[实用新型]一种温挤压成形模具的冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温挤压成形模具的冷却装置。

背景技术

不同温度下的挤压成形技术，对模具的要求是不同的。在高温成形时，模具的工作环境非常恶劣，除了要承受较大的负荷外，还要受到交变温度的影响。模具会因工件成形温度高而迅速升温，此时对模具进行充分的冷却是使模具维持正常使用寿命的必要条件。实践证明：温挤压成形，特别是中高温挤压成形时，模具的冷却系统设计不合理或冷却不充分，将导致模具的早期失效，降低模具使用寿命。相反，如果冷却充分，在设计模具时就可以降低对模具钢的要求，从而达到降低成本的目的。

目前一般情况下温成形时，模具凸模和凹模冷却装置是采用大量冷却水直接进行喷射冷却或直接在凸模与凹模上开循环冷却水槽，以达到冷却模具，防止模具早期失效的目的。这种装置的主要缺点是：

1、采用冷却水喷射冷却，冷却水会顺势滴入凹模，或直接滴在凹模内的坯料上，使坯料过冷，高温成形无法进行。而且大量冷却水直接对模具进行喷射冷却造成环境污染。

2、若在凸模上开循环冷却水槽，会使其强度大大下降，在传递压力时会发生应力集中而折断或崩裂。

3、温挤压成形时，坯料的加热温度一般在800℃以下，而且国内普遍采用通用型曲柄压力机进行成形，速度较慢。从坯料入模至工件成形，一般需3至5秒的时间，模具的受热时间也相对较长，温升就较快。这时若采用大量冷却水喷射冷却，势必造成坯料过冷，同时也会冲涮或稀释模壁与坯料间的润滑剂。使变形抗力急剧上升，温挤压成形不能正常进行。

4、在凹模内直接开设冷却槽，降低了凹模的强度，可能造成模具提前损坏。而且，在凹模内直接开设冷却槽不太方便，容易造成渗漏。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种温挤压成形模具的冷却装置。该冷却装置结构简单、使用与制造方便。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：本实用新型的温挤压成形模具的冷却装置包括凸模的冷却和凹模的冷却，其特点是，在进行温挤压成形模具设计时，在压入式凸模上安装喷雾冷却装置。冷却喷雾是冷却水和压缩空气混合而成的一种水汽，喷雾组成可通过调节汽、液阀门来控制冷却水和压缩空气的比例。此装置安装在凸模上，呈环形布置。本实用新型的温挤压成形模具冷却装置，包括：凹模、带沟槽的凸模、冷却管和喷嘴，其中，在凸模下部开设有沟槽，其形状为半圆形或U形或矩形；冷却管环绕在凸模的环形沟槽上，冷却管的直径比凸模的环形沟槽直径略小。

所述喷嘴由软管制成，安装在冷却管上，冷却管上安装有4-5个喷嘴，喷嘴可自由调整其倾斜角度，便于从各个不同角度对凸模进行冷却；凸模冷却装置上装配了两个四通换向阀和分配阀。

同时在温挤压成形凹模上设置了冷却预应力圈，预应力圈包括凹模内圈和凹模外圈；所述凹模内圈和凹模外圈均为圆环形结构，或凹模外圈内形为圆形，外形为矩形；在装配时凹模内圈的外径与凹模外圈的内径在装配时采用过盈配合安装，压合角度1.5°。

所述凹模外圈，其上开凿了外圈进水孔、外圈出水孔、外圈环形槽及外圈止水筋。

所述凹模内圈为圆环形，在其上开凿了内圈环形水槽、内圈出水孔、内圈进水孔、内圈止水筋、内圈竖槽。

凹模内圈与凹模外圈环形水槽的截面形状可设计成半圆形或U型或矩形。

为了使冷却效果更好，在凹模上增加了模具温度控制器。

当开模时，雾汽从若干个喷嘴喷出，对凸模进行冷却。

凸模喷雾冷却时采用了两个四通换向阀，对模具进行间歇性冷却。当滑块向上行程时，喷雾冷却装置打开，喷出喷雾对凸模进行冷却；当滑块向下行程时，喷雾冷却装置关闭，不对凸模进行冷却。

凹模冷却机构是在凹模外侧设置两个预应力圈，分别称为外圈和内圈。

外圈和内圈的内壁开设若干圈（一般为2~4圈）环形水槽，并凿通竖槽和开通出水孔，使水在外圈和内圈内部分别环绕数周，带走凹模的热量再流入冷却装置。为了便于安装冷却系统，并且不影响预应力圈的强度，在设计预应力圈时，外形尺寸应根据实际生产中的经验进行调整。

模具温度控制器可适时调节模具实际温度。该温度控制装置更好地起到了调节冷却水流速、冷却凹模的目的。当凹模温度偏高时，冷却水流速加大，带走更多的热量，达到降低凹模温度的效果。相反，当凹模温度偏低时，则降低冷却水流速。

本实用新型的优点在于：

1、凸模采用喷雾冷却，由于喷出的是水汽，而凸模在温挤后，此时的温度很高，冷却雾汽遇到凸模后，在对凸模冷却的同时马上会蒸发，因此不会造成坯料的过冷。