一种热挤压模具的冷却润滑装置的制作方法

1.本发明涉及金属塑性热加工技术领域，具体涉及一种热挤压模具的冷却润滑装置。


背景技术：

2.随着我国市场经济的发展及汽车等行业的带动作用，锻造企业迅速成长。特别是模锻件、精密锻件更是需求成倍增长，生产过程中，润滑环节是延长锻造模具寿命的重要组成部分，锻造润滑剂对锻造模具寿命起着决定性作用。在热挤压金属塑性成形工艺，多集中关注成形工艺和成形温度，往往忽略模具使用中的降温及润滑措施，通常情况下降温及润滑多采用石墨枪加杯装器具的人工方式，由于锻造工况条件差，极易出现卡顿、堵塞现象，造成模具寿面短，冷却效果差，为保证锻造模具有足够的冷却和润滑，要有工作间歇时间，工件完成一件耗时长且增大了工人劳动强度。
3.不同温度下的塑性成形技术对模具的要求也是不同的。在热挤压锻造时，模具的工作环境非常恶劣，因加热坯料与模具型腔的接触应力非常大，除了要承受较大的载荷外，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，对模具进行充分的冷却，是模具维持使用寿命的必要条件，常规的模具材料回火温度在450
‑
700℃，如果模具工作表面超过回火温度，模具钢的硬度和强度就会急剧下降，甚至会使模具迅速失效。
4.热挤压成形不仅要考虑模具的冷却，也必须充分考虑模具的润滑，目前国内外使用较多的模具润滑剂，但温度超过150℃时，润滑性能变坏，它在370℃左右便开始氧化，到400℃以上时，氧化速度急剧加快，不仅不能起润滑作用，反而成为一种固体磨料，对模具形成二次伤害。
5.实践证明:中高温热挤压锻造时，模具的冷却系统设计不合理或冷却润滑不充分，将导致模具的早期失效。基于种种缺陷，热挤压过程中存在着因冷却、润滑不良造成模具更换成本过大等方面的不足，不适用于长期大批量生产。大大增加了产品的生产成本。
6.发明新型内容
7.本发明的目的在于提供一种热挤压模具的冷却润滑装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案；
9.一种热挤压模具的冷却润滑装置，包括上模架、下模座和模具，所述模具设置于上模架和下模底座之间，所述模具包括上凹模和下凹模，其特征在于所述上凹模上端与上模架固定连接，所述上凹模内固定连接有上冲头，所述下凹模内居中开设有与上冲头相配合的孔，所述下凹模下端与下模底座之间固定连接有下模板，所述下凹模外侧设置有内冷模套，所述下凹模下端与下模板之间为活动连接，所述下模底座下端面居中连接有下顶出，所述下顶出贯穿下模底座和下模板与下凹模内所开设的孔相配合，所配合的位置与上冲头相对应，所述上凹模下端面固定连接有上凹模喷淋环，所述上凹模喷淋环下端面靠近边缘处开设有上喷淋环喷嘴，所述下凹模上端面固定连接有下凹模喷淋环，所述下凹模喷淋环上
端面开设有下喷淋环喷嘴。
10.优选的，所述上模架侧面水平开设有上凹模进水口，所述上冲头居中位置开设有上冲头冷却管，所述上冲头冷却管内套设有与上凹模进水口相垂直贯通的上冲头进水管，所述远离上凹模进水口的上模架侧面开设有上凹模出水口，所述上凹模出水口与上冲头冷却管垂直且贯通，所述下凹模侧面开设有下凹模进水口，所述下凹模进水口的对称位置上侧面开设有下凹模出水口。
11.优选的，所述上凹模喷淋环上的上喷淋环喷嘴有若干个，均匀排布，所述上凹模喷淋环侧面开设有上喷淋环入水口，所述下凹模喷淋环上的下喷淋环喷嘴有若干个，均匀排布，所述下凹模喷淋环侧面开设有下喷淋环入水口，所述上凹模喷淋环侧面开设有上喷淋环入水口。
12.优选的，所述上凹模进水口与下凹模进水口位置相对应或不对应。
13.优选的，所述下喷淋环入水口和上喷淋环入水口数量均为若干个，分别均匀环绕于下凹模喷淋环和上凹模喷淋环，所述的下喷淋环喷嘴和上喷淋环喷嘴的数量均大于上喷淋环入水口和下喷淋环入水口的数量。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在模具上安装冷却润滑装置，解决了现有热挤压塑性加工中，人工降温效果差，润滑器具多、多人操作；实现模具冷却润滑自动化，有效提高工作效率、模具冷却降温速度、达到润滑效果，装置简单、使用方便。解决当今面临的重要挑战之一，生产线更具柔性，以适应“及时生产”的要求。让设备的控制功能逐步集成，从而实现自动化、智能化管理。
附图说明
15.图1为本发明一种热挤压模具的冷却润滑装置结构示意图；
16.图2为本发明一种热挤压模具的冷却润滑装置局部放大图1；
17.图3为本发明一种热挤压模具的冷却润滑装置局部放大图2。
