专利名称：通冷却剂的隔离垫环的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种用作隔离垫(spacer)的环形装置，更具体地说，涉及到一种把模具-环的组件中的模具分离开的环形装置，例如在生产罐身的冲拔薄壁拉延过程中就使用这种模具-环的组件。
在冲拔薄壁拉延过程中，必须在压力下使冷却液体经过模具组件朝罐的方向流动，同时也供给液体来润滑模具以减少在冲拔薄壁拉延过程中的摩擦力。此外，还需要用液体来冲洗模具组件中的工具(tooling)并冲走加工时在此组件中形成的碎屑。
GB-A-2181082详细描述了一种冲拔薄壁拉延过程，在此过程中使液体冷却剂相对于罐来说是纵向和切向的方式流动，以产生沿着罐并在其周围打旋的液体涡流。冷却剂供应隔离垫环和减振环具有切向的通道，流体就沿着这些通道流动，因此罐受到一系列切向指向的高压喷流的作用，这种喷流就形成了冷却剂/润滑剂的涡流。
为了产生液体涡流，要求隔离垫中有大量小孔形式的通道，以得到快速的喷流，而且这些喷流能在液体到达此组件工具的工作部分前合并。即使是为了实现冷却、冲洗和润滑也需要有合并的涡流。然而在基本上是圆柱状的零件中制作切向孔是相当困难的，而且花费也大。此外，这样小的孔也容易堵塞，从而降低冷却剂和润滑剂工作效率。
按照本发明，提供了一种环形装置，用来把液体涡流输送给邻近的部件，这种装置包括第一和第二端壁，其中一个端壁包含有第一个外输送槽和一个内输送槽；至少一个斜向的把内外槽连接起来的槽，使液体产生转动的速度分量；以及一个中心孔眼；以及其中，内槽由导向机构与此孔眼分离开来，而且在使用中会在内槽中产生合并的液体涡流，而且导向机构使这种合并的液体涡流沿纵向流向邻近的部件。
由于液体在内槽中合并，因此一连续的润滑剂流就会供给邻近的部件，而且在液体冷却剂的情况下，甚至能很好地实现邻近部件的冷却。
每一个槽与半径最好形成至少是一个掠射角，更可取的是形成一个在45度和切线之间的角。重要的只是能把某种转动的速度分量引入液体，以使在内槽中产生液体的涡流。
环形装置在典型情况下可以是在冲拔薄壁拉延过程中不同模具之间的一个隔离垫。与公知的隔离垫不同，本发明的这种装置不只是供给锥形的或螺旋式的液体流，而且还供给沿纵向流向邻近部件的合并液体涡流。液体通过这些槽并在内输送槽中合并，使得在装置中已经形成合并的涡流，然后再在工件通过孔眼时沿径向向内和轴向流向此工件，或者流向，例如，邻近的模具。
最好是，此装置还包含有处于另一端壁上的第二个外输送槽，以及至少一个连接第一和第二外输送槽的通道。这样的装置通常要比只是在一端有一个外输送槽的装置厚，因而适合于把液体供给邻近部件中的通道或接受来自这些通道的液体。
如有必要，也可以用来产生较宽的模具垫厚。另一方面，这种装置可以做得比已知的隔离垫薄。如果此装置主要是用来向邻近部件供给冷却剂而不是起一个隔离垫作用的话，这就特别有用。由于就接受液体的地方而论每个装置都是可适用的，因而不同的装置可以容易地做成不同的尺寸。也可以简单地利用车和铣的工序做成一个薄的装置。
液体可以以5升/分和120升/分之间的流速流经此装置，而且还可以用至少一个巴的压力供给此装置。这个流速范围比以往的流速范围大得多，以往典型的流速是在15升/分到40升/分之间。
可能使用的流速还可以更低，这是因为可以使液体比以往的装置有更有效的流动以及更高的速度。可能使用的流速可以更高，这是因为此装置产生的流动阻力比以往有大量小通道的装置的流动阻力要小。
导向机构最好有一个凸缘，这个凸缘可以与此装置的中心轴线成0-60度之间的角。更可取的是这个角至少是10度。这个角最好是选择得能产生所希望的液体纵向速度分量。这个导向机构还包含一个导向槽，这个导向槽最好是加工在凸缘和一个分离的环形装置之间。这个分离的装置形成一个关闭件，它可以是一个邻近的模具元件或者可具有一个与内槽连接的顶盖的形式，而且此关闭件可以部分地关闭这个槽或每个槽的出口。关闭这些槽的出口就把它们的横截面面积限制到一预先选好的数值，因而通过槽进入内槽的流体速度是很高的，但是这个面积不能减少到从此装置流出的液体量不足以冷却、润滑或冲洗邻近部件的程度。这个面积最好是每个槽在4mm2和60mm2之间。
