一种适用于圆柱状模具的冷却方法技术

本发明专利技术提供一种适用于圆柱状模具的冷却方法，本发明专利技术以特定的角度在模具圆柱体上钻孔，孔与孔之间串通相连形成多边形螺旋结构，每个孔的起钻端再加工成管螺纹，使用内六角管螺纹堵头密封，保证了冷却水（油、空气等介质）沿着多边形螺旋孔进行对模具冷却，解决了组合式螺旋冷却的串腔、泄漏和冷却不均匀等问题，因此具有广阔的应用空间。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于圆柱状模具的冷却方法
本专利技术属于圆柱状模具冷却领域，尤其涉及一种适用于圆柱状模具的冷却方法。
技术介绍
传统金属模具的冷却方式，目前一般采用“组合式螺旋冷却结构”，即在模具基体上钻孔再镶嵌螺旋槽式冷却栓并焊接密封，或者是在模具基体上加工出螺旋式冷却槽，再套上保护套焊接密封。在实际生产中该类冷却结构容易串腔、泄漏和堵塞，冷却不均匀，清理困难，造成制品质量不良。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种设计合理、制造成本较低、对模具冷却均匀、并克服了现有技术缺陷的适用于圆柱状模具的冷却方法。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是：一种适用于圆柱状模具的冷却方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：基于单位时间内进入圆柱状模具的热量Qo值，获取模具内冷却除去的热量Qm；第二步：基于第一步中确定的模具内冷却除去的热量Qm和设定的螺旋冷却孔的直径d，获取螺旋冷却孔的总长度L总；第三步：基于第二步中确定的螺旋冷却孔的总长度L总和设定的螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n，获取单根螺旋冷却孔的长度L和螺旋冷却孔圈数Z；第四步：基于第三步中确定的螺旋冷却孔圈数Z和模具需要冷却的长度G，获取螺旋冷却孔中心螺距S；第五步：基于第四步中确定的冷却孔中心螺距S和设定的螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n及第三步确定的单根螺旋冷却孔的长度L，获取螺旋冷却孔的入钻角度θ；第六步：按上述步骤确定的参数在模具圆柱体上钻孔，沿模具外壁以入钻角度θ钻盲孔，接着在盲孔底部以同样角度θ钻下一孔，孔孔相连绕成螺旋结构；第七步：将第六步钻的每个盲孔的前端再加工成管螺纹，并配置内六角管螺纹堵头；第八步：在螺旋结构的两端分别设置进水口和出水口，利用冷却水、油、空气沿着多边形螺旋孔对模具进行冷却。所述第一步中模具内冷却除去的热量Qm的获取公式为：Qm=0.6Qo。所述第二步中螺旋冷却孔的总长度L总的获取公式为：L总=Qm/（20πd）。所述第三步中单根螺旋冷却孔的长度L和螺旋冷却孔圈数Z的获取公式为：L总＝ZnL。所述第四步中螺旋冷却孔中心螺距S的获取公式为：S＝G/Z。所述第五步中螺旋冷却孔的入钻角度θ的获取公式为：θ=arcsinS/nL。所述第七步中内六角管螺纹堵头型号与螺旋冷却孔的直径d是相匹配的。所述第六步中所述孔孔相连绕成螺旋结构为在圆柱状模具的外壁上设置有从外向内钻得的盲孔，所述盲孔的尾端与第二个外壁上从外向内钻得的盲孔前端相通，所述多个盲孔通过串通相连形成多边形螺旋体，所述多边形螺旋体的底端和顶端分别设置有冷却介质的进孔和出孔，所述盲孔的起钻端内设置有堵头，所述盲孔的起钻端内部和堵头外部设置有相配合的螺纹。所述盲孔在圆柱状模具外壁内的钻进方向与空心圆柱状模具的端面成3-5°的仰角或俯角（即与圆柱中心线成85-870）。所述第一个盲孔的尾端距离第二个盲孔的起钻端的距离为堵头的长度。本专利技术通过对目前圆柱状模具冷却结构进行改造，成功制造出可适应于圆柱状模具的多边形螺旋冷却结构，同时本多边形螺旋冷却结构保留了圆柱结构的完整性，解决了组合式螺旋冷却结构的串腔和泄漏问题，对制品冷却均匀，因此具有广阔的市场前景。附图说明图1是本专利技术多边形螺旋冷却结构示意图；图2是本专利技术圆柱状模具用多边形螺旋冷却结构剖面图。