一种锻造模具的自动冷却润滑装置的制作方法

本发明涉及金属压力加工技术领域，更具体地说，涉及一种锻造模具的自动冷却润滑装置。

背景技术：

热锻坯件时，由于在热锻的过程中，其热锻上模和热锻下模的温度都很高，过高的温度可导致模具的硬度降低，并可影响其强度，所以必须及时对其降温润滑。目前对锻造模具的降温方法是：采用长杆喷头，用人工手持，将喷头伸入热锻上模和热锻下模之间，先是将喷头朝向热锻下模喷石墨乳水剂液冷却，再翻转喷头，使喷头朝向热锻上模喷石墨乳水剂液冷却。这种喷溶液降温方法的不足在于：工作效率低；降温速度慢；降温不均匀等。

通过专利检索，中国专利申请号：2010202936314，申请日：2010年8月17日，发明创造名称为：热锻上模及下模双向同步喷液冷却装置，该申请案公开了一种热锻上模及下模双向同步喷液冷却装置，由喷液管、固定板和托板构成，固定板和托板垂直固定为一体，喷液管平行的置于托板上，在喷液管的前端连接有垂直上、下旋转喷头，喷液管的后端接球阀的出液孔，球阀的进液孔与石墨乳水剂液管道连通；该申请案能同时对热锻上模和下模喷石墨乳化剂液冷却润滑，但其不足之处在于，需要人工操作、自动化低、工作效率低，此外，石墨粉尘不仅对人体有害而且对电子元件有危害。

又如中国专利申请号：2014207417919，申请日：2014年12月02日，发明创造名称为：压力机锻造模具自动润滑装置，该申请案公开了一种压力机锻造模具自动润滑装置，包括气缸、安装于气缸活塞杆头端的喷淋器以及用于存储石墨水溶液的水罐。压力机锻完工件后，其滑块回程，当滑块上升到上死点位置时，其触发接近开关Ⅰ，接近开关Ⅰ闭合，控制时间继电器工作，单向电磁阀Ⅱ或单向电磁阀Ⅲ通电工作，使气缸的活塞杆驱动喷淋器向前运动。运动到一定距离时，气缸的活塞触发接近开关Ⅱ，控制单向电磁阀Ⅰ开启，由于水罐通过进气口连接有气源，因此压缩空气使水罐内的石墨水容易流入到喷淋器中，实现喷淋到上模和下模上润滑冷却模具。时间继电器在若干秒时间后触点断开；气缸拉动喷淋器回程运动，此时单向电磁阀Ⅰ断电，喷淋停止。该申请案降低了人力，提高了生产效率；但是该申请案的不足之处在于，其动力装置为气缸，工艺复杂，且浪费能源。

综上所述，提供一种结构简单、便于操作、能够高效实现均匀性冷却润滑的冷却系统仍是锻造行业内孜孜不倦的追求。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中锻造模具的冷却润滑工作需要人工操作、自动化程度低、工作效率低的不足，提供了一种锻造模具的自动冷却润滑装置，有效提高了工作效率和降温速度，且结构简单、使用方便、降温均匀。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，包括喷头、推动装置和固定装置，喷头设置于固定装置上并朝向模具延伸，推动装置用于推动固定装置做伸缩运动；模具的上模与下模开模时，推动装置推动固定装置向靠近模具的方向延伸，喷头伸入模具的上模型腔与下模型腔之间进行冷却润滑；模具的上模与下模合模时，推动装置推动固定装置向远离模具的方向延伸，喷头退出模具的上模与下模之外。

进一步地，模具两侧对称设置有两组冷却润滑装置。

进一步地，所述固定装置包括推送杆和限位套筒，模具的下模座上固连有第一支撑杆，限位套筒设置于第一支撑杆上；喷头设置在推送杆靠近模具的一端，推送杆远离模具的一端则朝向限位套筒延伸，限位套筒内设置有动力弹簧，该动力弹簧一端固连在限位套筒内，另一端与推送杆相连，推送杆的一侧设置有滚轮；

所述推动装置包括固定杆，固定杆一端与模具的上模座固连，固定杆另一端向下延伸并与倾斜推杆固连，倾斜推杆沿远离模具的方向高度逐渐上升，该倾斜推杆与上述滚轮上下对应配合。

进一步地，所述喷头伸入上模型腔与下模型腔之间进行冷却润滑时，喷头水平投影的内侧与下模型腔的内壁重合。

进一步地，所述固定装置还包括固定套筒，模具的下模座上固连有第二支撑杆，固定套筒设置于第二支撑杆上，推送杆从固定套筒内穿过。

进一步地，所述动力弹簧的可压缩长度大于模具下模外壁到下模型腔内壁的距离。

进一步地，所述推送杆上还设置有限位板，限位板位于固定套筒和限位套筒之间。

进一步地，所述倾斜推杆的水平方向投影长度L3大于模具下模外壁到下模型腔内壁的距离L1；倾斜推杆的竖直方向投影长度L4大于模具初始状态时上模下端面到喷头上端面的竖直距离L2。

