專利名稱：通冷卻劑的隔離墊環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種用作隔離墊(spacer)的環(huán)形裝置，更具體地說，涉及到一種把模具-環(huán)的組件中的模具分離開的環(huán)形裝置，例如在生產(chǎn)罐身的沖拔薄壁拉延過程中就使用這種模具-環(huán)的組件。
在沖拔薄壁拉延過程中，必須在壓力下使冷卻液體經(jīng)過模具組件朝罐的方向流動，同時也供給液體來潤滑模具以減少在沖拔薄壁拉延過程中的摩擦力。此外，還需要用液體來沖洗模具組件中的工具(tooling)并沖走加工時在此組件中形成的碎屑。
GB-A-2181082詳細描述了一種沖拔薄壁拉延過程，在此過程中使液體冷卻劑相對于罐來說是縱向和切向的方式流動，以產(chǎn)生沿著罐并在其周圍打旋的液體渦流。冷卻劑供應隔離墊環(huán)和減振環(huán)具有切向的通道，流體就沿著這些通道流動，因此罐受到一系列切向指向的高壓噴流的作用，這種噴流就形成了冷卻劑/潤滑劑的渦流。
為了產(chǎn)生液體渦流，要求隔離墊中有大量小孔形式的通道，以得到快速的噴流，而且這些噴流能在液體到達此組件工具的工作部分前合并。即使是為了實現(xiàn)冷卻、沖洗和潤滑也需要有合并的渦流。然而在基本上是圓柱狀的零件中制作切向孔是相當困難的，而且花費也大。此外，這樣小的孔也容易堵塞，從而降低冷卻劑和潤滑劑工作效率。
按照本發(fā)明，提供了一種環(huán)形裝置，用來把液體渦流輸送給鄰近的部件，這種裝置包括第一和第二端壁，其中一個端壁包含有第一個外輸送槽和一個內(nèi)輸送槽；至少一個斜向的把內(nèi)外槽連接起來的槽，使液體產(chǎn)生轉動的速度分量；以及一個中心孔眼；以及其中，內(nèi)槽由導向機構與此孔眼分離開來，而且在使用中會在內(nèi)槽中產(chǎn)生合并的液體渦流，而且導向機構使這種合并的液體渦流沿縱向流向鄰近的部件。
由于液體在內(nèi)槽中合并，因此一連續(xù)的潤滑劑流就會供給鄰近的部件，而且在液體冷卻劑的情況下，甚至能很好地實現(xiàn)鄰近部件的冷卻。
每一個槽與半徑最好形成至少是一個掠射角，更可取的是形成一個在45度和切線之間的角。重要的只是能把某種轉動的速度分量引入液體，以使在內(nèi)槽中產(chǎn)生液體的渦流。
環(huán)形裝置在典型情況下可以是在沖拔薄壁拉延過程中不同模具之間的一個隔離墊。與公知的隔離墊不同，本發(fā)明的這種裝置不只是供給錐形的或螺旋式的液體流，而且還供給沿縱向流向鄰近部件的合并液體渦流。液體通過這些槽并在內(nèi)輸送槽中合并，使得在裝置中已經(jīng)形成合并的渦流，然后再在工件通過孔眼時沿徑向向內(nèi)和軸向流向此工件，或者流向，例如，鄰近的模具。
最好是，此裝置還包含有處于另一端壁上的第二個外輸送槽，以及至少一個連接第一和第二外輸送槽的通道。這樣的裝置通常要比只是在一端有一個外輸送槽的裝置厚，因而適合于把液體供給鄰近部件中的通道或接受來自這些通道的液體。
如有必要，也可以用來產(chǎn)生較寬的模具墊厚。另一方面，這種裝置可以做得比已知的隔離墊薄。如果此裝置主要是用來向鄰近部件供給冷卻劑而不是起一個隔離墊作用的話，這就特別有用。由于就接受液體的地方而論每個裝置都是可適用的，因而不同的裝置可以容易地做成不同的尺寸。也可以簡單地利用車和銑的工序做成一個薄的裝置。
