專利名稱：一種高速沖壓模具噴霧潤滑的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特種加工領(lǐng)域，特指一種高速沖壓模具噴霧潤滑的方法和裝置。
背景技術(shù)：
模具的潤滑是影響模具使用壽命的重要方面，對于高速沖壓模具尤其如此；而常規(guī)的潤滑方法是采用預(yù)先在料帶上涂抹潤滑油或者在模具內(nèi)部開設(shè)油槽進(jìn)行潤滑；這些潤滑方法的不足之處在于不能對潤滑過程進(jìn)行有效的控制，從而導(dǎo)致在實際應(yīng)用中要么產(chǎn)生潤滑油提前揮發(fā)，導(dǎo)致潤滑不充分；要么在沖頭上附著過多的潤滑油，導(dǎo)致廢料粘附在沖頭上，這些都不利于沖壓模具的正常使用，更加不利于高速沖壓模具的正常使用；在模具的高速運行過程中如果出現(xiàn)潤滑不充分現(xiàn)象，那么在很短的時間內(nèi)就會急劇大量的熱，使模具的工作環(huán)境惡化，加速磨損，影響模具的使用壽命；如果出現(xiàn)廢料粘附現(xiàn)象，則會導(dǎo)致產(chǎn)品或模具損傷，嚴(yán)重影響加工效率。噴霧潤滑是一種比較高效的潤滑方法，傳統(tǒng)噴霧潤滑的潤滑油油霧直接從噴油嘴噴出，由于沖壓模具結(jié)構(gòu)的特殊性，采用傳統(tǒng)噴霧潤滑不能在模具工作過程中對沖頭進(jìn)行正面噴霧潤滑；而如果從側(cè)面噴霧，由于油霧容易擴(kuò)散，因此可能導(dǎo)致實際到達(dá)沖頭的潤滑油有限，潤滑效果不佳，同時也造成潤滑油的浪費。因此，有必要提供一種合理的噴霧潤滑方法和裝置，保證高速沖壓模具的正常使用。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高速沖壓模具噴霧潤滑的方法，利用兩個相對布置的噴油嘴噴出的高壓高速潤滑油從卸料板底部的進(jìn)油槽射入，經(jīng)過兩次霧化后對高速沖壓模具進(jìn)行潤滑；首先從兩個噴油嘴噴出的高壓高速潤滑油分別在噴頭上小孔軸線延長線的交點處碰撞，發(fā)生初次霧化，分散成許多高速運動的小液滴；接著兩個相對方向的初次霧化后的油滴在下模型腔正上方區(qū)域碰撞，發(fā)生第二次霧化。為實現(xiàn)潤滑油初次霧化，本發(fā)明利用激光打孔技術(shù)能加工高長徑比小孔和斜孔的特點，使用脈寬為10 PS，波長為1064 nm，平均脈沖功率為15 w的光纖激光器在噴油嘴噴頭(直徑小于10 mm)上加工出直徑為300微米，內(nèi)壁粗糙度Ra為0. 8，長徑比為100-200的細(xì)長小孔組，這些小孔軸線的延長線交于噴頭外一點，該交點距噴頭外端面的距離為100-150mmD同時，本發(fā)明也提供了使用該潤滑方法的裝置，包括噴油嘴固定系統(tǒng)、噴射控制系統(tǒng)、卸料板和下模；所述的噴油嘴固定系統(tǒng)包括支架、位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器；所述的噴油系統(tǒng)包括噴油嘴、噴油控制裝置和潤滑油油箱；
支架下端通過螺栓固定在沖床工作臺上，位于下模的前后兩側(cè)，支架高度能夠調(diào)整，支架上端設(shè)頂部有滑動臺，頂部滑動臺能夠轉(zhuǎn)動和水平滑動；噴油嘴安裝在支架滑動臺上，正對著卸料板底部的進(jìn)油槽入口，噴油嘴與潤滑油油箱相連；噴油控制裝置控制噴油開始和結(jié)束、噴油量、噴油壓力、噴油周期以及保證兩個噴油嘴同步；位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器安裝在支架上，能夠?qū)娪妥煳恢煤徒嵌冗M(jìn)行調(diào)節(jié)；卸料板位于下模正上方。本發(fā)明所述的噴油控制裝置能夠控制噴油開始和結(jié)束、噴油量5-25 ml/h、噴油壓力0. 5-1. 5 MPa、噴油周期0. 3-0. 6 s,以及保證兩個噴油嘴同步。本發(fā)明所述的卸料板寬度為200-300 mm，以避免噴頭交點離沖頭軸線過遠(yuǎn)而導(dǎo)致最終霧化不完全，其底部開有進(jìn)油槽，進(jìn)油槽截面為半圓形，其半徑為10-15 mm,開口向下。所述的下模內(nèi)部設(shè)置有潤滑油回收油路。使用該裝置的具體步驟為
