仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备的制作方法

本发明属于板料热成形冷却技术领域，涉及一种冷却设备，具体涉及一种仿人体皮肤汗腺式热成形冷却设备。

背景技术：
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随着现代工业的快速发展，热成形技术得到越来越广泛的应用，热成形技术是将板料加热到再结晶温度以上，然后将高温板料迅速转移到冷却模具中，在成形的同时进行冷却，成形结束后进行保压，如高强钢板热成形等。

目前，现有的冷却方法有：1、在模具的凸模和凹模上分别打若干个横向通孔，冷却水从通孔进水口流入，出水口流出，通过冷却水与模具之间的热交换进行冷却，此方法虽然可以冷却热成形高温板料，但其冷却效率低，且在保压阶段直接将板料冷却到室温，不能将高温板料冷却到不同恒定温度；2、在模具的凸模和凹模内设置冷却通道，用氮气将热成形后的板料直接冷却，此方法虽冷却效率高，但在保压阶段也不能将板料冷却到不同恒定温度。

皮肤指身体表面包在肌肉外面的组织，是人体最大的器官，主要承担着保护身体、排汗、感觉冷热和压力等功能。当人体内温度高或剧烈运动时，皮肤上的汗腺会排除汗液，通过汗液的汽化带走皮肤上的热量。

技术实现要素：
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本发明提供了一种仿人体皮肤汗腺式热成形冷却设备，其目的是实现板料在热成形保压阶段可冷却到不同恒定温度。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的。

仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备，其特征在于，包括供水系统、管路和冷却模具，供水系统包括储水箱、电动机、水泵、储水箱注水口、储水箱抽水口、浮子液位计和储水箱放水口；管路包括总进水管、第一凸模进水管、第二凸模进水管、多个第三凸模进水管，第一凹模进水管、第二凹模进水管、多个第三凹模进水管、总排气管、第一凸模排气管、第二凸模排气管、多个第三凸模排气管、第一凹模排气管、第二凹模排气管、多个第三凹模排气管，凸模蒸汽调节阀、凹模蒸汽调节阀、凸模止回阀、凹模止回阀、凸模磁翻板液位计、凹模磁翻板液位计；冷却模具主要包括凸模和凹模，凸模包括凸模成型面、横向凸模冷却水道、横向凸模排气道、凸模纵向盲孔、密封塞，凹模包括凹模成型面、横向凹模冷却水道、横向凹模排气道、凹模纵向盲孔、密封塞；

储水箱固定在地面上，储水箱顶面上固定安装有一个电动机和一个水泵，储水箱顶面有一个与储水箱内部储水空间连通的储水箱注水口、一个与储水箱内部储水空间连通的储水箱抽水口，且在储水箱上开有一个与储水箱内部储水空间连通的长方形口；储水箱侧面有一个浮子液位计和一个与储水箱内部储水空间连通的储水箱放水口，浮子液位计通过其自带连接法兰与储水箱进行固定，浮子液位计的浮子在储水箱内随冷却水液面变化而升降；电动机的动力输出轴通过联轴器与水泵的动力输入轴相连接，为水泵提供动力，储水箱抽水口通过抽水管与水泵的进水口相连接，；总进水管的一端与水泵出水口连接，总进水管另一端通过三通分别连接第一凸模进水管和第一凹模进水管，第一凸模进水管的另一端通过一个凸模止回阀与第二凸模进水管连接，第一凹模进水管的另一端通过一个凹模止回阀与第二凹模进水管连接，在第二凸模进水管末端安有一个凸模磁翻板液位计，第二凹模进水管的末端安有一个凹模磁翻板液位计，用来测量凸模和凹模中冷却水的液位，第二凸模进水管与多个间隔均匀分布的第三凸模进水管通过焊接连通在一起，第二凹模进水管与多个间隔均匀分布的第三凹模进水管通过焊接连通在一起；总排气管一端插入储水箱上的长方形口中，总排气管另一端通过三通分别与第一凸模排气管和第一凹模排气管相连，第一凸模排气管的另一端通过凸模蒸汽调节阀与第二凸模排气管相连接，第一凹模排气管的另一端通过凹模蒸汽调节阀与第二凹模排气管相连接，第二凸模排气管与多个间隔均匀分布的第三凸模排气管通过焊接连通在一起，第二凹模排气管与多个间隔均匀分布的凹模排气管通过焊接连通在一起，所述的第三凸模排气管与第三凸模进水管数量、长度均相同，第三凹模排气管与第三凹模进水管数量、长度均相同；

