具有內冷卻功能的熱鍛模具下模及其冷卻方法與流程

文檔序號:18232342發布日期:2019-07-20 01:34
具有內冷卻功能的熱鍛模具下模及其冷卻方法與流程

本發明涉及一種具有內冷卻功能的熱鍛模具下模及其冷卻方法,屬于熱鍛冷卻技術領域。



背景技術:

傳統熱鍛時,模具需加熱至200℃左右,模具潤滑采用石墨懸浮液噴涂于模具表面,其蒸發后殘余的石墨在高溫下起到潤滑介質的作用。這種潤滑方式的弊端在于,會有大量的石墨蒸汽,造成車間工作環境污染。大量水的熱鍛形式中,模具不需要加熱,但需要及時的進行冷卻,保持模具在生產過程中處于常溫狀態,依靠快速成形時模具表面殘留的水瞬間汽化成水蒸氣進行潤滑,若冷卻不及時,模具和鍛件會出現粘接現象和頂出力量激增的現象,大大的降低了模具的壽命,有時甚至會造成產品無法成形,因此,需要下模內冷卻、上模內冷卻裝置進行及時冷卻。



技術實現要素:

為了解決上述存在的問題,本發明公開了一種具有內冷卻功能的熱鍛模具下模及其冷卻方法,其具體技術方案如下:

一種具有內冷卻功能的熱鍛模具下模,包括下模架、凹模支撐墊塊機構、凹模和凹模固定機構,所述凹模固定機構包圍在凹模四周,凹模支撐墊塊機構設置在凹模與下模架之間。還包括冷卻系統,所述冷卻系統從下模架中引入,從凹模支撐墊塊機構和凹模之間噴出,對凹模、凹模中的工件以及凹模支撐墊塊機構進行冷卻。

進一步的,所述下模架包括下墊板和下模板,所述下模板固定于下墊板上,下墊板和下模板開設有同軸的通孔,該通孔中設置有下T型墊塊,所述下T型墊塊豎直開設有推桿通孔。

進一步的,所述凹模支撐墊塊機構包括設置在下T型墊塊上的下一號墊塊和下二號墊塊,所述下二號墊塊位于下一號墊塊的上方,所述下一號墊塊和下二號墊塊開設有同軸的通孔,所述下一號墊塊的通孔內設置有緊貼著下T型墊塊的調節塊。

進一步的,所述凹模包括紅套冷配的凹模內層和凹模外層,凹模位于下二號墊塊上,

所述凹模固定機構包括凹模緊固圈、下模膛和下模座,所述凹模緊固圈和下模膛均套設在凹模四周,下模膛的上部四周內側設置與凹陷槽,所述凹模緊固圈部分凹陷在凹陷槽中,下模座設置在下模膛的下方,下模座包圍在凹模、下二號墊塊和下一號墊塊四周。

進一步的,所述冷卻系統包括內噴水推桿和下頂桿,所述內噴水推桿貫穿于下T型墊塊的通孔中,所述內噴水推桿內軸向開設有內噴水腔,內噴水腔下端為盲端,上端為敞口端,內噴水腔的側壁開設有進水口,進水口與內噴水腔貫通,

所述下T型墊塊的通孔的中部朝向四周擴大的擴大腔,擴大腔的直徑大于通孔的直徑,進水口位于擴大腔中,

所述下模板內水平設置有內噴水道塊,內噴水道塊的中心開設有進水通道,進水通道一端為敞口端,一端為盲端,盲端一側側壁開有進水孔,進水孔中安裝有進水接頭,所該敞口端對著下T型墊塊,下T型墊塊開設有連通進水通道和擴大腔的引水通道;

所述下頂桿的中心開設有噴腔,噴腔的下端為敞口端,上端為盲端,該敞口端的四周設置有與調節塊對接的法蘭,調節塊的中心開設有連通噴腔和內噴水腔的中心孔,下頂桿的頂部位于下二號墊塊的中心通孔中,下頂桿的上部側壁開設有若干個噴水孔,

下二號墊塊的中心通孔直徑小于下一號墊塊的中心通孔直徑;

下一號墊塊和下二號墊塊之間、下一號墊塊和下T型墊塊之間均設置有氣孔,

下一號墊塊的側壁開設有延伸到外部的側孔。

進一步的,所述凹模、凹模支撐墊塊機構在凹模固定機構中處于偏心位置。

熱鍛模具下模的凹模內冷卻方法,該熱鍛模具下模為上述的熱鍛模具下模,包括以下步驟:

步驟一:合模狀態:此時凹模中擺放有鍛件,進水接頭接通進水系統,朝向進水接頭輸送水,水經由進水通道流到擴大腔,水填充滿擴大腔,并從內噴水推桿的進水口進入到內噴水腔,水位在內噴水腔內上升到下頂桿的頂部,從下頂桿的噴水孔中噴出,水充滿下頂桿的外部四周,并從下一號墊塊的側孔中流出;