液體可以以5升/分和120升/分之間的流速流經(jīng)此裝置，而且還可以用至少一個巴的壓力供給此裝置。這個流速范圍比以往的流速范圍大得多，以往典型的流速是在15升/分到40升/分之間。
可能使用的流速還可以更低，這是因為可以使液體比以往的裝置有更有效的流動以及更高的速度?？赡苁褂玫牧魉倏梢愿撸@是因為此裝置產(chǎn)生的流動阻力比以往有大量小通道的裝置的流動阻力要小。
導向機構最好有一個凸緣，這個凸緣可以與此裝置的中心軸線成0-60度之間的角。更可取的是這個角至少是10度。這個角最好是選擇得能產(chǎn)生所希望的液體縱向速度分量。這個導向機構還包含一個導向槽，這個導向槽最好是加工在凸緣和一個分離的環(huán)形裝置之間。這個分離的裝置形成一個關閉件，它可以是一個鄰近的模具元件或者可具有一個與內(nèi)槽連接的頂蓋的形式，而且此關閉件可以部分地關閉這個槽或每個槽的出口。關閉這些槽的出口就把它們的橫截面面積限制到一預先選好的數(shù)值，因而通過槽進入內(nèi)槽的流體速度是很高的，但是這個面積不能減少到從此裝置流出的液體量不足以冷卻、潤滑或沖洗鄰近部件的程度。這個面積最好是每個槽在4mm2和60mm2之間。
導向槽最好是一個處在凸緣和關閉件之間的環(huán)形開口。形成這種導向槽一側的關閉件表面一般可以是圓柱形或圓錐形的。導向槽的橫截面積因而也可預先選定，因此液體離開導向槽的縱向速度與使液體去沖洗、冷卻和/或潤滑鄰近件工作部分的轉動速度成比例。
典型的最小凈速度可以是0.5m/s，然而最好是盡可能加大這個速度以實現(xiàn)最有利的沖洗和冷卻。
導向槽的長度由關閉件與內(nèi)槽凸緣的重疊所確定，它與其寬度相比不能太長，否則液體速度的轉動分量可能受到損失。理想的是，導向槽的長度必須小于其寬度的3倍。
按照本發(fā)明另一的方面(aspect)，提供了一種用于把液體渦流從環(huán)形裝置輸送到鄰近部件的方法，它包括在壓力下把液體通入第一個外輸送槽，使液體從外輸送槽沿著至少一個斜向的槽通入內(nèi)輸送槽，在內(nèi)槽中產(chǎn)生合并的液體渦流以及把合并的渦流通向鄰近的部件。
更可取的是這個方法包含有使液體渦流按照本發(fā)明的第一方面從環(huán)形裝置輸送的過程。
現(xiàn)在只借助實例，并參考附圖來描述此環(huán)形裝置的一個實施例，在圖中

圖1是部分切開而且蓋子在應有位置上的隔離墊的透視圖。
圖2是圖1中的隔離墊在沖拔薄壁拉延模具之間的位置上的側剖面圖。
圖3是圖1中的隔離墊在沒有蓋子時的平面圖。
圖4是圖1中的隔離墊在沒有蓋子時的側剖面圖。
圖5a是另一個隔離墊實施例的平面圖。
圖5b是圖5a中實施例沿X-X的剖面圖。
圖6a是隔離墊進一步的實施例的平面圖。
圖6b是圖6a中實施例沿X-X的剖面圖。
圖7是沖拔薄壁拉延模具之間隔離墊的另一個實施例的側剖面圖。
參照圖1到4，這里表示出一個隔離墊，它是一個具有空心隔離墊形式的環(huán)形裝置10。隔離墊的第一端20有一個外輸送槽30和一個內(nèi)輸送槽40，它們由八個切向槽50連在一起。隔離墊的另一端25只有一個外輸送槽35，這個輸送槽與第一端20的外槽30由三個孔60連通。一個平的或攻絲的入口孔65與這三個孔60的一個相連，以便對外槽30和35供應液體。