在凸模侧面横向靠近凸模上表面部分有与第三凸模排气管数量相同且位置对应的横向凸模排气道，在横向凸模排气道下方有数量与横向凸模排气道相同、方向与横向凸模排气道平行且位置与横向凸模排气道一一对应的横向凸模冷却水道，横向凸模排气道和横向凸模冷却水道为在凸模侧面开设的两层横向盲孔，在垂直于凸模上表面并且穿过横向凸模排气道和横向凸模冷却水道方向有多个凸模纵向盲孔，每个凸模纵向盲孔的底端到凸模成型面的距离均相等，并用密封塞将所有的凸模纵向盲孔口堵住，在凹模侧面横向靠近凹模下表面部分有与第三凹模进水管数量相同且位置对应的横向凹模冷却水道，在横向凹模冷却水道上面有数量与横向凹模冷却水道相同，方向与横向凹模冷却水道平行且位置与横向凹模冷却水道一一对应的横向凹模排气道，横向凹模排气道和横向凹模冷却水道为在凹模侧面开设的两层横向盲孔，在垂直于凹模下表面并且穿过横向凹模冷却水道和横向凹模排气道方向有多个凹模纵向盲孔，每个凹模纵向盲孔的底端到凹模成型面的距离均相等，并用密封塞将所有的凹模纵向盲孔口堵住；

第三凸模进水管插入横向凸模冷却水道中使第三凸模进水管与横向向凸模冷却水道连通，第三凸模排气管插入横向凸模排气道中使第三凸模排气管与横向凸模排气道连通，第三凸模进水管插入横向凸模冷却水道的长度与第三凸模排气管插入横向凸模排气道的长度相同；第三凹模进水管插入横向凹模冷却水道中使第三凹模进水管与横向凹模冷却水道连通，第三凹模排气管插入横向凹模排气道中使第三凹模排气管与横向凹模排气道连通，第三凹模进水管插入横向凹模冷却水道的长度与第三凹模排气管插入横向凹模排气道的长度相同。

进一步的技术方案包括：

所述的凸模和凹模的材料为H13模具钢，凸模成型面和凹模成型面的形状可根据高温板料需要冷却成形的形状进行改变。

所述的总排气管、总进水管、第一凸模进水管、第一凹模进水管、第一凸模排气管、第一凹模排气管、抽水管为塑料软管。

所述的第二凸模进水管、多个第三凸模进水管、第二凹模进水管、多个第三凹模进水管、第二凸模排气管、多个第三凸模排气管、第二凹模排气管、多个第三凹模排气管为不锈钢管。

相邻的横向凸模排气道之间的间距为10-20mm；横向凸模排气道的深度为横向凸模排气道盲孔底端距离凸模另一端10-50mm。

相邻的横向凹模冷却水道之间的间距为10-20mm；横向凹模冷却水道的深度为横向凹模冷却水道盲孔底端距离凹模另一端10-50mm。

相邻的凸模纵向盲孔之间的间距为10-20mm，相邻的凹模纵向盲孔之间的间距为10-20mm，凸模纵向盲孔底端到凸模成型面的距离为5-20mm，凹模纵向盲孔底端到凹模成型面的距离为5-20mm。

