CN212451557U - 一种钢带加工用的快速冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢带加工用的快速冷却装置包括上下对应设置的上模具和下模具；所述上模具上方设置有风扇，所述下模具下方设置有风扇；所述上模具的底板下表面为平板状；所述底板的上表面设置有第一铜粉烧结层；所述第一铜粉烧结层上嵌设有多块第一铜片；所述下模具的顶板的上表面为平板状；所述顶板的下表面设置有第二铜粉烧结层；所述第二铜粉烧结层上嵌设有多块第二铜片；所述底板和顶板的材质均为不锈钢；本实用新型结构简单，在顶板和底板加入铜粉烧结层，铜粉烧结层插入薄铜片，提高导热效率，保证钢带可以快速、均匀的冷却，提高产品质量和生产效率；同时将水冷系统改用风扇，可以降低成本，并减少应水冷系统存在的安全隐患。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械加工的冷却装置，尤其涉及钢带热处理的冷却装置。
背景技术
在工业、医疗等领域内生产过程中很多时候用到马氏体不锈钢带，如剃须刀、手术刀，还有纺织机械用的综丝、钢筘片，这些产品要除了要有高的硬度、良好的不耐腐蚀性能，还需要有平整的平面。它们的基本生产过程为：钢带开卷-淬火加热-模具冷却-回火加热-……，其中模具冷却是最关键的工序，在此过程中不锈钢会发生奥氏体向马氏体的转变。由于钢带走动的速度比较快，在有限的空间和时间内模具必须迅速将钢带由1000℃以上的温度迅速冷却至60℃以下的温度，这就需要模具具有非常好的冷却效果。钢带在冷却过程中不但要经历热胀冷缩过程，还要承受奥氏体向马氏体转变带来的收缩力，模具的冷却稍有不均匀就会使钢带发生钢带表面变形，破坏表面平整度。
在马氏体不锈钢带生产中用到的冷却模具由上下模组成，上下模各是一个水箱，其中与马氏体不锈钢接触面是一块冷却钢板。高温钢带进入冷却钢板，热量传到冷却钢板，冷却钢板再把热量传到上下模的水箱，水箱里的水从进水口进来，带着热量从出水口出去，到冷却塔冷却以后再由进水口进入水箱。
2011.05.04公开的一件公开号为CN201020253870.7，名称为“一种钢带冷却装置”的专利，该专利公开了一种钢带冷却装置，包括底座，其特征在于：所述底座上固定有下水箱，该下水箱上方设置有上水箱，所述下水箱上设置有第一进水管和第一出水管，所述上水箱设置有第二进水管和第二出水管，所述上水箱两侧通过定位装置设置于下水箱上方。本实用新型具有结构简单、设计独特循环利用水进行降温，大大降低了成本，减少了污染，相对于油不会存在安全隐患，且节约能源。
热处理后的钢带在冷却过程中，还存在以下问题：
1.钢板的导热系数不高，并且有一定的结构厚度，导致导热效率不高，这给钢带要求的快速、均匀冷却带来麻烦，也成为提升产品质量、提高生产效率的设备瓶颈；
2.现有模具的冷却增加了水箱，冷却塔和冷却系统，增加了这一系列辅助设备会导致为模具冷却马氏体不锈钢带增加了许多成本；
3.冷却塔需要安装于空气流通的地方安装和煤烟及灰尘较少的地方，所以大部分企业会安装在屋顶，按照在屋顶同样要考虑屋顶的承载能力，所以这样会增加整套系统的风险；
基于上述情况，本实用新型提出了一种钢带加工用的快速冷却装置，可有效解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种钢带加工用的快速冷却装置。本实用新型的钢带加工用的快速冷却装置结构简单，使用方便，此方法在顶板和底板加入铜粉烧结层，铜粉烧结层插入薄铜片，提高导热效率，保证钢带可以快速、均匀的冷却，提高产品质量和生产效率；同时去除冷却塔、水箱和水管等一切水冷系统，转变为在上模具和下模具上下方增加俩个风扇，可以减少应水冷系统存在的设备，减少资金投入，并减少应水冷系统存在的安全隐患。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种钢带加工用的快速冷却装置包括上下对应设置的上模具和下模具；所述上模具上方设置有风扇，所述下模具下方设置有风扇；