进一步地，所述倾斜推杆包括横向延伸段和连接杆，横向延伸段沿远离模具的方向高度逐渐上升，且其最高端与连接杆圆弧过渡连接，连接杆向上延伸且与水平面之间夹角α不大于90°。

进一步地，所述连接杆与水平面之间夹角α为90°。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，通过倾斜推杆、滚轮和动力弹簧等的相互配合，实现了对喷头喷射位置的自动控制，无需人工操作，结构简单，操作简便，工作效率大幅提高，且两侧喷头的结构设计进一步有助于对模具型腔的充分、均匀喷射，保障冷却降温的高效性、均匀性。

(2)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，设置滚轮与倾斜推杆相配合，倾斜推杆对滚轮的水平位移推动摩擦力更小，运行更加顺畅省力，减少部件磨损。

(3)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，模具两侧的喷头交替喷射水基润滑剂，避免了同时喷时液滴相撞聚集在一起导致的涂抹不均的问题，保障冷却润滑均匀性。

(4)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，喷头伸入上模型腔与下模型腔之间进行冷却润滑时，喷头水平投影的内侧与下模型腔的内壁重合，即喷头水平能延伸到的最内侧位置不会伸入上模型腔与下模型腔内部，避免影响生产上料和取件，同时也有助于润滑剂喷涂更加全面，减少水基润滑剂的浪费，有助于降低生产成本。

(5)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，喷头的喷射面采用外凸的弧面设计，能有效扩散喷射面，扩展润滑剂的喷射方向，对上下分布的上模型腔与下模型腔均能进行有效冷却，使冷却效果更加均匀。

(6)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，模具的下模座上固连有第二支撑杆，固定套筒设置于第二支撑杆上，推送杆从固定套筒内水平穿过，固定套筒对推送杆进一步支撑定位，保障其水平方向的平稳移动。

(7)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，推送杆上设置有限位板，限位板位于固定套筒和限位套筒之间，当限位板到达并抵靠在固定套筒一侧时，即可限制推送杆的进一步水平移动，保障喷头最终到达的喷射位置与下模型腔的内壁重合。

(8)本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，倾斜推杆的水平方向投影长度L3大于模具下模外壁到下模型腔内壁的距离L1，倾斜推杆的竖直方向投影长度L4大于模具初始状态时上模下端面到喷头上端面的竖直距离L2，保障在开模/合模的整个过程中，喷头能顺利到达/退出模具型腔位置，且喷头水平移动过程中滚轮始终与倾斜推杆相接触，倾斜推杆对滚轮进行有效推动和阻挡定位，保障喷头的平稳移动。

附图说明

图1为本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置的初始状态结构示意图；

图2为本发明的一种锻造模具的自动冷却润滑装置合模时的状态示意图；

图3为本发明中推动装置的投影状态示意图；

图4为本发明中合模过程中倾斜推杆的投影状态示意图；

图5为本发明中喷头的结构示意图；

图6为本发明中倾斜推杆的结构示意图；

图7为本发明中倾斜推杆的结构示意图。

示意图中的标号说明：1、上模座；2、下模座；3、冲头；4、上模；5、上模型腔；6、下模；7、下模型腔；8、弹簧；901、固定杆；902、倾斜推杆；903、连接杆；10、滚轮；11、限位套筒；12、动力弹簧；13、推送杆；14、限位板；15、固定套筒；16、喷头；17、第一支撑杆；18、第二支撑杆。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，其中模具如图1、图2所示，包括上模座1、下模座2、上模4、下模6和冲头3，上模座1与上模4、下模座2与下模6之间均通过弹簧8连接，锻造时锻件受力均匀；上模4内开设有上模型腔5，下模6内开设有下模型腔7，模具合模时，上模型腔5和下模型腔7对应合模形成完整型腔。本实施例的冷却润滑装置在模具两侧对称设置有两组，进一步保障对上模型腔5和下模型腔7的充分冷却润滑，其中每组润滑装置均包括喷头16、推动装置和固定装置，喷头16设置于固定装置上并朝向模具延伸，推动装置用于推动固定装置做伸缩运动；模具的上模4与下模6开模时，推动装置推动固定装置向靠近模具的方向延伸，喷头16伸入模具的上模型腔5与下模型腔7之间进行冷却润滑；模具的上模4与下模6合模时，推动装置推动固定装置向远离模具的方向延伸，喷头16退出模具的上模4与下模6之外。

