[发明专利]一种金属加工用冷镦装置

说明书

本发明涉及一种金属加工用冷镦装置，它包括冷镦机、冷却机构和呈封闭状态的机壳；机壳内部形成冷却室；冷镦机在冷却室内对金属棒料进行冷镦加工，冷却机构包括制冷器、制冷室、输出管道、旋流吹嘴、空压机、吸湿器和回流管道；该制冷器呈圆柱形，制冷室的横截面亦呈圆形；该制冷器的外周面上固定设有一个或者多个换热叶片；制冷室、输出管道、旋流吹嘴、冷却室、回流管道首尾依次连通形成封闭的循环回路。该冷镦装置通过气体作为换热介质，其流速快且对模具的冲击性小，能够与模具的内部、外部的所有外表面直接接触而及时、快速的换热，降低模具的各个局部的温差，能够极大限度消除产品内部因温差形成的应力，保障产品性能和质量。

技术领域

本发明涉及冷镦设备领域，特别是指一种具有低湿度降温的金属加工用冷镦装置。

背景技术

冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法，通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部，冷墩成型模具是一公、一母，采用冷镦工艺制造紧固件，不但效率高、质量好，而且用料省、成本低。实际生产中由于冷镦时金属材料会产生变形和加工硬化，在进行急剧塑性变形的过程中会产生大量的热，为此需要为模具及时降温；而现有的模具的冷却效果一般，致使模具温度极易过高，进而很大程度上影响了冷镦模具的寿命，降低了产品的制造精度。

另外，现有的冷却装置多采用以水为吸热介质的喷淋或者喷雾方式，其冷却环境的湿度也因此长时处于高值状态，结合模具表面的高温及氧气充足等条件，致使模具表面容易生锈腐蚀，进而影响工件的加工质量。此外，喷淋或者喷雾方式的冷却方式，其吸热介质的更替速度通常较慢，且吸热介质通常难以覆盖模具的所有表面，致使模具的各个部位容易出现冷热不均的情况，容易影响模具的使用寿命和产品质量，为此，其冷却效果并不理想。

发明内容

本发明提供一种金属加工用冷镦装置，以克服现多数的冷镦装置存在的冷却效果不理想，模具表面容易生锈腐蚀、使用寿命短，影响工件的产品质量的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种金属加工用冷镦装置，包括冷镦机、冷却机构和呈封闭状态的机壳；机壳内部形成冷却室。上述冷镦机在上述冷却室内对金属棒料进行冷镦加工，上述冷却机构包括制冷器、制冷室、输出管道、旋流吹嘴、空压机、吸湿器和回流管道；该制冷器呈圆柱形，制冷室的横截面亦呈圆形，该制冷器同轴地固定装设于该制冷室内，制冷器用于冷却流经制冷室内的冷却气体；该冷却气体为氮气、惰性气体或者空气。该制冷器的外周面上固定设有一个或者多个换热叶片；制冷室、输出管道、旋流吹嘴、冷却室、回流管道首尾依次连通形成封闭的循环回路，输出管道和回流管道的内壁上分别固定装配有对流经的冷却气体进行除湿的该吸湿器；空压机与该输出管道连通，空压机用于驱动该冷却气体在该循环回路中持续单向的高速循环流动。

进一步地，该旋流吹嘴包括依次连通的旋流段和呈喇叭状的扩散段，该旋流段的外周面上固定设有至少一个第一进气连接管，该第一进气连接管沿该旋流段的内周壁的切线方向延伸，该输出管道通过该第一进气连接管向该旋流段输送冷却气体。优选该旋流段设有呈旋转对称分布的两个、三个、四个或者六个该第一进气连接管。冷锻机的冷锻模具的公模和母模分别配置有至少一个该旋流吹嘴，该旋流吹嘴固定装配于机壳内壁上，旋流吹嘴朝向合模状态的对应公模、母模吹出冷却气体。

进一步改进地，上述换热叶片呈螺旋状结构或者分布呈螺旋状结构，换热叶片外沿与制冷室内周壁的间距为制冷室内径的0.22～0.25倍；该换热叶片上随机分布地设有多个通气孔。

进一步改进地，上述旋流段的端面上设有第二进气连接管；该第二进气连接管的延伸方向与该旋流段的轴向呈0～30°夹角，或者该第二进气连接管的延伸方向与该旋流段的轴向平行且非同轴设置。

进一步改进地，上述第二进气连接管的横截面积大于或者等于所有上述第一进气连接管的横截面积。

进一步改进地，上述旋流吹嘴设于上述冷却室的至高处，上述回流管道的旋流段设于该冷却室的至低处。