第三凸模进水管插入横向凸模冷却水道的长度与第三凸模排气管插入横向凸模排气道的长度均为10-50mm；第三凹模进水管插入横向凹模冷却水道的长度与第三凹模排气管插入横向凹模排气道的长度均为10-50mm。

本发明的有益效果是：本发明的热成形冷却设备结构简单，能使模具的冷却作用大幅提高，当设备连续作业时，高温板料与凸模和凹模接触成形，通过热量传递，将凸模和凹模冷却水道内的水汽化，由于汽化吸收热量，故带走板料的热量，且可以通过凸模蒸汽调节阀控制凸模中冷却水的温度，凹模蒸汽调节阀控制凹模中冷却水的温度，从而可将板料在热成形保压阶段冷却到不同恒定温度。

附图说明

图1是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备的轴测图；

图2是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备的俯视图；

图3是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备冷却上模的轴测图；

图4是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备冷却上模的主视图；

图5是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备冷却下模的轴测图；

图6是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备冷却下模的主视图；

图7是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备冷却下模的俯视图；

图8是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备冷却模具剖视图；

图9是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备凸模管路部分轴测图；

图10是本发明所述的仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备凹模管路部分轴测图；

图中：1、凸模，2、凹模，3、储水箱，4、电动机，5、总进水管，6、总排气管，7、凸模蒸汽调节阀，8、凸模止回阀，9、水泵，10、浮子液位计，11、储水箱放水口，12、储水箱抽水口，13,、抽水管，14、第一凹模进水管，15、第一凹模排气管，16、第一凸模排气管，17、第一凸模进水管，18、储水箱注水口，19、密封塞，20、横向凸模排气道，21、横向凸模冷却水道，22、凸模磁翻板液位计，23、横向凹模冷却水道，24、横向凹模排气道，25、第二凸模进水管，26、第二凹模进水管，27、第二凸模排气管，28、第二凹模排气管，29、第三凸模进水管，30、第三凹模进水管，31、第三凸模排气管，32，第三凹模排气管，33、水泵出水口，34、水泵进水口，35、凸模成型面，36、凹模成型面，37、长方形口，38、凹模止回阀，39、凹模蒸汽调节阀，40、凹模磁翻板液位计，41、凸模纵向盲孔，42、凹模纵向盲孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述：

由图1、图2所示，仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备，包括供水系统、管路和冷却模具，供水系统包括储水箱3、电动机4、水泵9、储水箱注水口18、储水箱抽水口12、浮子液位计10和储水箱放水口11；管路包括总进水管5、第一凸模进水管17、第二凸模进水管25、多个第三凸模进水管29本实施例中为7个、第一凹模进水管14、第二凹模进水管26、多个第三凹模进水管30本实施例中为7个、总排气管6、第一凸模排气管16、第二凸模排气管27、多个第三凸模排气管31本实施例中为7个、第一凹模排气管15、第二凹模排气管28、多个第三凹模排气管32本实施例中为7个，凸模蒸汽调节阀7、凹模蒸汽调节阀39、凸模止回阀8、凹模止回阀38、凸模磁翻板液位计22、凹模磁翻板液位计40；冷却模具主要包括凸模1和凹模2，凸模1包括凸模成型面37、横向凸模冷却水道21、横向凸模排气道20、凸模纵向盲孔41、密封塞19，凹模2包括凹模成型面38、横向凹模冷却水道23、横向凹模排气道24、凹模纵向盲孔42、密封塞19；