18.图中：1、上模架，2、上凹模，3、下凹模，4、上冲头，5、下顶出，6、下模板，7、上凹模喷淋环，8、内冷模套，9、下凹模出水口，10、下凹模喷淋环，11、下喷淋环入水口，12、上喷淋环喷嘴，13、下凹模进水口，14、上凹模进水口，15、上凹模出水口，16、下喷淋环喷嘴，17、上喷淋环入水口，18、下模底座，19、上冲头进水管，20、上冲头冷却管。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
21.请参阅图1、图2和图3；一种热挤压模具的润滑装置，包括上模架1、下模底座18和模具，上模架与下模底座分别与压力机的上滑块与下工作台相连接，通过压机的滑块上下
滑动带动上模具1一同移动，模具设置于上模架1和下模底座18之间，模具包括上凹模2和下凹模3，所述上凹模上端与上模架1固定连接，上凹模内固定连接有上冲头4，下凹模内居中开设有与上冲头相配合的孔，方便压模，下凹模下端与下模底座18之间固定连接有下模板6，下凹模的外侧套设有内冷模套8，用于对下凹模外侧进行冷却，内冷模套呈阶梯状，以实现冷却面具均匀，下模底座18下端面居中连接有下顶出5，下顶出贯穿下模底座18和下模板6与下凹模上所开的孔相配合，所配合的位置与上冲头4相对应，从而实现上凹模2与下凹模3在压机的驱动下进行压模，上凹模下端面固定连接有上凹模喷淋环7，所述上凹模喷淋环7下端面靠近边缘处开设有上喷淋环喷嘴12，下凹模上端面固定连接有下凹模喷淋环10，下凹模喷淋环10上端面开设有下喷淋环喷嘴16，上喷淋环喷嘴12和下喷淋环喷嘴16均有若干个，均匀排布，以实现冷却润滑液通过压缩空气经上喷淋嘴吹向需要润滑的模具上，上凹模喷淋环7侧面开设有上喷淋环入水口17，下凹模喷淋环10侧面开设有下喷淋环入水口11，上喷淋环入水口17和下喷淋环入水口11数量均为若干个，均匀环绕于上凹模喷淋环7和下凹模喷淋环10侧面，便于多方位提供冷却润滑剂，上凹模喷淋环7和下凹模喷淋环10上径向开孔，孔内螺纹，便于水嘴和水管连接，下喷淋环喷嘴16和上喷淋环喷嘴12的数量均大于上喷淋环入水口17和下喷淋环入水口11的数量，以实现喷射均匀。
22.上模架1侧面水平开设上凹模进水口14，上冲头居中位置开设有上冲头冷却管20，以方便上冲头冷却管对上冲头内进行冷却，上冲头冷却管20内套设有与上凹模进水口14相垂直贯通的上冲头进水管19，远离上凹模进水口14的上模架1侧面开设有上凹模出水口15，所述上凹模出水口15与上冲头冷却管20垂直且贯通，以实现冷却液在外面水泵的作用下通过凸模进水口进入到上冲头进水管19内，而带有温度的冷却液将冲头内螺纹上的热量带走一部分后通过上冲头冷却管20经过上凹模出水口15流回至水箱可循环使用。
23.下凹模3侧面开设有下凹模进水口13，所述下凹模进水口13的对称位置上侧面开设有下凹模出水口9，从而实现冷却液通过下凹模进水口13对下顶出内进行冷却，而冷却后的冷却液经下凹模出水口9流回至水箱，上冲头4和下顶出5所使用的冷却水箱为同一水箱，共同由水泵提供持续有效的给水动力以方便循环使用，保持上冲头和下顶出良好的工作状态，上凹模进水口14与下凹模进水口13位置相对应或不对应，方便管路安装即可。
24.冷却润滑剂通过压缩空气吹向需要润滑的模具上，通过高压形成雾状使模具或凸模表面连续喷涂均匀的水及润滑剂，同时提高热挤压工件的表面质量。冷却润滑剂是以雾状喷淋，不会发生淬火效应。在模具没有过热的情况下，使得工件的高温难于传给与下凹模3与上凹模2，热集中在工件及外壁上，适合的温度可以软化工件的外表，更易于后续机械加工。
25.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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.请参阅图1，本发明的工作原理：当模具开始工作后，冷却液经过管道在水泵的动力作用下进入所需要冷却的上冲头4和下顶出5内，将上冲头和下顶出在热挤压过程中产生的热量，持续有效的带走，使上冲头和下顶出始终保持一个良好的工作状态。冷却润滑剂按
一定配比稀释后通过自动泵经管道进入上凹模喷淋环7和下凹模喷淋环10，再分别通过若干个排布均匀的上喷淋环喷嘴12和下喷淋环喷嘴16对上凹模2和下凹模3进行实时喷淋润滑冷却，以达到最佳的冷却效果，该结构简单，易操作，工作效率高，当上凹模在热挤压锻造过程中可同时对上凹模2和下凹模3进行冷却，冷却相对无间歇时间，基于做够的冷却时间，内部与外部冷却可以结合使用，上凹模和下凸模长期工作不会产生变形，
27.冷却液、冷却润滑剂、模具、冲头等装置均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
28.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。