具体实施方式以某压铸机料缸为例，料缸规格尺寸：外径24cm、料缸内径14cm，需要冷却长度34cm（制品模具高度G），在连续生产过程中料缸进入的热量86765kcal/hr，该圆柱状模具的冷却结构设计如下：第一步：设定螺旋冷却孔的直径d=1.5cm，螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n=6,单根螺旋冷却孔的长度L=10cm，堵头型号Rc1/2；第二步：依据Qm=0.6Qo公式，计算出模具内冷却除去的热量Qm=0.6×86765kcal/hr＝52059kcal/hr；第三步：依据L总=Qm/（20πd）公式，计算出螺旋冷却孔的总长度L总＝52059/20/3.14/1.5cm=552.64cm；第四步：依据L总＝ZnL公式，计算出螺旋冷却孔圈数Z=552.64cm/6/10cm=9.21，经过优选后确定Z=11；第五步：依据S＝G/Z公式，计算出螺旋冷却孔中心螺距S=34cm/11≈3;第六步：依据θ=arcsinS/nL公式，计算出螺旋冷却孔的入钻角度θ=arcsin(3/6/10)=2.870°；如图1-2所示，圆柱状模具的多边形螺旋冷却结构为，在空心圆柱状模具1的外壁上，按与空心圆柱状模具1的端面成2.870°的仰角（即与中心线成87.1300）从外向内钻得的长度为10cm、孔径为1.5cm的第一个盲孔2，所述第一个盲孔2的尾端与第二个外壁上以相同仰角从外向内钻得的盲孔2的前部相通，所述空心圆柱状模具1一周设置6条相同长度的冷却盲孔2，通过盲孔2的螺旋连接在空心圆柱状模具1内形成串通相连的多边形螺旋体3，所述空心圆柱状模具1顶端的第一个盲孔的起钻端7连接有通向空心圆柱状模具1外部长度为5cm、孔径为1.5cm的出孔5，底端最后一个盲孔的起钻端7连接有通向空心圆柱状模具1外部长度为5cm、孔径为1.5cm的进孔6，所述盲孔2的起钻端7设置有型号Rc1/2堵头4。所述盲孔2的起钻端7内部和堵头4外部设置有相配合的密封管螺纹。所述第一个盲孔2的尾端距离第二个盲孔2的起端7距离为2cm。所述冷却水沿进孔6通过多边形螺旋体3至出孔5对模具均匀冷却。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于圆柱状模具的冷却方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：基于单位时间内进入圆柱状模具的热量Qo值，获取模具内冷却除去的热量Qm；第二步：基于第一步中确定的模具内冷却除去的热量Qm和设定的螺旋冷却孔的直径d，获取螺旋冷却孔的总长度L总；第三步：基于第二步中确定的螺旋冷却孔的总长度L总和设定的螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n，获取单根螺旋冷却孔的长度L和螺旋冷却孔圈数Z；第四步：基于第三步中确定的螺旋冷却孔圈数Z和模具需要冷却的长度G，获取螺旋冷却孔中心螺距S；第五步：基于第四步中确定的冷却孔中心螺距S和设定的螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n及第三步确定的单根螺旋冷却孔的长度L，获取螺旋冷却孔的入钻角度θ；第六步：按上述步骤确定的参数在模具圆柱体上钻孔，沿模具外壁以入钻角度θ钻盲孔，接着在盲孔底部以同样角度θ钻下一孔，孔孔相连绕成螺旋结构；第七步：将第六步钻的每个盲孔的前端再加工成管螺纹，并配置内六角管螺纹堵头；第八步：在螺旋结构的两端分别设置进水口和出水口，利用冷却水、油、空气沿着多边形螺旋孔对模具进行冷却。

【技术特征摘要】
1.一种适用于圆柱状模具的冷却方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：基于单位时间内进入圆柱状模具的热量Qo值，获取模具内冷却除去的热量Qm；第二步：基于第一步中确定的模具内冷却除去的热量Qm和设定的螺旋冷却孔的直径d，获取螺旋冷却孔的总长度L总；第三步：基于第二步中确定的螺旋冷却孔的总长度L总和设定的螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n，获取单根螺旋冷却孔的长度L和螺旋冷却孔圈数Z；第四步：基于第三步中确定的螺旋冷却孔圈数Z和模具需要冷却的长度G，获取螺旋冷却孔中心螺距S；第五步：基于第四步中确定的冷却孔中心螺距S和设定的螺旋冷却结构螺旋一周冷却孔的条数n及第三步确定的单根螺旋冷却孔的长度L，获取螺旋冷却孔的入钻角度θ；第六步：按上述步骤确定的参数在模具圆柱体上钻孔，沿模具外壁以入钻角度θ钻盲孔，接着在盲孔底部以同样角度θ钻下一孔，孔孔相连绕成螺旋结构；第七步：将第六步钻的每个盲孔的前端再加工成管螺纹，并配置内六角管螺纹堵头；第八步：在螺旋结构的两端分别设置进水口和出水口，利用冷却水、油、空气沿着多边形螺旋孔对模具进行冷却；所述第一步中模具内冷却除去的热量Qm的获取公式为：Qm=0.6Qo；所述第二步中螺旋冷却孔的总长度L总的获取公式为：L总=Qm/（20πd）。2.根据权利要求1所述的冷却方法，其特征在于：所述第三步中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学伟，余国和，吴保伟，邓金亮，
申请(专利权)人：江西昌河汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36