储水箱3固定在地面上，储水箱3顶面上固定安装有一个电动机4和一个水泵9，储水箱3顶面有一个与储水箱3内部储水空间连通的储水箱注水口18、一个与储水箱3内部储水空间连通的储水箱抽水口12，且在储水箱3上开有一个与储水箱3内部储水空间连通的长方形口37；储水箱3侧面有一个浮子液位计10和一个与储水箱3内部储水空间连通的储水箱放水口11，浮子液位计10通过其自带连接法兰与储水箱3进行固定，浮子液位计10的浮子在储水箱3内随冷却水液面变化而升降；电动机4的动力输出轴通过联轴器与水泵9的动力输入轴相连接，为水泵9提供动力，储水箱抽水口12通过抽水管13与水泵的进水口34相连接，；总进水管5的一端与水泵出水口33连接，总进水管5另一端通过三通分别连接第一凸模进水管17和第一凹模进水管14，第一凸模进水管17的另一端通过一个凸模止回阀8与第二凸模进水管25连接，第一凹模进水管14的另一端通过一个凹模止回阀38与第二凹模进水管26连接，在第二凸模进水管25末端安有一个凸模磁翻板液位计22，第二凹模进水管26的末端安有一个凹模磁翻板液位计40，用来测量凸模1和凹模2中冷却水的液位，第二凸模进水管25与多个间隔均匀分布的第三凸模进水管29通过焊接连通在一起，第二凹模进水管26与多个间隔均匀分布的第三凹模进水管30通过焊接连通在一起；总排气管6一端插入储水箱3上的长方形口37中，总排气管6另一端通过三通分别与第一凸模排气管16和第一凹模排气管15相连，第一凸模排气管16的另一端通过凸模蒸汽调节阀7与第二凸模排气管27相连接，第一凹模排气管15的另一端通过凹模蒸汽调节阀39与第二凹模排气管28相连接，第二凸模排气管27与多个间隔均匀分布的第三凸模排气管31通过焊接连通在一起，第二凹模排气管28与多个间隔均匀分布的凹模排气管32通过焊接连通在一起，所述的第三凸模排气管31与第三凸模进水管29数量、长度均相同本实施例中均为7个，第三凹模排气管32与第三凹模进水管30数量、长度均相同本实施例中均为7个。

在凸模1侧面横向靠近凸模1上表面部分有与第三凸模排气管31数量相同且位置对应的横向凸模排气道20，相邻的横向凸模排气道20间距为10-20mm，在横向凸模排气道20下面有数量与横向凸模排气道20相同，方向与横向凸模排气道20平行，且一一对应的横向凸模冷却水道21，横向凸模排气道20和横向凸模冷却水道21为在凸模1侧面开设的两层横向盲孔，横向盲孔深度为盲孔底端距离凸模1另一端10-50mm，在垂直于凸模1上表面并且穿过横向凸模排气道20和横向凸模冷却水道21方向有多个凸模纵向盲孔41本实施例中为84个，相邻的凸模纵向盲孔41之间的间距为10-20mm，每个凸模纵向盲孔41的底端到凸模成型面35的距离为5-20mm，并用密封塞19将所有的凸模纵向盲孔41口堵住。在凹模2侧面横向靠近凹模2下表面部分有与第三凹模进水管30数量相同且位置对应的横向凹模冷却水道23，相邻的横向凹模冷却水道23间距为10-20mm，在横向凹模冷却水道23上面有数量与横向凹模冷却水道23相同，方向与横向凹模冷却水道23平行，且一一对应的横向凹模排气道24，横向凹模排气道24和横向凹模冷却水道23为在凹模2侧面开设的两层横向盲孔，横向盲孔深度为盲孔底端距离凹模2另一端10-50mm，在垂直于凹模2下表面并且经过横向凹模排气道24和横向凹模冷却水道23方向有多个凹模纵向盲孔42本实施例中为84个，相邻的凹模纵向盲孔42之间的间距为10-20mm，每个凹模纵向盲孔42的底端到凹模成型面36的距离为5-20mm，并用密封塞19将所有的凹模纵向盲孔42口堵住。