步驟二:上模抬起:上模抬起后,上模給下模的壓力減小,內噴水推桿、調節塊和下頂桿同步向上移動,調節塊擋住下一號墊塊的側孔,進水接頭仍然一直朝向冷卻系統中輸送水,水從下頂桿的噴水孔中噴出后,從下一號墊塊和下二號墊塊之間的氣孔中流出;

步驟三:開模:開模后,由機械手運走鍛件,此時,進水接頭仍然處于供水狀態,朝向冷卻系統中輸送水,水直接流淌在凹模的中間模腔中;

步驟四:裝毛坯:由機械手在凹模中裝入毛坯,毛坯將凹模中多余的水排擠出,下一號墊塊的通孔中的水由下一號墊塊的側孔排出,進水接頭仍然處于供水狀態,朝向冷卻系統中輸送水;

步驟五:毛坯下移:壓力機滑塊繼續下移,帶動毛坯下移,調節塊堵住下一號墊塊的側孔,下一號墊塊的通孔中的水由下一號墊塊與下T型墊塊之間的氣孔中排出,進水接頭仍然處于供水狀態,朝向冷卻系統中輸送水;

步驟六:再次合模:冷卻系統的狀態與步驟一相同。

本發明的有益效果是:

本發明,鍛件取走后,冷卻水充滿凹模腔,對凹模的冷卻充分、及時、高效、全面。

本發明,冷卻水充滿內下一號墊塊、下二號墊塊的通孔中,下頂桿的四周充滿冷卻水,對凹模支撐墊塊機構的內部和外部均能充分冷卻,實現內部冷卻和外部冷卻兼顧的效果。

本發明實現由固定的內冷卻系統給凹模冷卻,達到凹模始終處于涌水中,不影響自動化裝置的運動,避免傳統的拖拉軟管。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖,

圖2是本發明與上模配合工作時的合模狀態示意圖,

圖3是本發明與上模配合工作時的上模微抬的狀態示意圖,

圖4是圖3繼續抬起后的狀態示意圖,

圖5是圖4繼續抬起后的狀態示意圖,

圖6是本發明與下模配合工作時的開模狀態示意圖,

圖7是圖6更換上新的熱鍛件后的的狀態示意圖,

圖8是圖7上模下降后的狀態示意圖,

圖9是圖8上模移動到合模的狀態示意圖,

附圖標記列表:1—下墊板,2—下模板,3—下T型墊塊,4—內噴水推桿,5—內噴水腔,6—進水口,7—擴大腔,8—引水通道,9—內噴水道塊,10—進水孔,11—進水接頭,12—調節塊,13—法蘭,14—下頂桿,15—噴水孔,16—熱鍛件,17—凹模內層,18—凹模外層,19—凹模緊固圈,20—下模膛,21—下模座,22—下二號墊塊,23—氣孔,24—下一號墊塊,25—噴腔,26—側孔,27—凹模。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式,進一步闡明本發明。應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

圖1是本發明的結構示意圖,結合附圖可見,本發明的下模包括下模架、支撐墊塊機構、凹模27、凹模固定機構和冷卻系統。

下模架包括下墊板1和下模板2,所述下模板2固定于下墊板1上,下墊板1和下模板2開設有同軸的通孔,該通孔中設置有下T型墊塊3,下T型墊塊3豎直開設有推桿通孔。

支撐墊塊機構包括設置在下T型墊塊3上的下一號墊塊24和下二號墊塊22,下二號墊塊22位于下一號墊塊24的上方,下一號墊塊24和下二號墊塊22開設有同軸的通孔,下一號墊塊24的通孔內設置有緊貼著下T型墊塊3的調節塊12。

凹模27包括紅套冷配的凹模內層17和凹模外層18,凹模27位于下二號墊塊22上。

凹模固定機構包括凹模緊固圈19、下模膛20和下模座21,凹模緊固圈19和下模膛20均套設在凹模27四周,下模膛20的上部四周內側設置與凹陷槽,凹模緊固圈19部分凹陷在凹陷槽中,下模座21設置在下模膛20的下方,下模座21包圍在凹模27、下二號墊塊22和下一號墊塊24四周。