(I)首先將上模和下模安裝在沖床工作臺上，并使其處于合模狀態(tài)，然后將支架固定在沖床工作臺上，其位置需保證噴油嘴安裝后能正對著卸料板底部的進(jìn)油槽入口。(2)接著將噴油嘴、位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器分別安裝在支架上，通過位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器對噴油嘴的位置和角度進(jìn)行初步調(diào)整，使其正對著卸料板底部的進(jìn)油槽入□。(3)通過噴油控制裝置使兩個噴油嘴噴油打開，然后調(diào)整兩個噴油嘴的同步性，確保兩個噴油嘴同時噴油，接著通過機床控制上模向上移動，使卸料板與下模之間的距離為 10-50 mm。(4)通過位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器對噴油嘴的位置和角度進(jìn)行微調(diào)，保證噴出的潤滑油能水平射入并在距下模上表面3-7 mm的沖頭軸線處發(fā)生碰撞，形成油霧，調(diào)整好之后將噴油嘴固定。(5)通過噴油控制器關(guān)閉兩個噴油嘴，接著安裝送料裝置和料帶。(6)通過噴油控制器設(shè)定噴油周期，使其與沖壓周期相等。(7)通過機床點動控制調(diào)整上模的位置，使卸料板與下模貼合并且沖頭位于下模上表面10-15 mm處停止，然后同時開啟沖床和兩個噴油嘴，進(jìn)行加工。本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于(I)利用兩個相對布置的噴油嘴噴出的高壓高速潤滑油從卸料板底部的進(jìn)油槽射入，經(jīng)過兩次霧化后對高速沖壓模具進(jìn)行潤滑，首先從兩個噴油嘴噴出的高壓高速潤滑油分別在噴頭上小孔軸線延長線的交點處碰撞，發(fā)生初次霧化，分散成許多高速運動的小液滴；接著兩個相對方向的初次霧化后的油滴在下模型腔正上方區(qū)域碰撞，發(fā)生第二次霧化，實現(xiàn)高速沖壓模具潤滑；(2)光纖激光加工具有非接觸、定位準(zhǔn)、高加工精度和高效高質(zhì)量等優(yōu)點，采用激光打孔技術(shù)在噴頭上加工出一定數(shù)量細(xì)長的小孔，并且使這些小孔軸線的延長線交于噴頭外一點，能夠確保加工小孔的位置精度和質(zhì)量。使細(xì)長的小孔軸線的延長線交于一點，能夠在高壓下噴射潤滑油實現(xiàn)初次霧化。本發(fā)明的有益效果如下(I)與采用預(yù)先在料帶上涂抹潤滑油或在模具內(nèi)部開設(shè)油槽進(jìn)行潤滑的常規(guī)潤滑方式相比，該潤滑方法明顯具有潤滑效果好，節(jié)省潤滑油的優(yōu)點；
(2)與傳統(tǒng)噴霧潤滑相比，本發(fā)明在側(cè)面噴油的條件下，通過兩次霧化的方式使?jié)櫥挽F集中在下模型腔正上方區(qū)域，使?jié)櫥浞?，同時也減少潤滑油的損耗，提高了潤滑效率；
(3)光纖激光加工的小孔陣列具有定位準(zhǔn)、高效率和高加工精度，因此加工的噴頭就具有高質(zhì)量，能夠提高噴霧潤滑的可靠性。
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1為噴霧潤滑裝置的示意 圖中1.第一噴油嘴，2.卸料板，3.沖頭，4.潤滑油油箱，5.噴油控制裝置，6.進(jìn)油槽，7.第二噴油嘴，8.第一潤滑回收油路，9.角度調(diào)節(jié)器，10.支架，11.位置調(diào)節(jié)器，12.第二潤滑回收油路，13.下模，圖示模具截面與送料方向垂直；
圖2為噴頭結(jié)構(gòu)意 圖中14.噴頭，15.小孔軸線，16.小孔軸線延長線交點；
圖3為潤滑裝置設(shè)定好之后兩噴頭的小孔軸線延長線的交點位置示意圖，交點與沖頭軸線的距離為15-25 mm ；
圖中2.卸料板，3.沖頭，6.進(jìn)油槽，16.小孔軸線延長線交點，圖示模具截面與送料方向垂直；
圖4為支架結(jié)構(gòu)示意 圖中17.頂部滑動臺，18.支架上端，19.固定螺栓，20.支架下端；