第三凸模进水管29插入横向凸模冷却水道21中，第三凸模排气管31插入横向凸模排气道20中，第三凸模进水管29插入横向凸模冷却水道21的长度与第三凸模排气管31插入横向凸模排气道20的长度均为10-50mm；第三凹模进水管30插入横向凹模冷却水道23中，第三凹模排气管32插入横向凹模排气道24中，第三凹模进水管30插入横向凹模冷却水道23的长度与第三凹模排气管32插入横向凹模排气道24的长度均为10-50mm。

由图1、图3、图4、图8所示，凸模1由横向凸模冷却水道21、横向凸模排气道20、凸模纵向盲孔41和密封塞19组成。在凸模1侧面横向靠近凸模1上表面部分有与第三凸模排气管31数量相同且位置对应的横向凸模排气道20，相邻的横向凸模排气道20间距为10-20mm，在横向凸模排气道20下面有数量与横向凸模排气道20相同，方向与横向凸模排气道20平行，且一一对应的横向凸模冷却水道21，横向凸模排气道20和横向凸模冷却水道21为在凸模1侧面开设的两层横向盲孔，横向盲孔深度为盲孔底端距离凸模1另一端10-50mm，在垂直于凸模1上表面并且穿过横向凸模排气道20和横向凸模冷却水道21方向有多个凸模纵向盲孔41，相邻的纵向凸模盲孔41之间的间距为10-20mm，每个凸模纵向盲孔41的底端到凸模成型面35的距离为5-20mm，并用密封塞19将所有的纵向盲孔41口堵住。冷却水通过横向凸模冷却水道21进入凸模1内，当高温板料与凸模1接触时，通过热量传递将凸模1内的冷却水汽化，汽化后的水蒸气通过横向凸模排气道20排出，由于冷却水汽化吸收热量，从而对高温板料起到冷却效果。

由图1、图5、图6、图7、图8所示，凹模2由横向凹模冷却水道23、横向凹模排气道24、凹模纵向盲孔42和密封塞19组成。在凹模2侧面横向靠近凹模2下表面部分有与第三凹模进水管30数量相同且位置对应的横向凹模冷却水道23，横向凹模冷却水道23间距为10-20mm，在横向凹模冷却水道23上面有数量与横向凹模冷却水道23相同，方向与横向凹模冷却水道23平行，且一一对应的横向凹模排气道24，横向凹模排气道24和横向凹模冷却水道23为在凹模2侧面开设的两层横向盲孔，横向盲孔深度为盲孔底端距离凹模2另一端10-50mm，在垂直于凹模2下表面并且穿过横向凹模排气道24和横向凹模冷却水道23方向有多个凹模纵向盲孔42，相邻的纵向盲孔之间的间距为10-20mm，每个凹模纵向盲孔42的底端到凹模成型面36的距离为5-20mm，并用密封塞19将所有的凹模纵向盲孔42口堵住。冷却水通过横向凹模冷却水道23进入凹模2内，当高温板料与凹模2接触时，通过热量传递将凹模2内的冷却水汽化，汽化后的水蒸气通过横向凹模排气道24排出，由于冷却水汽化吸收热量，从而对高温板料起到冷却效果。

由图1、图9所示，凸模1管路由凸模蒸汽调节阀7、凸模止回阀8、第一凸模排气管16、第二凸模排气管27、多个第三凸模排气管31本实施例中为7个、第一凸模进水管17、第二凸模进水管25、多个第三凸模进水管29本实施例中为7个、和凸模磁翻板液位计22组成，凸模磁翻板液位计22安装在第二凸模进水管25末端。冷却水通过总进水管5、第一凸模进水管17、第二凸模进水管25、第三凸模进水管29进入凸模1中，当高温板料与凸模1接触时，通过热量传递，将凸模1内的冷却水汽化，当凸模1内的压力和温度达到设定的某一值时，凸模蒸汽调节阀7自动开启，汽化后的水蒸气通过横向凸模排气道20、第三凸模排气管31、第二凸模排气管27、第一凸模排气管16、总排气管6排到储水箱3中，当凸模1内压力和温度小于设定的某一值时，凸模蒸汽调节阀7自动关闭；当凸模磁翻板液位计22液位低于设定的某一值时，开启凸模止回阀8，给凸模1补水，当凸模磁翻板液位计22液位到达设定的某一值时，关闭拖止回阀8，停止给凸模1补水。