在液體達到其冷卻、沖洗和潤滑工具的目的后，排出口70使過量液體從沖拔薄壁拉延組件裝置的工具中排出。也可以安置一個攻絲的孔75，與其相連一個吊環(huán)螺栓以便于裝置的提升。
內(nèi)輸送槽40與隔離墊的孔80之間由一凸緣42隔離開來，而此凸緣一般與中心軸成0至60度之間的角度。
在這個例子中，這個角與中心軸成20度。盡管按另一方案這個凸緣可以伸出隔離墊端部以外而且鄰近的模具可以起關閉所有輸送槽的作用，但是內(nèi)槽的另一側壁44被做成階梯狀，如圖1和圖2所示的那樣來接受頂蓋100。在凸緣42和頂蓋100之間形成一個導向槽90。本例的頂蓋100為普通的截頭圓錐形，這樣以來就和圖中所示的那樣槽90具有基本平行的兩側。然而這對于本發(fā)明的工作來說不是必須的。
在圖2中，隔離墊10處在沖拔薄壁拉延組件的工具中的模具200和模座300之間。由圖可以看出隔離墊的孔眼80一般是錐形的，而且可以是加襯的或是涂了保護層的，以幫助引導往復的罐成形工具通過此孔眼。
在使用中，蓋100是放在內(nèi)槽中使其座落在槽40的階梯狀側壁44上。然后把隔離墊10和頂蓋100插入此工具中，如圖2所示。
液體在大約3個巴的壓力下通過入口孔65被送入此隔離墊。然后液體通過孔60在外槽30和35之間自由流動。
液體從外槽30沿著切向槽50進入內(nèi)輸送槽40，在這里打旋而形成合并的液體渦流。
當頂蓋100處在應有的位置上時，在隔離墊的凸緣42和頂蓋之間形成的槽90提供了一個液體的出口。因而在內(nèi)槽40中形成的渦流液體，由于凸緣的導向，會以一種縱向的方式流出隔離墊以及這個鄰近的模具或幾個模具。
因而這個模具在罐或沿孔眼運動的往復沖頭撞擊模具之前就被潤濕了。
頂蓋100把槽50下游一端的橫截面限制成一個預先選定的面積，因此從槽50的頂端流向內(nèi)槽的液體速度就高。這個面積不要減少到頂蓋和隔離墊不能供給足夠的體積速度或者在這些出口處有堵塞危險的程度。
因而從每個槽50涌出的高速切向液體流就進入內(nèi)槽40，并在這里合并形成轉動的液體流。
槽90的角度和橫截面積很小，因而液體離開此槽時帶有的縱向速度高得足以令人滿意地冷卻、沖洗和潤滑相鄰的工具。槽90的長度是由頂蓋100與內(nèi)槽40之間的重疊決定的。這個長度很短，因而液體得到的轉動速度分量在內(nèi)槽40中損失很小。
然而槽90的橫截面積不能太小，因為面積過小由摩擦效應會造成轉動速度分量的過度損失。
在隔離墊的一個例子中，利用如圖1到4所示有八個切向槽的隔離墊得到了適宜的流動花樣。每個槽的出口橫截面積為2.5mmx2.75mm，以及這個例子中導向槽90的最小的寬度為0.7mm，周長為217mm，長度為1.3mm。
60升/分和120升/分之間的流速已經(jīng)被成功地實現(xiàn)了，同時由此裝置實現(xiàn)的改善了的液流清楚地表明，低至15升/分以及低于和高于120升/分的液流用本發(fā)明的隔離墊是可能的。
參照圖5，給出了隔離墊的第二個實施例，其中由于在一端只有外槽130，所以隔離墊做得較薄，流體是經(jīng)過一個鄰近的模具而不是通過隔離墊本身上的輸入口供給的。
