本發(fā)明屬于金屬件的沖壓成型領(lǐng)域，具體涉及一種一體式水冷沖壓裝置。

背景技術(shù)：

沖壓是靠壓力機(jī)和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。在沖壓的過程中，金屬的塑性變形會導(dǎo)致沖壓件和沖壓頭的溫度升高，溫度較高的沖壓件容易燙傷工作人員，而對于沖壓頭而言，沖壓頭通常是持續(xù)性地作業(yè)，若不采取措施，熱量就會不斷地累積，導(dǎo)致沖壓頭的溫度達(dá)到非常高的水平，造成沖壓頭的損壞。

為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中通常都會在沖壓裝置上設(shè)置冷卻裝置，目前的冷卻裝置通常為固定于機(jī)架上的冷卻水管，冷卻水管對準(zhǔn)沖壓下模。操作時(shí)，冷卻水管通入冷卻水，冷卻水對準(zhǔn)沖壓下模，即對準(zhǔn)沖壓件發(fā)生塑性變形處進(jìn)行噴水冷卻，以降低沖壓件和沖壓頭的溫度。然而，現(xiàn)有沖壓裝置中，冷卻水管和沖壓頭的動(dòng)作是相互獨(dú)立的，互不干涉，因此，沖壓頭無論如何運(yùn)動(dòng)，冷卻水管都會持續(xù)性地向沖壓下模噴水。但當(dāng)沖壓頭向上做回復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖壓頭會遠(yuǎn)離噴出的冷卻水，此時(shí)沖壓好的物件也已經(jīng)轉(zhuǎn)移開，即需要降溫的物件都已經(jīng)與冷卻水脫離，那此時(shí)噴出的冷卻水就無法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的作用效果，造成冷卻水的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種一體式水冷沖壓裝置，以解決現(xiàn)有沖壓裝置中冷卻水無法在沖壓頭向上回復(fù)時(shí)停止噴灑，而導(dǎo)致冷卻水浪費(fèi)的技術(shù)問題。

本方案中的一體式水冷沖壓裝置，包括內(nèi)部儲有冷卻水的儲水箱，儲水箱底部設(shè)有導(dǎo)向孔，儲水箱內(nèi)設(shè)有沖壓柱，沖壓柱穿過導(dǎo)向孔延伸至儲水箱下方，且沖壓柱的下端設(shè)有沖壓頭，沖壓柱與導(dǎo)向孔之間的間隔距離為0.3-1mm，沖壓柱與儲水箱底端之間設(shè)有多根拉簧，多根拉簧位于儲水箱外；儲水箱內(nèi)位于水面上方設(shè)有活塞，活塞上端設(shè)有活塞桿，活塞桿連接有可控制其做豎向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置，儲水箱的側(cè)壁上位于活塞與水面之間設(shè)有注水口和抽氣口。

采用本方案中的一體式水冷沖壓裝置，沖壓柱上下移動(dòng)，可帶動(dòng)沖壓頭上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)性地對物件進(jìn)行沖壓。儲水箱底部設(shè)置的導(dǎo)向孔一方面可對沖壓柱起到導(dǎo)向的作用，避免沖壓柱上下移動(dòng)移動(dòng)時(shí)位置發(fā)生偏離，減少沖壓裝置上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得沖壓裝置結(jié)構(gòu)簡單。另一方面，沖壓柱與導(dǎo)向孔之間的間隔距離為0.3-1mm，在冷卻水受到壓力的狀態(tài)下，冷卻水會從沖壓柱與導(dǎo)向孔之間的間隙之間向下噴射，對沖壓頭和沖壓件起到冷卻的作用。而且該間隔距離過大會導(dǎo)致導(dǎo)向孔的導(dǎo)向效果不好，間隔距離過小會導(dǎo)致冷卻水不易噴出?；钊蛳逻\(yùn)動(dòng)可對冷卻水施壓，而且當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)至與沖壓柱上端相抵時(shí)可推動(dòng)沖壓柱向下移動(dòng)，完成沖壓作業(yè)；沖壓柱與儲水箱之間的拉簧可以在活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)沖壓柱向上做回復(fù)運(yùn)動(dòng)。儲水箱側(cè)壁上的注水口用于向儲水箱內(nèi)注入冷卻水，抽氣口用于抽取儲水箱內(nèi)的氣體，以使儲水箱內(nèi)形成負(fù)壓狀態(tài)。