圖5為潤滑油霧化示意 圖中21.第二次霧化區(qū)，22.初次霧化后潤滑油分散。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述一下本發(fā)明的具體內(nèi)容。一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，如圖1所示，包括由第一噴油嘴1，第二噴油嘴2，潤滑油油箱4和噴油控制裝置5組成的噴油系統(tǒng)；由角度調(diào)節(jié)器9，支架10和位置調(diào)節(jié)器11組成的噴油嘴固定裝置；卸料板2以及下模13 ;其中卸料板2底部開有進(jìn)油槽6 ；下模上開設(shè)有第一潤滑回收油路8和第二潤滑回收油路12。支架下端20通過固定螺栓19固定在沖床工作臺上，位于下模13的前后兩側(cè)，支架上端18可以相對于支架下端20垂直滑動和轉(zhuǎn)動，頂部滑動臺17可以相對于支架上端18水平滑動；噴油嘴安裝在支架頂部滑動臺17上，正對著卸料板2底部的進(jìn)油槽入口，與潤滑油油箱4相連，由噴油控制裝置5控制噴油開始和結(jié)束、噴油量、噴油壓力、噴油周期以及保證兩個噴油嘴同步；位置調(diào)節(jié)器11和角度調(diào)節(jié)器9安裝在支架10上，可以對噴油嘴位置和角度進(jìn)行調(diào)節(jié)(包括粗調(diào)和微調(diào))；卸料板2位于下模13正上方。噴霧潤滑的具體步驟為
(I)首先將上模和下模安裝在沖床工作臺上，并使其處于合模狀態(tài)，然后將支架10固定在沖床工作臺上，其位置需保證第一噴油嘴I和第二噴油嘴7安裝后能正對著卸料板2底部的進(jìn)油槽6入口。(2)接著將第一噴油嘴1、第二噴油嘴7、位置調(diào)節(jié)器11和角度調(diào)節(jié)器9分別安裝在支架10上，通過位置調(diào)節(jié)器11和角度調(diào)節(jié)器9對第一噴油嘴I和第二噴油嘴7的位置和角度進(jìn)行初步調(diào)整，使第一噴油嘴I和第二噴油嘴7正對著卸料板2底部的進(jìn)油槽6 A□。(3)通過噴油控制裝置5使第一噴油嘴I和第二噴油嘴7打開，然后調(diào)整第一噴油嘴I和第二噴油嘴7的同步性，確保第一噴油嘴I和第二噴油嘴7同時噴油，接著通過機床控制上模向上移動，使卸料板2與下模13之間的距離為10-50mm，便于下一步觀察油霧的狀況。(4)通過位置調(diào)節(jié)器11和角度調(diào)節(jié)器9分別對第一噴油嘴I和第二噴油嘴7的位置和角度進(jìn)行微調(diào)，保證噴出的潤滑油能水平射入進(jìn)油槽6，并在距下模13上表面3-7 mm的沖頭軸線處發(fā)生碰撞，形成油霧，調(diào)整好之后分別將第一噴油嘴I和第二噴油嘴7固定在支架10上。(5)通過噴油控制器5關(guān)閉第一噴油嘴I和第二噴油嘴7，接著安裝送料裝置和料帶。(6)通過噴油控制器5設(shè)定第一噴油嘴I和第二噴油嘴7的噴油周期，使其與沖壓周期相等。(7)通過機床點動控制調(diào)整上模的位置，使卸料板2與下模13貼合并且沖頭位于下模13上表面10-15 mm處停止，然后同時開啟沖床和通過噴油控制器5打開第一噴油嘴
I和第二噴油嘴7，進(jìn)行加工。(8)在加工過程中，可以根據(jù)模具運行的實際情況通過噴油控制器5對噴油量進(jìn)行調(diào)整，通過第一潤滑油回收油路8和第二潤滑油回收油路12可以對潤滑油進(jìn)行回收。
權(quán)利要求
1.一種高速沖壓模具噴霧潤滑的方法，其特征在于利用兩個相對布置的噴油嘴噴出的高壓高速潤滑油從卸料板底部的進(jìn)油槽射入，分別在噴頭上細(xì)長小孔的軸線延長線的交點處碰撞，發(fā)生初次霧化，分散成許多高速運動的小液滴；接著在下模型腔正上方區(qū)域兩束霧化后的潤滑油碰撞實現(xiàn)第二次霧化后對高速沖壓模具進(jìn)行潤滑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)首先將上模和下模安裝在沖床工作臺上，并使其處于合模狀態(tài)，然后將支架固定在沖床工作臺上，其位置需保證噴油嘴安裝后能正對著卸料板底部的進(jìn)油槽入口 ； (2)接著將噴油嘴、位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器分別安裝在支架上，通過位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器對噴油嘴的位置和角度進(jìn)行初步調(diào)整，使其正對著卸料板底部的進(jìn)油槽入口 ； (3)通過噴油控制裝置使兩個噴油嘴噴油打開，然后調(diào)整兩個噴油嘴的同步性，確保兩個噴油嘴同時噴油，接著通過機床控制上模向上移動，使卸料板與下模之間的距離為10-50 