[发明专利]一体式水冷冲压装置

说明书

技术领域

本发明属于金属件的冲压成型领域，具体涉及一种一体式水冷冲压装置。

背景技术

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。在冲压的过程中，金属的塑性变形会导致冲压件和冲压头的温度升高，温度较高的冲压件容易烫伤工作人员，而对于冲压头而言，冲压头通常是持续性地作业，若不采取措施，热量就会不断地累积，导致冲压头的温度达到非常高的水平，造成冲压头的损坏。

为了解决上述问题，现有技术中通常都会在冲压装置上设置冷却装置，目前的冷却装置通常为固定于机架上的冷却水管，冷却水管对准冲压下模。操作时，冷却水管通入冷却水，冷却水对准冲压下模，即对准冲压件发生塑性变形处进行喷水冷却，以降低冲压件和冲压头的温度。然而，现有冲压装置中，冷却水管和冲压头的动作是相互独立的，互不干涉，因此，冲压头无论如何运动，冷却水管都会持续性地向冲压下模喷水。但当冲压头向上做回复运动时，冲压头会远离喷出的冷却水，此时冲压好的物件也已经转移开，即需要降温的物件都已经与冷却水脱离，那此时喷出的冷却水就无法实现相应的作用效果，造成冷却水的浪费。

发明内容

本发明意在提供一种一体式水冷冲压装置，以解决现有冲压装置中冷却水无法在冲压头向上回复时停止喷洒，而导致冷却水浪费的技术问题。

本方案中的一体式水冷冲压装置，包括内部储有冷却水的储水箱，储水箱底部设有导向孔，储水箱内设有冲压柱，冲压柱穿过导向孔延伸至储水箱下方，且冲压柱的下端设有冲压头，冲压柱与导向孔之间的间隔距离为0.3-1mm，冲压柱与储水箱底端之间设有多根拉簧，多根拉簧位于储水箱外；储水箱内位于水面上方设有活塞，活塞上端设有活塞杆，活塞杆连接有可控制其做竖向往复运动的动力装置，储水箱的侧壁上位于活塞与水面之间设有注水口和抽气口。

采用本方案中的一体式水冷冲压装置，冲压柱上下移动，可带动冲压头上下移动，从而实现持续性地对物件进行冲压。储水箱底部设置的导向孔一方面可对冲压柱起到导向的作用，避免冲压柱上下移动移动时位置发生偏离，减少冲压装置上导向机构的设置，使得冲压装置结构简单。另一方面，冲压柱与导向孔之间的间隔距离为0.3-1mm，在冷却水受到压力的状态下，冷却水会从冲压柱与导向孔之间的间隙之间向下喷射，对冲压头和冲压件起到冷却的作用。而且该间隔距离过大会导致导向孔的导向效果不好，间隔距离过小会导致冷却水不易喷出。活塞向下运动可对冷却水施压，而且当活塞向下运动至与冲压柱上端相抵时可推动冲压柱向下移动，完成冲压作业；冲压柱与储水箱之间的拉簧可以在活塞向上运动时带动冲压柱向上做回复运动。储水箱侧壁上的注水口用于向储水箱内注入冷却水，抽气口用于抽取储水箱内的气体，以使储水箱内形成负压状态。

本发明的技术原理及技术效果为：

1、初始状态下，通过抽气口对储水箱抽气，储水箱内为负压状态，冷却水在大气压的作用下不会向下流动。

2、活塞在动力装置的作用下向下移动，可推动冲压柱向下移动，进行冲压作业，与此同时，活塞对储水箱内的冷却水施加压力，迫使冷却水从冲压柱与冲压孔之间的缝隙向下喷射，对冲压头和冲压件进行冷却，实现了冲压和冷却的同步进行。

3、一次冲压完成后，活塞向上运动，冲压柱也向上运动，冲压件转移，此时是冲压的空档期，冲压件和冲压头均与冲压下模脱离，与此同时，储水箱内的压力逐渐减小，冷却水向下喷射的速度也逐渐减小，直至完全停止向下喷出，避免了在冲压的空档期冷却水还在持续不断的喷射出，造成浪费。另外，导向孔冲压柱之间的间隙较小，两者之间会形成毛细现象，导向孔和冲压柱的固体表面会与冷却水之间的表面张力较大，对冷却水有一个吸附作用，在储水箱内从高压到负压的过渡过程中，加快冷却水停止向下流动，也就进一步减少了冷却水的浪费。

综上所述，本方案实现了冲压和冷却的同步执行和间断，避免了冷却水的浪费。本方案中储水箱起到储水作用的同时，还起到了对冲压柱的导向作用，减少了冲压装置上导向装置的设置，结构简单。而且起导向作用的导向孔势必需要与导向柱之间留有间隙，而这个间隙刚好为冷却水的喷出提供了通道，另外，为了导向效果，间隙需要控制在一定的范围内，而这个范围又恰巧产生了毛细现象，使得减少冷却水浪费的效果得到了进一步的加强，整个结构设计非常的巧妙，而且结构简单。

以下是基于上述方案的优选方案：