本發(fā)明的技術(shù)原理及技術(shù)效果為：

1、初始狀態(tài)下，通過抽氣口對儲水箱抽氣，儲水箱內(nèi)為負(fù)壓狀態(tài)，冷卻水在大氣壓的作用下不會向下流動(dòng)。

2、活塞在動(dòng)力裝置的作用下向下移動(dòng)，可推動(dòng)沖壓柱向下移動(dòng)，進(jìn)行沖壓作業(yè)，與此同時(shí)，活塞對儲水箱內(nèi)的冷卻水施加壓力，迫使冷卻水從沖壓柱與沖壓孔之間的縫隙向下噴射，對沖壓頭和沖壓件進(jìn)行冷卻，實(shí)現(xiàn)了沖壓和冷卻的同步進(jìn)行。

3、一次沖壓完成后，活塞向上運(yùn)動(dòng)，沖壓柱也向上運(yùn)動(dòng)，沖壓件轉(zhuǎn)移，此時(shí)是沖壓的空檔期，沖壓件和沖壓頭均與沖壓下模脫離，與此同時(shí)，儲水箱內(nèi)的壓力逐漸減小，冷卻水向下噴射的速度也逐漸減小，直至完全停止向下噴出，避免了在沖壓的空檔期冷卻水還在持續(xù)不斷的噴射出，造成浪費(fèi)。另外，導(dǎo)向孔沖壓柱之間的間隙較小，兩者之間會形成毛細(xì)現(xiàn)象，導(dǎo)向孔和沖壓柱的固體表面會與冷卻水之間的表面張力較大，對冷卻水有一個(gè)吸附作用，在儲水箱內(nèi)從高壓到負(fù)壓的過渡過程中，加快冷卻水停止向下流動(dòng)，也就進(jìn)一步減少了冷卻水的浪費(fèi)。

綜上所述，本方案實(shí)現(xiàn)了沖壓和冷卻的同步執(zhí)行和間斷，避免了冷卻水的浪費(fèi)。本方案中儲水箱起到儲水作用的同時(shí)，還起到了對沖壓柱的導(dǎo)向作用，減少了沖壓裝置上導(dǎo)向裝置的設(shè)置，結(jié)構(gòu)簡單。而且起導(dǎo)向作用的導(dǎo)向孔勢必需要與導(dǎo)向柱之間留有間隙，而這個(gè)間隙剛好為冷卻水的噴出提供了通道，另外，為了導(dǎo)向效果，間隙需要控制在一定的范圍內(nèi)，而這個(gè)范圍又恰巧產(chǎn)生了毛細(xì)現(xiàn)象，使得減少冷卻水浪費(fèi)的效果得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常的巧妙，而且結(jié)構(gòu)簡單。

以下是基于上述方案的優(yōu)選方案：

優(yōu)選方案一：所述注水口處連接有注水管，注水管連通有閥門管，閥門管位于儲水箱上方，閥門管內(nèi)設(shè)有將閥門管隔斷的阻水管，阻水管沿閥門管的徑向設(shè)置，阻水管靠近儲水箱的一端穿過閥門管側(cè)壁，阻水管上沿閥門管的軸向貫通有第一通水孔；阻水管內(nèi)設(shè)有通水柱，通水柱與阻水管的內(nèi)壁接觸且可于阻水管內(nèi)滑動(dòng)，通水柱上沿閥門管的軸向設(shè)有與第一通水孔相通的第二通水孔，通水柱靠近儲水箱的一端延伸至阻水管外，且與閥門管的外壁之間設(shè)有多根處于壓縮狀態(tài)的壓簧，壓簧處于自然狀態(tài)時(shí)第二通水孔可被阻水管的管壁密封；所述活塞桿上設(shè)有與通水柱外側(cè)端部相抵的抵壓件。