导向槽最好是一个处在凸缘和关闭件之间的环形开口。形成这种导向槽一侧的关闭件表面一般可以是圆柱形或圆锥形的。导向槽的横截面积因而也可预先选定，因此液体离开导向槽的纵向速度与使液体去冲洗、冷却和/或润滑邻近件工作部分的转动速度成比例。
典型的最小净速度可以是0.5m/s，然而最好是尽可能加大这个速度以实现最有利的冲洗和冷却。
导向槽的长度由关闭件与内槽凸缘的重叠所确定，它与其宽度相比不能太长，否则液体速度的转动分量可能受到损失。理想的是，导向槽的长度必须小于其宽度的3倍。
按照本发明另一的方面(aspect)，提供了一种用于把液体涡流从环形装置输送到邻近部件的方法，它包括在压力下把液体通入第一个外输送槽，使液体从外输送槽沿着至少一个斜向的槽通入内输送槽，在内槽中产生合并的液体涡流以及把合并的涡流通向邻近的部件。
更可取的是这个方法包含有使液体涡流按照本发明的第一方面从环形装置输送的过程。
现在只借助实例，并参考附图来描述此环形装置的一个实施例，在图中
图1是部分切开而且盖子在应有位置上的隔离垫的透视图。
图2是图1中的隔离垫在冲拔薄壁拉延模具之间的位置上的侧剖面图。
图3是图1中的隔离垫在没有盖子时的平面图。
图4是图1中的隔离垫在没有盖子时的侧剖面图。
图5a是另一个隔离垫实施例的平面图。
图5b是图5a中实施例沿X-X的剖面图。
图6a是隔离垫进一步的实施例的平面图。
图6b是图6a中实施例沿X-X的剖面图。
图7是冲拔薄壁拉延模具之间隔离垫的另一个实施例的侧剖面图。
参照图1到4，这里表示出一个隔离垫，它是一个具有空心隔离垫形式的环形装置10。隔离垫的第一端20有一个外输送槽30和一个内输送槽40，它们由八个切向槽50连在一起。隔离垫的另一端25只有一个外输送槽35，这个输送槽与第一端20的外槽30由三个孔60连通。一个平的或攻丝的入口孔65与这三个孔60的一个相连，以便对外槽30和35供应液体。
在液体达到其冷却、冲洗和润滑工具的目的后，排出口70使过量液体从冲拔薄壁拉延组件装置的工具中排出。也可以安置一个攻丝的孔75，与其相连一个吊环螺栓以便于装置的提升。
内输送槽40与隔离垫的孔80之间由一凸缘42隔离开来，而此凸缘一般与中心轴成0至60度之间的角度。
在这个例子中，这个角与中心轴成20度。尽管按另一方案这个凸缘可以伸出隔离垫端部以外而且邻近的模具可以起关闭所有输送槽的作用，但是内槽的另一侧壁44被做成阶梯状，如图1和图2所示的那样来接受顶盖100。在凸缘42和顶盖100之间形成一个导向槽90。本例的顶盖100为普通的截头圆锥形，这样以来就和图中所示的那样槽90具有基本平行的两侧。然而这对于本发明的工作来说不是必须的。
在图2中，隔离垫10处在冲拔薄壁拉延组件的工具中的模具200和模座300之间。由图可以看出隔离垫的孔眼80一般是锥形的，而且可以是加衬的或是涂了保护层的，以帮助引导往复的罐成形工具通过此孔眼。
在使用中，盖100是放在内槽中使其座落在槽40的阶梯状侧壁44上。然后把隔离垫10和顶盖100插入此工具中，如图2所示。
液体在大约3个巴的压力下通过入口孔65被送入此隔离垫。然后液体通过孔60在外槽30和35之间自由流动。
液体从外槽30沿着切向槽50进入内输送槽40，在这里打旋而形成合并的液体涡流。
当顶盖100处在应有的位置上时，在隔离垫的凸缘42和顶盖之间形成的槽90提供了一个液体的出口。因而在内槽40中形成的涡流液体，由于凸缘的导向，会以一种纵向的方式流出隔离垫以及这个邻近的模具或几个模具。
因而这个模具在罐或沿孔眼运动的往复冲头撞击模具之前就被润湿了。
顶盖100把槽50下游一端的横截面限制成一个预先选定的面积，因此从槽50的顶端流向内槽的液体速度就高。这个面积不要减少到顶盖和隔离垫不能供给足够的体积速度或者在这些出口处有堵塞危险的程度。