具体如图1、图2所示，固定装置包括推送杆13和限位套筒11，模具的下模座2上固连有第一支撑杆17，限位套筒11设置于第一支撑杆17上；喷头16设置在推送杆13靠近模具的一端，推送杆13远离模具的一端则朝向限位套筒11延伸，限位套筒11内设置有动力弹簧12，该动力弹簧12一端固连在限位套筒11内，另一端与推送杆13相连，推送杆13的一侧设置有滚轮10；推动装置包括固定杆901，固定杆901一端与模具的上模座1固连，固定杆901另一端向下延伸并与倾斜推杆902固连，倾斜推杆902沿远离模具的方向高度逐渐上升，该倾斜推杆902与上述滚轮10上下对应配合，开合模时通过倾斜推杆902对滚轮10的接触推动而控制喷头16的位置移动。本实施例中推送杆13是水平延伸的，倾斜推杆902上下运动并与滚轮10接触挤压时，由于动力弹簧12的弹性伸缩，倾斜推杆902则驱动滚轮10在水平方向上左右移动，即驱动推送杆13的左右移动，最终控制喷头16的水平延伸位置(即喷射位置)，设置滚轮10与倾斜推杆902相配合，倾斜推杆902对滚轮10的水平位移推动摩擦力更小，运行更加顺畅省力，减少部件磨损。

本实施例中喷头16与润滑剂供应管路相连(图中未画出)，该供应管路可采用公知的液体供应管路，如包括润滑剂存储箱、输送管道、动力泵等，将存储箱中的润滑剂经输送管道送入喷头16中，并通过动力泵等控制润滑剂的喷出，实现对上模型腔5与下模型腔7的冷却。本实施例中采用水基润滑剂，且控制模具两侧的喷头16交替喷射水基润滑剂，避免了同时喷时液滴相撞聚集在一起导致的涂抹不均的问题，保障冷却润滑均匀性；喷头16伸入上模型腔5与下模型腔7之间进行冷却润滑时，喷头16水平投影的内侧与下模型腔7的内壁重合，即喷头16水平能延伸到的最内侧位置不会伸入上模型腔5与下模型腔7内部，避免影响生产上料和取件，同时也有助于润滑剂喷涂更加全面，减少水基润滑剂的浪费，有助于降低生产成本；进一步地，喷头16的喷射面可采用外凸的弧面设计，如图5所示，能有效扩散喷射面，扩展润滑剂的喷射方向，对上下分布的上模型腔5与下模型腔7均能进行有效冷却，使冷却效果更加均匀。

本实施例中固定装置还包括固定套筒15，模具的下模座2上固连有第二支撑杆18，固定套筒15设置于第二支撑杆18上，推送杆13从固定套筒15内水平穿过，对推送杆13进一步支撑定位，保障其水平方向的平稳移动；推送杆13上还设置有限位板14，限位板14位于固定套筒15和限位套筒11之间，当限位板14到达并抵靠在固定套筒15一侧时，即可限制推送杆13的进一步水平移动，保障喷头16最终到达的喷射位置与下模型腔7的内壁重合，即推送杆13与固定套筒15相配合能控制推送杆13的水平行程，从而精确控制喷头16的水平延伸位置。

本实施例中倾斜推杆902的水平方向投影长度L3大于模具下模6外壁到下模型腔7内壁的距离L1(上模4外壁到上模型腔5内壁的距离也为L1)；倾斜推杆902的竖直方向投影长度L4大于模具初始状态时上模4下端面到喷头16上端面的竖直距离L2，如图3和图6所示，保障在开模/合模的整个过程中，喷头16能顺利到达/退出模具型腔位置，且避免喷头16与上模4/下模6之间的接触磨损，而在喷头16水平移动期间，滚轮10始终与倾斜推杆902相接触，倾斜推杆902对滚轮10进行有效推动和阻挡定位，保障喷头16的平稳移动，其中倾斜推杆902的结构可采用如图6所示的单段结构。

本实施例实际使用时，初始状态下(未合模状态，如图1)，动力弹簧12处于压缩状态，且动力弹簧12的可压缩长度大于模具下模6外壁到下模型腔7内壁的距离L1，此时限位板14卡在固定套筒15一侧限制喷头16进一步向型腔内延伸，喷头16水平投影内侧与下模型腔7的内壁重合，滚轮10与倾斜推杆902的最低端相接触，且滚轮10远离模具型腔的一侧与固定套筒15之间的距离、限位板14与限位套筒11之间的距离均大于下模6外壁到下模型腔7内壁的距离L1；上模4逐渐合模下移，倾斜推杆902随之逐渐下移，倾斜推杆902与滚轮10相配合，滚轮10在倾斜推杆902的挤压下逐渐向远离模具型腔的方向水平移动，即推送杆13逐渐挤压动力弹簧12，使喷头16向远离模具型腔的方向移动，最终使喷头16退出到上模4与下模6之外，如图2所示，需要说明的是，在合模过程中，结合图3和图4，当滚轮10移动到倾斜推杆902的位置A处时，倾斜推杆902在A的水平投影长度为L5(L5小于L3)，竖直投影高度为L6，当L5与L1相等时，即喷头16的水平位移与下模6外壁到下模型腔7内壁的距离L1相等时，L6则小于初始状态时上模4下端面到喷头16上端面的竖直距离L2，即当喷头16水平位置已退出模具之外时，上模4仍未下降到喷头16所在的竖直高度位置，保障合模的整个过程中，避免上模4下端面与喷头16接触而妨碍喷头16水平运动，使喷头16能顺利退出模具之外，并避免接触磨损。