所述上模具的底板下表面为平板状；所述底板的上表面设置有第一铜粉烧结层；所述第一铜粉烧结层上嵌设有多块第一铜片；
所述下模具的顶板的上表面为平板状；所述顶板的下表面设置有第二铜粉烧结层；所述第二铜粉烧结层上嵌设有多块第二铜片；
所述底板和顶板的材质均为不锈钢。
本实用新型通过在底板和顶板分别加入第一铜粉烧结层和第二铜粉烧结层；铜比普通模具钢具有更高的导热性，铜的导热系数是377/W·(m·k)而模具钢的导热系数只有10～30W/(m·℃)的范围内，且铜粉烧结会在内部形成毛细结构，例如以表面积最大的3～5μm树枝状粉体以700℃烧结的毛细结构具有最高的孔隙率.其渗透率的值在10～12m2左右。这些都可以极大的增强其散热性。并且在铜份烧结部插入薄铜片。可以增加散热密集从而增加散热效率。
优选的，所述底板和顶板的厚度均为2—30毫米；所述第一铜粉烧结层和第二铜粉烧结层的厚度均为2—30毫米。
优选的，所述第一铜片和第二铜片的厚度均为0.1—2毫米；所述第一铜片和第二铜片的长度均为0.1—2毫米。
优选的，任意两块所述第一铜片在所述第一铜粉烧结层之间的间距为1—10 毫米；任意两块所述第二铜片在所述第二铜粉烧结层之间的间距为1—10毫米。
优选的，所述上模具还包括设置于所述底板两侧的第一侧板；所述下模具还包括设置于所述顶板两侧的第二侧板。
优选的，所述上模具和下模具的材质均为不锈钢。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型的钢带加工用的快速冷却装置结构简单，使用方便。在顶板和底板加入铜粉烧结层，铜粉烧结层插入薄铜片，提高导热效率，保证钢带可以快速、均匀的冷却，提高产品质量和生产效率；同时将水冷系统改用风扇，可以减少应水冷系统存在的设备，减少资金投入。并减少应水冷系统存在的安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1所示，一种钢带加工用的快速冷却装置，包括上下对应设置的上模具1和下模具2；所述上模具1上方设置有风扇3，所述下模具2下方设置有风扇3；
所述上模具1的底板11下表面为平板状；所述底板11的上表面设置有第一铜粉烧结层12；所述第一铜粉烧结层12上嵌设有多块第一铜片13；
所述下模具2的顶板21的上表面为平板状；所述顶板21的下表面设置有第二铜粉烧结层22；所述第二铜粉烧结层22上嵌设有多块第二铜片23；
所述底板11和顶板21的材质均为不锈钢。
所述上模具1和下模具2之间的距离，等于钢带的厚度，既能保证钢带可以正常通过，又能保证钢带与底板11和顶板21接触，保证散热；所述底板11 和顶板21的材质均为不锈钢，不锈钢导热系数只有10～30W/(m·℃)，散热效率不高；铜的导热系数是377/W·(m·k)，远高于不锈钢，且铜粉烧结会在内部形成毛细结构，例如以表面积最大的3～5μm树枝状粉体以700℃烧结的毛细结构具有最高的孔隙率.其渗透率的值在10～12m2左右，更能增强散热效果，所以在所述底板11和顶板21上分别加入所述第一铜粉烧结层12和第二铜粉烧结层22，提高散热效率；在所述第一铜粉烧结层12和第二铜粉烧结层22分别插入若干所述第一铜片12和第二铜片23，增加与空气的接触面积和散热密集，从而增加散热效率。
进一步地，在另一个实施例中，所述底板11和顶板21的厚度均为2—30 毫米；所述第一铜粉烧结层12和第二铜粉烧结层22的厚度均为2—30毫米。
所述底板11和顶板21的厚度在2—30时，既能保证所述上模具1和下模具2的结构强度，又能保证钢带在通过所述底板11和顶板21时散热效率最高，散热效果最好；所述第一铜粉烧结层12和第二铜粉烧结层22的厚度设置在2 —30毫米内时，保证从所述底板11和顶板21吸收的热量可以迅速传到空气中，保证所述底板11和顶板21的吸热速度和效果。
进一步地，在另一个实施例中，所述第一铜片13和第二铜片23的厚度均为0.1—2毫米；所述第一铜片13和第二铜片23的长度均为0.1—2毫米。