mm ； (4)通過位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器對噴油嘴的位置和角度進(jìn)行微調(diào)，保證噴出的潤滑油能水平射入并在距下模上表面3-7 mm的沖頭軸線處發(fā)生碰撞，形成油霧，調(diào)整好之后將噴油嘴固定； (5)通過噴油控制器關(guān)閉兩個噴油嘴，接著安裝送料裝置和料帶； (6)通過噴油控制器設(shè)定噴油周期，使其與沖壓周期相等； (7)通過機床點動控制調(diào)整上模的位置，使卸料板與下模貼合并且沖頭位于下模上表面10-15 mm處停止，然后同時開啟沖床和兩個噴油嘴，進(jìn)行加工。
3.一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所述裝置包括噴油嘴固定系統(tǒng)、噴射控制系統(tǒng)、卸料板和下模；所述的噴油嘴固定系統(tǒng)包括支架、位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器；所述的噴油系統(tǒng)包括噴油嘴、噴油控制裝置和潤滑油油箱；支架下端通過螺栓固定在沖床工作臺上，位于下模的前后兩側(cè)；支架高度能夠調(diào)整，支架上端設(shè)頂部有滑動臺，頂部滑動臺能夠轉(zhuǎn)動和水平滑動；噴油嘴安裝在支架滑動臺上，正對著卸料板底部的進(jìn)油槽入口，噴油嘴與潤滑油油箱相連；噴油控制裝置控制噴油嘴的噴油開始和結(jié)束、噴油量、噴油壓力、噴油周期以及保證兩個噴油嘴同步；位置調(diào)節(jié)器和角度調(diào)節(jié)器安裝在支架上，能夠?qū)娪妥煳恢煤徒嵌冗M(jìn)行調(diào)節(jié)；卸料板位于下模正上方。
4.如權(quán)利要求3所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所述噴油嘴的噴油量5-25 ml/h、噴油壓力0. 5-1. 5 MPa、噴油周期0. 3-0. 6 S。
5.如權(quán)利要求3所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所述的卸料板寬度為200-300 mm,其底部開有進(jìn)油槽,進(jìn)油槽截面為半圓形,其半徑為10-15 mm,開口向下。
6.如權(quán)利要求3所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所述的噴油嘴的噴頭直徑小于10 mm，噴頭上分布有若干激光加工所形成的細(xì)長的小孔，并且這些小孔軸線的延長線交于噴頭外噴頭軸線上一點，該交點距噴頭外端面的距離為100-150 mm。
7.如權(quán)利要求6所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所述細(xì)長小孔的小孔直徑為300微米，內(nèi)壁粗糙度Ra為0. 8，長徑比為100-200。
8.如權(quán)利要求6所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所使用的光纖激光器的脈寬為10 PS，波長為1064 nm，平均脈沖功率為15 W.
9.如權(quán)利要求3所述的一種高速沖壓模具噴霧潤滑的裝置，其特征在于所述的下模內(nèi)部設(shè)置有潤滑油回收油路。
全文摘要
一種高速沖壓模具噴霧潤滑的方法和裝置，涉及特種加工領(lǐng)域。利用兩個相對布置的噴油嘴噴出的高壓高速潤滑油從卸料板底部的進(jìn)油槽射入，分別在噴頭上細(xì)長小孔的軸線延長線的交點處碰撞，發(fā)生初次霧化，分散成許多高速運動的小液滴；接著在下模型腔正上方區(qū)域兩束霧化后的潤滑油碰撞實現(xiàn)第二次霧化后對高速沖壓模具進(jìn)行潤滑。與傳統(tǒng)噴霧潤滑相比，本發(fā)明在側(cè)面噴油的條件下，通過兩次霧化的方式使?jié)櫥挽F集中在下模型腔正上方區(qū)域，使?jié)櫥浞?，同時也減少潤滑油的損耗，提高了潤滑效率。
文檔編號B21D37/18GK103056233SQ20121046679
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者魯金忠, 羅密, 陳瓏彥, 齊晗, 王志龍, 韓彬 申請人:江蘇大學(xué)