注水管用于向儲水箱內(nèi)補(bǔ)充冷卻水，閥門管用于控制注水管的連通與否，阻水管和通水柱的配合可以導(dǎo)通閥門管或隔斷閥門管，當(dāng)?shù)谝煌ㄋ着c第二通水孔相通時(shí)，則閥門管導(dǎo)通，當(dāng)?shù)诙ㄋ妆蛔杷艿墓鼙诿芊鈺r(shí)，閥門管關(guān)閉?；钊麠U設(shè)有與通水柱外側(cè)端部相抵的抵壓件，此時(shí)沖壓頭和沖壓柱均位于向上的極限位置，閥門管導(dǎo)通，注水管向儲水箱內(nèi)補(bǔ)充冷卻水，以保證儲水箱內(nèi)的冷卻水足量。當(dāng)沖壓柱向下移動(dòng)對物件進(jìn)行沖壓時(shí)，抵壓件與通水柱脫離，壓簧可處于自然狀態(tài)，帶動(dòng)通水柱往外運(yùn)動(dòng)至第二通水孔被阻水管的管壁密封，注水管停止往儲水箱內(nèi)充水。由此實(shí)現(xiàn)了沖壓過程中，儲水箱向下噴灑冷卻水，沖壓結(jié)束后的空檔期，注水管向儲水箱內(nèi)補(bǔ)充前一次沖壓過程中噴出的水，以保證冷卻水的足量，非常的智能，而且在整個(gè)操作過程中，無需設(shè)其他的動(dòng)力裝置和控制裝置，活塞桿的運(yùn)動(dòng)即可對注水管進(jìn)行準(zhǔn)確控制，設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡單。

優(yōu)選方案二：基于優(yōu)選方案一，所述導(dǎo)向孔的高度為2-5cm。保證導(dǎo)向效果好，過高儲水箱底部太厚重，過低，導(dǎo)向效果不好。

優(yōu)選方案三：基于優(yōu)選方案二，所述沖壓柱上端設(shè)有擠壓圓盤，擠壓圓盤與儲水箱內(nèi)壁之間的間隔距離大于2cm?；钊c擠壓圓盤相抵進(jìn)行擠壓，相對于直接擠壓沖壓柱，兩者接觸面積大，動(dòng)力傳動(dòng)更平穩(wěn)。

優(yōu)選方案四：基于優(yōu)選方案三，所述活塞下端設(shè)有橡皮層。橡皮層具有彈性，而且摩擦系數(shù)大，其與擠壓圓盤直接接觸，可避免擠壓圓盤與堅(jiān)硬的活塞直接接觸而導(dǎo)致打滑、磨損等不利影響的產(chǎn)生。

優(yōu)選方案五：基于優(yōu)選方案四，所述儲水箱內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒與導(dǎo)向孔同軸，導(dǎo)向筒的內(nèi)徑與導(dǎo)向孔的內(nèi)徑相等，導(dǎo)向筒的上端為倒錐形。以導(dǎo)向筒的形式增長沖壓柱的導(dǎo)向路徑，在保證導(dǎo)向效果好的情況下，還能避免增加儲水箱底部的厚重感。導(dǎo)向筒的上端為倒錐形可以對冷卻水起到一個(gè)導(dǎo)向的作用，便于冷卻水在受壓的狀態(tài)下進(jìn)入至導(dǎo)向筒內(nèi)，即便于冷卻水的噴出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一體式水冷沖壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A處的放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：注水管1、閥門管2、氣缸4、活塞桿5、活塞6、儲水箱7、擠壓圓盤8、沖壓柱9、導(dǎo)向筒10、導(dǎo)向孔11、拉簧12、沖壓頭13、阻水管14、第一通水孔15、第二通水孔16、通水柱17、壓簧18、抵壓件19。

