[實用新型]一種帶有內螺紋的隨形冷卻管道模具

有效

• 申請號: 201820590047.1
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN208195422U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 盈亮;戴明華;高天涵;胡平;韓小強
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D37/16;B21D37/01;B29C45/73;B29C33/38;B29C33/40;B29C64/10;B22F3/105;B22C9/10;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

本實用新型提供一種帶有內螺紋的隨形冷卻管道模具，其特征在于：模具內部冷卻管道的形狀與模具的加工表面形狀相同或相近，即具有與模具表面相同或相近的曲率分布，冷卻管道內壁有凸起的螺紋牙口，冷卻管道直徑、螺紋的截面形狀及尺寸、螺距值以及管道之間的距離按照模具表面冷卻溫度場最優得出，并與實際生產工藝參數相關。本實用新型具有冷卻效率高、均勻性好，零件產品質量好，模具制造精度高、成本低、制造環境良好等優點，該技術可廣泛應用于注塑及熱沖壓等相關行業領域。

技術領域

本實用新型涉及注塑及熱沖壓等相關領域，尤其涉及一種帶有內螺紋的隨形冷卻管道模具。

背景技術

金屬模具是制造業中加工成形零件的工具，廣泛應用于沖壓、壓鑄、模鍛、注塑，吹塑等領域，被譽為工業之母。模具的結構與制造精度是現目前模具設計所關注的問題，在一些熱加工的領域，模具的散熱能力對于獲得零件的質量至關重要，尤其針對汽車零件熱沖壓成形與塑料產品的注塑成型，熱加工過程中工件散熱效率的高低，以及散熱的均勻性將直接影響到產品的質量和生產效率。現目前，熱加工模具的冷卻方式主要為在模具內部添加冷卻管道，使用液體、氣體等方式帶走模具熱量，強迫模具降溫，冷卻管道的內壁因機加工限制，多為光滑無凸凹的結構。然而，這種內壁光滑無凸凹的冷卻管道很難進一步提升模具的散熱能力。若將冷卻管道的中軸線無限靠近模具表面，模具的結構強度與疲勞壽命也會因此受到削減。

另外，傳統鑄造、對鉆及CNC數控銑削等方式難以有效制造出帶有復雜截面形狀的冷卻管道模具：采用傳統鑄造方法制造隨形冷卻管道的熱加工模具需要精密的鑄模，而加工這類精確的鑄模依賴于更加精密的制造及裝配技術，并且在鑄造過程中精密的管道內模很容易由于高溫與冷卻不均勻所產生的殘余應力而發生變形；采用對鉆的機加工方式只能加工長度較小的模具鑲塊，且無法實現內部螺紋管道的加工。公開號CN 102744328A還公開了一種高強鋼板熱沖壓模具制造方法，首先彎曲預制并連接冷卻水道管路，然后分體加工放置水道的模具凹槽，并最終組裝固定形成內置隨形冷卻水道。該方法實質是通過一種組合式的冷卻管路的設計加工方法。同時，上述方法使用CNC數控銑削加工相應結構雖可以較精確地制造出帶有復雜管路的模具底座，但通常需要對模具進行分體制造后組裝而成，會存在滲水密封與連接零件疲勞錯位等問題，進而影響模具的尺寸精度和使用壽命。而對于截面形狀特殊的冷卻管路結構，在銑削加工的時候需要經常換刀與變換工件裝夾位置與角度，從而導致加工難度增大，進而導致制造成本昂貴。

綜上，有必要提供一種利于模具散熱的冷卻水道結構，以解決上述問題。

實用新型內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種帶有內螺紋的隨形冷卻管道模具。本實用新型主要利用在模具內部設置冷卻管道的形狀與模具的表面形狀相同或相近，冷卻管道內壁設有凸起的螺紋形狀，管道的直徑、螺紋的截面形狀及尺寸、螺距值以及管道之間的距離經過優化后設計得出；從而達到結構適應性強、散熱效率高、制造簡單等效果。

本實用新型采用的技術手段如下：

一種帶有內螺紋的隨形冷卻管道模具，其特征在于，設置在模具內部的冷卻水道由多根隨形走向或交替纏繞形式的冷卻管道組成，每根所述冷卻管道的軸線為曲線，該曲線具有與所述模具表面相同或相近的曲率分布；

所述冷卻管道內壁設有凸起的內螺紋，以確保內部管道介質為湍流形式，提升冷卻介質與模具管道內壁(冷卻管道內表面)之間的換熱效率；所述冷卻管道的直徑、螺紋的截面形狀及尺寸、螺距值以及冷卻管道之間的距離根據預設的優化設計值呈規律性變化。

模具內部的隨形冷卻管道的數目、隨形冷卻管道各個局部之間的間距以及管道各個局部的中軸線距離模具表面的法向距離參數通過優化設計得出，以針對不同的模具工藝參數得到最佳的換熱效率；優化參數與實際加工參數相關。