[发明专利]一种锻压模具冷却装置

说明书

本发明涉及一种锻压模具冷却装置，包括上模、下模、温度传感器和组合式半导体冷却机构；所述上模为凸形结构，所述下模为与上模对应的凹形结构，所述上模和下模对应拼插固定连接；所述上模和下模连接端的侧端面上分别沿上模和下模连接端轮廓边缘均布有矩形通孔；所述组合式半导体冷却机构固定连接在矩形通孔内；所述温度传感器分别设置在组合式半导体冷却机构与上下模之间；所述温度传感器将上下模的温度实时传递到终端控制系统，根据锻压模具温度实时对组合式半导体冷却机构的电流或电压进行动态调整，以满足锻压模具的温度要求。本发明使用时由于半导体冷却片的冷却效率高，改善了锻压模具的冷却效果，且冷却调控能力、灵活性强，调控速率快。

技术领域

本发明涉及锻压模具技术领域，尤其涉及一种锻压模具冷却装置。

背景技术

锻造作为机械制造中常用的成形方法之一，其模具的温度直接关系到锻压产品质量的好坏。温锻成形兼具了冷、热成形的特点，因此，温锻时不仅要考虑模具的润滑，也必须充分考虑模具的冷却。实践证明：温锻，特别是中高温温锻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。当温锻成形温度在600℃以上时，若冷却不充分即使采用了较好的模具材料在锻造加工高温、高载荷的连续作用下也会导致模具特别是凸模的回火软化不能发挥模具的潜在寿命。国内普遍采用的通用型曲柄压力机成型速度较慢，从坯料入模至锻件成形一般需要3～5秒的时间，模具的受热时间也相对较长，温升较快，此时采用大量的冷却液喷射冷却，势必会造成坯料过冷，同时也会稀释模壁与坯料间的润滑剂，使变形抗力极具上升，严重时导致温锻不能进行。同时，温锻坯料一经加热后，数道工序连续成形，冷却不当会导致最后一道或者几道成形工序时，锻件温度已低于所需锻造温度，甚至会导致锻件处于金属的蓝脆区域，从而影响锻件的成形性能和力学性能。

基于上述问题分析，锻压制造业相继提出了人工冷却技术、凸模冷却喷雾技术、凹模预应力圈冷却技术等。人工冷却技术是由工人手持喷淋装置，将冷却液喷淋至待冷却的锻压模具上，通过冷却液带走模具多余的热量，以实现对锻压模具的冷却。冷却喷雾技术是将冷却液和压缩空气在通道内混合成冷却喷雾，当开模时，冷却喷雾再通过喷淋孔喷至锻压模具表面，通过冷却喷雾带走锻压模具热量，同时冷却喷雾受热汽化，避免稀释模壁与锻件间的润滑剂。凹模预应力圈冷却技术是在预应力圈(外圈和内圈)的内壁开设若干圈环形水槽，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。

但是上述现有技术各自存在不同的问题，其中，在人工冷却技术中，若采用大量冷却水喷射冷却势必造成坯料过冷，同时锻压后数道工序连续成形如果冷却不当，至最后一道成形工序时锻件已低于终锻温度，甚至处于金属的蓝脆区域，严重影响锻件的成形性能和力学性能，该方法不但耗费了大量的人力成本，而且还容易造成安全事故。在凸模冷却喷雾技术中，其装置只能安装在凸模上方，不适用凹模模具，同时需要对冷却剂和压缩空气比例进行准确调控，才能达到最佳的冷却效果。在凹模预应力圈冷却技术中，其装置只能安装在凹模模具上，且预应力圈在设计时，外形尺寸只能够根据实际生产中的经验进行调整，无依据准则。因此，现有的冷却技术均存在一定的缺陷和不足，还具有进一步提升和完善的空间。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种锻压模具冷却装置，该装置具有控制冷却速率功能，且可灵活的在线调控模具温度。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种锻压模具冷却装置，包括上模、下模、温度传感器和组合式半导体冷却机构；所述上模为凸形结构，所述下模为与上模对应的凹形结构，所述上模和下模对应拼插固定连接；所述上模和下模连接端的侧端面上分别沿上模和下模连接端轮廓边缘均匀开设有矩形通孔；所述组合式半导体冷却机构固定连接在矩形通孔内；所述温度传感器分别设置在组合式半导体冷却机构与上、下模之间；所述温度传感器将上模和下模的温度实时传递到终端控制系统，控制系统根据锻压模具温度实时对组合式半导体冷却机构的电流或电压进行动态调整，以满足锻压模具的温度要求。