如圖1所示，包括內(nèi)部儲有冷卻水的儲水箱7，儲水箱7底部設(shè)有導(dǎo)向孔11，導(dǎo)向孔11的高度為3cm，當(dāng)然2-5cm范圍內(nèi)的其他數(shù)值也是可以的。儲水箱7內(nèi)位于導(dǎo)向孔11處設(shè)有導(dǎo)向筒10，導(dǎo)向筒10與導(dǎo)向孔11同軸，導(dǎo)向筒10的內(nèi)徑與導(dǎo)向孔11的內(nèi)徑相等，導(dǎo)向筒10的上端為錐形。儲水箱7內(nèi)設(shè)有沖壓柱9，沖壓柱9的上端設(shè)有擠壓圓盤8，沖壓柱9依次穿過導(dǎo)向筒10和導(dǎo)向孔11延伸至儲水箱7下方，且沖壓柱9的下端設(shè)有沖壓頭13，用于對物件實(shí)行沖壓。沖壓柱9與導(dǎo)向孔11之間的間隔距離為0.5cm，當(dāng)然0.3-1mm范圍內(nèi)的其他數(shù)值也是可以的，沖壓柱9與儲水箱7底端之間設(shè)有多根拉簧12，多根拉簧12位于儲水箱7外。

儲水箱7內(nèi)位于水面上方設(shè)有活塞6，活塞6下端設(shè)有橡皮層，活塞6上端設(shè)有活塞6桿5，活塞6桿5連接有氣缸4，氣缸4可控制其做豎向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，儲水箱7的側(cè)壁上位于活塞6與水面之間設(shè)有注水口和抽氣口。注水口處設(shè)有連接有注水管1，注水管1連通有閥門管2，閥門管2位于儲水箱7的上方，且閥門管2水平設(shè)置。

如圖2所示，閥門管2內(nèi)設(shè)有將閥門管2隔斷的阻水管14，阻水管14沿閥門管2的徑向設(shè)置，且位于豎向方向，阻水管14靠近儲水箱7的一端穿過閥門管2側(cè)壁，阻水管14上沿閥門管2的軸向貫通有第一桶水孔15。阻水管14內(nèi)設(shè)有通水柱17，通水柱17與阻水管14的內(nèi)壁接觸且可于阻水管14內(nèi)滑動(dòng)，通水柱17上沿閥門管2的軸向設(shè)有第二通水孔16，第二通水孔16與第一桶水孔15相通，通水柱17靠近儲水箱7的一端，即通水柱17的下端延伸至阻水管14外，且通水柱17的下端與閥門管2的外壁之間設(shè)有多根處于壓縮狀態(tài)的壓簧18，壓簧18處于自然狀態(tài)時(shí)第二通水孔16可被阻水管14的管壁密封?；钊?桿5上設(shè)有抵壓件19，抵壓件19與通水柱17外側(cè)端部，即通水柱17的下端相抵，隨著活塞6桿5向下移動(dòng)，通水柱17在壓簧18的作用下會向下移動(dòng)，最后抵壓件19和通水柱17脫離，壓簧18呈自然狀態(tài)。

在具體實(shí)施過程中，通過抽氣口對儲水箱7進(jìn)行抽氣，此時(shí)冷卻水通過注水管1進(jìn)入至儲水箱7內(nèi)，形成儲水箱7的初始狀態(tài)。封閉抽氣口和注水管1，將待沖壓的物件放置于沖壓下模上，開啟氣缸4，活塞6桿5向下移動(dòng)，抵壓件19逐漸與通水柱17脫離，阻水管14逐漸將閥門管2封堵；與此同時(shí)，活塞6桿5推動(dòng)活塞6向下運(yùn)動(dòng)，儲水箱7內(nèi)的壓力增大，逐漸擠壓冷卻水從沖壓柱9與導(dǎo)向孔11之間的縫隙向下噴出，活塞6向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，擠壓沖壓柱9向下運(yùn)動(dòng)，沖壓頭13亦向下運(yùn)動(dòng)，對物件進(jìn)行沖壓。沖壓完成后，活塞6桿5帶動(dòng)沖壓頭13向上運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)移沖壓好的物件，儲水箱7內(nèi)的壓力逐漸減小，冷卻水逐漸停止向下噴出，隨著活塞6桿5的向上運(yùn)動(dòng)，抵壓件19與通水柱17逐漸相抵，直至第一桶水孔15與第二通水孔16相通，注水管1向儲水箱7內(nèi)補(bǔ)充冷卻水，完成一次沖壓。將下一個(gè)待沖壓物件放置于沖壓下模上，重復(fù)上述操作，即可進(jìn)行下一個(gè)物件的沖壓。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。