18由控制器控制。

实施例三

如图7、图8所示，冷却液中的石墨粉很容易在冷却液槽23中沉淀，这种沉淀会大大影响冷却液的性能，为此，所述冷却液槽23内还设有气动搅拌管24，所述气动搅拌管24由供气泵供气，所述气动搅拌管24的一端与供气泵连接，所述气动搅拌管24的另一端封闭，所述气动搅拌管24上开设有至少一个通气孔25。气体经供气泵进入气动搅拌管24内，由通气孔25排出，气体的排出过程中会冲击位于冷却液槽23内的冷却液，以实现对冷却液的搅拌，优化了冷却液的性能。

气动搅拌管24应盘绕在冷却液槽23内，以使气动搅拌管24可以更好地搅拌冷却液。通气孔25的数量应有多个。

结合实施例一或实施例二，供气泵由控制器控制。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，旨在体现本实用新型的突出技术效果和优势，并非是对本实用新型的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本实用新型技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本实用新型所附权利要求主张的技术范畴内。

Claims (10)

1.一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：包括机架(1)、伸缩气缸(2)和冷却循环水槽(3)，所述伸缩气缸(2)推动冷却循环水槽(3)在水平方向上左右移动，所述机架(1)上设有升降气缸(4)，所述伸缩气缸(2)、冷却循环水槽(3)均由升降气缸(4)驱动并均在升降气缸(4)的作用下上下移动，所述机架(1)上还设有随冷却循环水槽(3)一起左右移动的凹模冷却喷管(5)；所述冷却循环水槽(3)包括内腔(6)，所述内腔(6)内设有将内腔(6)分为冷却腔(7)和回水腔(8)的隔板(9)，所述隔板(9)的高度低于内腔(6)的深度，以使冷却腔(7)内的冷却液溢入回水腔(8)内；该冷却装置还包括进水管(10)和出水管(11)，所述进水管(10)与冷却腔(7)相通，所述出水管(11)与回水腔(8)相通。

2.根据权利要求1所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述机架(1)上设有立板(12)，所述立板(12)上开设有导槽(13)，所述导槽(13)内设有升降滑块(14)，所述伸缩气缸(2)固定在升降滑块(14)上。

3.根据权利要求2所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述伸缩气缸(2)通过拉杆(15)驱动冷却循环水槽(3)，所述冷却循环水槽(3)固定在拉杆(15)上，所述拉杆(15)通过同步块(16)与伸缩气缸(2)连接。

4.根据权利要求3所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述升降滑块(14)上开设有使拉杆(15)可以穿过的装配孔。

5.根据权利要求1或4所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述升降气缸(4)与机架(1)之间设有微调滑块(17)，所述微调滑块(17)滑动连接在机架(1)上，所述微调滑块(17)由固定在机架(1)上的电动推杆(18)驱动，所述升降气缸(4)上设有与微调滑块(17)接触的配合块(19)，所述微调滑块(17)上具有调节升降气缸(4)高度的斜面(20)。

6.根据权利要求5所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述机架(1)上还设有对配合块(19)进行导向的导柱(21)，所述配合块(19)上开设有与导柱(21)配合的导向槽(22)。

7.根据权利要求1或6所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：该冷却装置还包括冷却液槽(23)，所述进水管(10)与出水管(11)均与冷却液槽(23)相通，所述冷却液槽(23)内设有将冷却液槽(23)内的冷却液供入进水管(10)的水泵。

8.根据权利要求7所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述冷却液槽(23)内还设有气动搅拌管(24)，所述气动搅拌管(24)由供气泵供气，所述气动搅拌管(24)的一端与供气泵连接，所述气动搅拌管(24)的另一端封闭，所述气动搅拌管(24)上开设有至少一个通气孔(25)。

9.根据权利要求1或8所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述凹模冷却喷管(5)与进水管(10)之间设有连接水管，所述连接水管上串接有电磁阀。

10.根据权利要求9所述的一种锻造模具的冷却装置，其特征在于：所述凹模冷却喷管(5)上设有喷头。