所述第一铜片13和第二铜片23的厚度在0.1—2毫米时散热效率最高、效果最好；所述第一铜片13和第二铜片23的长度在0.1—2毫米时热效率最高、效果最好；铜片的厚度与长度直接影响铜片上的热散到空气中的速度和效果。
进一步地，在另一个实施例中，任意两块所述第一铜片13在所述第一铜粉烧结层12之间的间距为10—50毫米；任意两块所述第二铜片23在所述第二铜粉烧结层22之间的间距为10—50毫米。
任意两个所述第一铜片13或第二铜片23之间的距离为1—10毫米时，铜片之间互不干扰，且散热效果最好；如果铜片排布过于密集，铜片之间互相影响反而不利于散热；如果铜片排布过于稀疏，铜粉烧结层上的热量不能快速被铜片吸收，导致热量堆积，影响钢带的散热；当铜片的间距为1—10毫米时，铜片的吸热与散热趋于平衡，散热效果最大化。
进一步地，在另一个实施例中，所述上模具1还包括设置于所述底板11两侧的第一侧板14；所述下模具2还包括设置于所述顶板21两侧的第二侧板24。
所述上模具1和下模具2的截面为匚形，两侧通透，利于模具内空气流通，提高散热效果。
进一步地，在另一个实施例中，所述上模具1和下模具2的材质均为不锈钢。
所述上模具1和下模具2的材质选用不锈钢，可以保证模具的结构强度。
本实用新型一个实施例的工作原理如下：
一种钢带加工用的快速冷却装置，打开风扇3，热处理后的钢带进入上模具 1和下模具2之间，钢带的上下表面分别与上模具1的底板11和下模具2的顶板21接触，底板11与顶板21吸收的热量分别通过第一铜粉烧结层12和第二铜粉烧结层22传入第一铜片13和第二铜片23，第一铜片13和第二铜片23将热量传入空气中，风扇3加快空气流通，热空气吹出上模具1和下模具2，在钢带离开冷却装置，钢带已冷却完成。
依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的铝瓶成型系统，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本实用新型中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种钢带加工用的快速冷却装置，其特征在于：包括上下对应设置的上模具(1)和下模具(2)；所述上模具(1)上方设置有风扇(3)，所述下模具(2)下方设置有风扇(3)；
所述上模具(1)的底板(11)下表面为平板状；所述底板(11)的上表面设置有第一铜粉烧结层(12)；所述第一铜粉烧结层(12)上嵌设有多块第一铜片(13)；
所述下模具(2)的顶板(21)的上表面为平板状；所述顶板(21)的下表面设置有第二铜粉烧结层(22)；所述第二铜粉烧结层(22)上嵌设有多块第二铜片(23)；
所述底板(11)和顶板(21)的材质均为不锈钢。
2.根据权利要求1所述的一种钢带加工用的快速冷却装置，其特征在于：所述底板(11)和顶板(21)的厚度均为2—30毫米；所述第一铜粉烧结层(12)和第二铜粉烧结层(22)的厚度均为2—30毫米。
3.根据权利要求1所述的一种钢带加工用的快速冷却装置，其特征在于：所述第一铜片(13)和第二铜片(23)的厚度均为0.1—2毫米；所述第一铜片(13)和第二铜片(23)的长度均为0.1—2毫米。
4.根据权利要求1所述的一种钢带加工用的快速冷却装置，其特征在于：任意两块所述第一铜片(13)之间的间距为1—10毫米；任意两块所述第二铜片(23)之间的间距为1—10毫米。
5.根据权利要求1所述的一种钢带加工用的快速冷却装置，其特征在于：所述上模具(1)还包括设置于所述底板(11)两侧的第一侧板(14)；所述下模具(2)还包括设置于所述顶板(21)两侧的第二侧板(24)。
6.根据权利要求1所述的一种钢带加工用的快速冷却装置，其特征在于：所述上模具(1)和下模具(2)的材质均为不锈钢。
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