因而从每个槽50涌出的高速切向液体流就进入内槽40，并在这里合并形成转动的液体流。
槽90的角度和横截面积很小，因而液体离开此槽时带有的纵向速度高得足以令人满意地冷却、冲洗和润滑相邻的工具。槽90的长度是由顶盖100与内槽40之间的重叠决定的。这个长度很短，因而液体得到的转动速度分量在内槽40中损失很小。
然而槽90的横截面积不能太小，因为面积过小由摩擦效应会造成转动速度分量的过度损失。
在隔离垫的一个例子中，利用如图1到4所示有八个切向槽的隔离垫得到了适宜的流动花样。每个槽的出口横截面积为2.5mmx2.75mm，以及这个例子中导向槽90的最小的宽度为0.7mm，周长为217mm，长度为1.3mm。
60升/分和120升/分之间的流速已经被成功地实现了，同时由此装置实现的改善了的液流清楚地表明，低至15升/分以及低于和高于120升/分的液流用本发明的隔离垫是可能的。
参照图5，给出了隔离垫的第二个实施例，其中由于在一端只有外槽130，所以隔离垫做得较薄，流体是经过一个邻近的模具而不是通过隔离垫本身上的输入口供给的。
同样，在图6中隔离垫只有一个外槽135，它与隔离垫外端的四个切向槽150相连，因而就与内槽以与第一个和第二个实施例相同的方式相连。
图7表示了另外一个与第四个隔离垫实施例相近的模具设计方案。也是参照图2，可以看出变薄拉深模(ironing die)的另一个设计方案取消了对顶盖100的要求，而且台阶状的壁44变成了直壁。
与已知的要求对环形装置中大量切向槽进行打孔的隔离垫相比，本发明的隔离垫很容易制造，而且也很少受槽堵塞的影响，先前技术的隔离垫都易受影响。
上面只是用例子对本发明做了描述，只要不脱离本发明的范围，进行改变是允许的。
权利要求
1.一种用来把液体的涡流输送给邻近部件的环形装置，这个装置包含有第一和第二端壁，其中一个端壁具有第一外输送槽和一个内输送槽；至少有一个斜向的连接内外槽的槽，用来产生具有转动速度分量的液体；以及一个中心孔眼；以及其中，内槽是由导向机构与此孔眼隔离开来在使用中，在内槽中形成液体的合并涡流，而导向机构使此合并的液体涡流沿纵向流向邻近部件。
2.按照权利要求1所述的环形装置还包含有处于另一个端壁中的第二个外输送槽以及至少一个连接第一和第二外输送槽的通道。
3.按照权利要求1或2所述的环形装置，其特征是导向机构有一个凸缘，这个凸缘与此装置的中心轴线成0-60度之间的角。
4.按照前面任何一个权利要求所述的环形装置，其特征是液体以5升/分和120升/分之间的流速流经此装置。
5.按照前面任何一个权利要求所述的环形装置，其特征是液体至少以一个巴的压力供给此装置。
6.按照前面任何一个权利要求所述的环形装置，其特征是导向机构还包含有一个分离的环形装置，它起一个关闭部件的作用。
7.按照权利要求6所述的环形装置，其特征是关闭部件与内槽连接，并部分地关闭这个或每个槽的出口。
8.一种从环形装置输送液体涡流到邻近部件的方法，它包括在压力下把液体通入第一个外输送槽；使液体从外输送槽沿着至少一个斜向的槽通入内输送槽；在内槽中产生合并的液体涡流以及把此合并涡流通向邻近的部件。
9.一个基本上如前所述的，参照图1到图4、或图5、或图6、或图7的环形装置。
10.一种基本上如前所述的，参照图1到图4、或图5、或图6、或图7的方法。
全文摘要
一种环形装置(10)，特别地用作冲拔和拉延工艺中的模具(200)之间的隔离垫，此装置包含一条通过斜向槽(50)与一条内输送槽(40)相连接的外输送槽(30)，这种连接使得从外槽流往内槽的液体在内槽中汇合，形成一股液体涡流。此装置还包含一个位于与装置的孔相邻的内槽壁上的凸缘(42)，这一凸缘被用作一个导向机构，迫使合并的液体涡流以纵向方式流出隔离垫，以便冷却、润滑和冲洗相邻的部件。
文档编号B21D37/18GK1126451SQ9419264
公开日1996年7月10日 申请日期1994年5月20日 优先权日1993年5月29日
发明者P·R·邓伍迪, R·M·O·戈尔丁 申请人:卡瑙德金属箱公开有限公司