冷卻系統包括內噴水推桿4和下頂桿14,內噴水推桿4貫穿于下T型墊塊3的通孔中,內噴水推桿4內軸向開設有內噴水腔5,內噴水腔5下端為盲端,上端為敞口端,內噴水腔5的側壁開設有進水口6,進水口6與內噴水腔5貫通。下T型墊塊3的通孔的中部朝向四周擴大的擴大腔7,擴大腔7的直徑大于通孔的直徑,進水口6位于擴大腔7中。下模板2內水平設置有內噴水道塊9,內噴水道塊9的中心開設有進水通道,進水通道一端為敞口端,一端為盲端,盲端一側側壁開有進水孔10,進水孔10中安裝有進水接頭11,所該敞口端對著下T型墊塊3,下T型墊塊3開設有連通進水通道和擴大腔7的引水通道8。下頂桿14的中心開設有噴腔25,噴腔25的下端為敞口端,上端為盲端,該敞口端的四周設置有與調節塊12對接的法蘭13,調節塊12的中心開設有連通噴腔25和內噴水腔5的中心孔,下頂桿14的頂部位于下二號墊塊22的中心通孔中,下頂桿14的上部側壁開設有若干個噴水孔15。下二號墊塊22的中心通孔直徑小于下一號墊塊24的中心通孔直徑。下一號墊塊24和下二號墊塊22之間、下一號墊塊24和下T型墊塊3之間均設置有氣孔23。下一號墊塊24的側壁開設有延伸到外部的側孔26。

凹模27、支撐墊塊機構在凹模固定機構中也處于偏心位置。穿過氣孔23的水通過偏心處的空隙流淌出去。

結合附圖2-9,闡述本發明在實際生產中的應用過程,熱鍛模具的內冷卻方法,其具體包括以下步驟:

步驟一:合模狀態:結合圖2,凹模中擺放有熱鍛件16,壓力機滑塊下降到下死點,沖頭熱鍛下模上的熱鍛件,沖頭受到熱鍛件阻止其下降的阻力,沖頭和上頂桿的下移行程小于沖頭支撐墊塊系統和沖頭套的下移行程,接入墊塊上的進水通道位于上頂桿的水平進水槽的下方,進水通道被堵死,此時,進水接頭接通進水系統,朝向進水接頭輸送水,水經由進水通道流到擴大腔,水填充滿擴大腔,并從內噴水推桿的進水口進入到內噴水腔,水位在內噴水腔內上升到下頂桿的頂部,從下頂桿的噴水孔中噴出,水充滿下頂桿的外部四周,并從下一號墊塊的側孔中流出;

步驟二:上模微抬:結合圖3,熱鍛完成后,上模向上微抬,沖頭和下模上的熱鍛件存在黏連現象,沖頭受到黏連力的影響,上模上升的過程中,沖頭仍處于熱鍛時的水平高度,或者沖頭上移的速度小于上模上升的速度,此時,上模架上升,沖頭套也同步上升,但是,沖頭位置沒變,或者上升的距離小于接入墊塊的上升距離,最終達到進水通道與上頂桿的水平進水槽水平對齊,沖頭內冷系統的水通過沖頭入水接頭進入上頂桿內的通水腔,并向下流動到沖頭的冷卻水通道,從沖頭內的冷卻水通道的下端噴出,下模內冷系統的位置與步驟一中一致;

步驟三:上模抬起:結合圖4,接著步驟二,壓力機滑塊繼續上移,上模繼續上升,上頂桿繼續上移,沖頭扔黏連熱鍛件,沖頭內冷系統與步驟二一致,此時,內噴水推桿、調節塊和下頂桿同步向上移動,調節塊擋住下一號墊塊的側孔,凹模進水接頭仍然一直朝向下模內冷系統中輸送水,水從下頂桿的噴水孔中噴出后,從下一號墊塊和下二號墊塊之間的氣孔中流出;

步驟四:上模繼續抬起:結合圖5,接著步驟三,壓力機滑塊繼續提升,沖頭與熱鍛件分離,卸料桿繼續壓住熱鍛件,沖頭內冷系統與步驟二一致,下頂桿繼續向上頂出,下模內冷系統中的水從下頂桿的噴水孔中噴出,溢流到凹模腔中,達到凹模腔表面冷卻,由下二號墊塊與下一號墊塊之間的氣孔排出;

步驟五:開模:結合圖6,壓力機滑塊達到上死點,熱鍛件由機械手運走,下模內冷系統噴出的水直接充滿凹模腔,沖頭內冷系統與步驟二一致;

步驟六:擺放毛坯熱鍛件:結合圖7,由機械手搬運毛坯熱鍛件至凹模中,壓力機滑塊下移,上頂桿的水平進水槽上移,被接入墊塊堵死,沖頭內冷系統停止工作,毛坯熱鍛件將凹模腔中的水擠出,下頂桿下移,下模內冷系統處于工作狀態,調節塊下方的水從下一號墊塊的側孔中排出;

步驟七:上模繼續下降:結合圖8,上模繼續下降,毛坯熱鍛件壓著下頂桿和調節塊繼續下移,下模內冷系統處于工作狀態,調節塊擋住下一號墊塊的側孔,調節塊下方的水從下一號墊塊和下T型墊塊之間的氣孔排出;

步驟八:再次合模:結合圖9,壓力機滑塊到達下死點,毛坯熱鍛件成形結束,下模內冷系統和沖頭內冷系統與步驟一一致。

本發明方案所公開的技術手段不僅限于上述技術手段所公開的技術手段,還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。

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