同樣，在圖6中隔離墊只有一個外槽135，它與隔離墊外端的四個切向槽150相連，因而就與內(nèi)槽以與第一個和第二個實施例相同的方式相連。
圖7表示了另外一個與第四個隔離墊實施例相近的模具設計方案。也是參照圖2，可以看出變薄拉深模(ironing die)的另一個設計方案取消了對頂蓋100的要求，而且臺階狀的壁44變成了直壁。
與已知的要求對環(huán)形裝置中大量切向槽進行打孔的隔離墊相比，本發(fā)明的隔離墊很容易制造，而且也很少受槽堵塞的影響，先前技術的隔離墊都易受影響。
上面只是用例子對本發(fā)明做了描述，只要不脫離本發(fā)明的范圍，進行改變是允許的。
權利要求
1.一種用來把液體的渦流輸送給鄰近部件的環(huán)形裝置，這個裝置包含有第一和第二端壁，其中一個端壁具有第一外輸送槽和一個內(nèi)輸送槽；至少有一個斜向的連接內(nèi)外槽的槽，用來產(chǎn)生具有轉動速度分量的液體；以及一個中心孔眼；以及其中，內(nèi)槽是由導向機構與此孔眼隔離開來在使用中，在內(nèi)槽中形成液體的合并渦流，而導向機構使此合并的液體渦流沿縱向流向鄰近部件。
2.按照權利要求1所述的環(huán)形裝置還包含有處于另一個端壁中的第二個外輸送槽以及至少一個連接第一和第二外輸送槽的通道。
3.按照權利要求1或2所述的環(huán)形裝置，其特征是導向機構有一個凸緣，這個凸緣與此裝置的中心軸線成0-60度之間的角。
4.按照前面任何一個權利要求所述的環(huán)形裝置，其特征是液體以5升/分和120升/分之間的流速流經(jīng)此裝置。
5.按照前面任何一個權利要求所述的環(huán)形裝置，其特征是液體至少以一個巴的壓力供給此裝置。
6.按照前面任何一個權利要求所述的環(huán)形裝置，其特征是導向機構還包含有一個分離的環(huán)形裝置，它起一個關閉部件的作用。
7.按照權利要求6所述的環(huán)形裝置，其特征是關閉部件與內(nèi)槽連接，并部分地關閉這個或每個槽的出口。
8.一種從環(huán)形裝置輸送液體渦流到鄰近部件的方法，它包括在壓力下把液體通入第一個外輸送槽；使液體從外輸送槽沿著至少一個斜向的槽通入內(nèi)輸送槽；在內(nèi)槽中產(chǎn)生合并的液體渦流以及把此合并渦流通向鄰近的部件。
9.一個基本上如前所述的，參照圖1到圖4、或圖5、或圖6、或圖7的環(huán)形裝置。
10.一種基本上如前所述的，參照圖1到圖4、或圖5、或圖6、或圖7的方法。
全文摘要
一種環(huán)形裝置(10)，特別地用作沖拔和拉延工藝中的模具(200)之間的隔離墊，此裝置包含一條通過斜向槽(50)與一條內(nèi)輸送槽(40)相連接的外輸送槽(30)，這種連接使得從外槽流往內(nèi)槽的液體在內(nèi)槽中匯合，形成一股液體渦流。此裝置還包含一個位于與裝置的孔相鄰的內(nèi)槽壁上的凸緣(42)，這一凸緣被用作一個導向機構，迫使合并的液體渦流以縱向方式流出隔離墊，以便冷卻、潤滑和沖洗相鄰的部件。
文檔編號B21D37/18GK1126451SQ9419264
公開日1996年7月10日 申請日期1994年5月20日 優(yōu)先權日1993年5月29日
發(fā)明者P·R·鄧伍迪, R·M·O·戈爾丁 申請人:卡瑙德金屬箱公開有限公司