由图1、图10所示，凹模2管路由凹模蒸汽调节阀39、凹模止回阀38、第一凹模排气管15、第二凹模排气管28、多个第三凹模排气管32本实施例中为7个、第一凹模进水管14、第二凹模进水管26、多个第三凹模进水管30本实施例中为7个和凹模磁翻板液位计40组成，凹模磁翻板液位计40安装在第二凹模进水管26末端。冷却水通过总进水管5、第一凹模进水管14、第二凹模进水管26、第三凹模进水管30进入凹模2中，当高温板料与凹模2接触时，通过热量传递，将凹模2内的冷却水汽化，当凹模2内的压力和温度达到设定的某一值时，凹模蒸汽调节阀39自动开启，汽化后的水蒸气通过横向凹模排气道24、第三凹模排气管32、第二凹模排气管28、第一凹模排气管15、总排气管6排到储水箱3中，当凹模2内压力和温度小于设定的某一值时，凹模蒸汽调节阀39自动关闭；当凹模磁翻板液位计40液位低于设定的某一值时，开启凹模止回阀8，给凹模2补水，当凹模磁翻板液位计40液位到达设定的某一值时，关闭凹模止回阀38，停止给凹模2补水。

由图1、图2所示，本发明所述的一种仿人体皮肤汗腺式高温板料冷却设备工作原理如下：

工作时，首先电动机4带动水泵9将储水箱3内的冷却水通过抽水管13、第一凸模进水管17、第二凸模进水管25、第三凸模进水管29、第一凹模进水管14、第二凹模进水管26、第三凹模进水管30分别注入凸模1和凹模2中，当凸模磁翻板液位计22达到设定的某一值时，关闭凸模止回阀8，停止给凸模1注水，当凹模磁翻板液位计40达到设定的某一值时，关闭凹模止回阀38，停止给凹模2注水。当连续作业时，高温板料与凸模1和凹模2接触成形，通过热量传递，将凸模1和凹模2内的冷却水汽化，汽化后凸模1和凹模2内的压力、温度将升高，当凸模1内的压力、温度达到设定的某一值时，凸模蒸汽调节阀7自动开启，汽化后的水蒸气通过横向凸模排气道20、第三凸模排气管31、第二凸模排气管27、第一凸模排气管16、总排气管6排到储水箱3中，当凸模1内的压力、温度低于设定的某一值时，凸模蒸汽调节阀7自动关闭；当凹模2内的压力、温度达到设定的某一值时，凹模蒸汽调节阀39自动开启，汽化后的水蒸气通过横向凹模排气道24、第三凹模排气管32、第二凹模排气管28、第一凹模排气管15、总排气管6排到储水箱3中，当凹模1内的压力、温度低于设定的某一值时，凹模蒸汽调节阀7自动关闭；当凸模磁翻板液位计22低于设定的某一值时，开启凸模止回阀8，电动机4带动水泵9开始给凸模1补水，当凸模磁翻板液位计22液位高于设定的某一值时，关闭凸模止回阀8，停止给凸模1补水；当凹模磁翻板液位计40低于设定的某一值时，开启凹模止回阀38，电动机4带动水泵9开始给凹模2补水，当凹模磁翻板液位计40液位高于设定的某一值时，关闭凹模止回阀38，停止给凹模2补水；如此反复进行。由于冷却水汽化吸收热量，故可对高温板料进行冷却，且通过设定凸模蒸汽调节阀7和凹模蒸汽调节阀39不同的压力、温度值，可控制凸模1和凹模2内冷却水的温度，，从而可将高温板料在成形保压阶段冷却到不同恒定温度。