相对应地，当锻造完成后，上模4逐渐开模上移，倾斜推杆902随之逐渐上移，倾斜推杆902与滚轮10相配合，滚轮10在动力弹簧12的弹力作用下逐渐向倾斜推杆902的较低一端移动，即推送杆13逐渐向靠近模具型腔的方向水平移动，直到限位板14被固定套筒15阻挡，最终使喷头16延伸至上模型腔5与下模型腔7之间，喷头16水平投影的内侧与下模型腔7的内壁重合，回归原始状态，如图1所示，启动两侧的喷头16，开始对模具型腔交替喷射润滑剂。

利用本实施例的冷却润滑装置进行的模具冷却润滑方法，按照以下步骤进行：

步骤一、确认模具初始状态：此时喷头16延伸至上模型腔5与下模型腔7之间，喷头16水平投影的内侧与下模型腔7的内壁重合；

步骤二、在模具型腔内放入锻件；

步骤三、上模座1和上模4同时下移合模，倾斜推杆902随之下移，推动滚轮10顺着倾斜推杆902的倾斜方向水平移动，推送杆13带动喷头16远离模具型腔；

步骤四、锻造加工；

步骤五、上模座1和上模4同时上移开模，倾斜推杆902随之上移，滚轮10顺着倾斜推杆902的倾斜方向水平移动，推送杆13带动喷头16靠近模具型腔，直至喷头16水平投影的内侧与下模型腔7的内壁重合；

步骤六、取出锻件；

步骤七、控制模具两侧的喷头16交替喷水基润滑剂。

本实施例的冷却润滑装置通过倾斜推杆902、滚轮10和动力弹簧12等的相互配合，实现了对喷头16喷射位置的自动控制，无需人工操作，结构简单，操作简便，工作效率大幅提高，而两侧喷头16的结构设计则进一步有助于对模具型腔的充分、均匀喷射，保障冷却降温的高效性、均匀性，适宜在生产中推广使用。

实施例2

本实施例的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，其基本结构同实施例1，进一步地，本实施例中倾斜推杆902包括横向延伸段和连接杆903，如图7所示，横向延伸段沿远离模具的方向高度逐渐上升，且其最高端与连接杆903圆弧过渡连接，连接杆903向上延伸且与水平面之间夹角α不大于90°，同样地，横向延伸段和连接杆903的水平方向投影总长度L3大于模具下模6外壁到下模型腔7内壁的距离L1，横向延伸段和连接杆903的竖直方向投影总长度L4大于初始状态时上模4下端面到喷头16上端面的竖直距离L2，连接杆903的设置能有效减少喷头16的水平活动范围，减少空间占用。

实施例3

本实施例的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，其基本结构同实施例2，所不同的是，本实施例中倾斜推杆902包括横向延伸段和连接杆903，如图3所示，连接杆903与水平面之间夹角α为90°，即连接杆903为与横向延伸段高端相连的竖直杆，对应地，横向延伸段的水平方向投影总长度L3大于模具下模6外壁到下模型腔7内壁的距离L1，横向延伸段的竖直方向投影长度与连接杆903长度之和L4大于初始状态时上模4下端面到喷头16上端面的竖直距离L2，竖直杆的设置可以实现最大化减少空间占用。

实施例4

本实施例的一种锻造模具的自动冷却润滑装置，其基本结构同实施例3，所不同的是，生产实际中存在初始状态下上模4与下模6之间间距较大的情形，为减少固定杆901的长度设置，初始状态下倾斜推杆902可以不与滚轮10接触，此时通过固定套筒15对限位板14的阻挡限制推送杆13的进一步水平移动，保障喷头16水平投影的内侧与下模型腔7的内壁重合。当上模4下端面下降到某一高度位置P时，倾斜推杆902的最低端开始与滚轮10接触，并逐渐推动滚轮10使喷头16从型腔中退出，需要说明的是，倾斜推杆902竖直方向的投影高度L4满足大于高度位置P处上模4下端面到喷头16上端面的竖直距离即可。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。