一种挤压铸造冲头冷却装置
技术领域
本实用新型涉及挤压铸造设备技术领域，特别涉及一种挤压铸造冲头冷却装置。
背景技术
挤压铸造设备是实现挤压铸造工艺、保证零件成形质量的关键设备。其中，压射机构是挤压铸造设备的核心部件，是将熔融金属液推进模具型腔并保压成型的重要装置，压射机构直接影响着铸件的成形质量，主要由压室、冲头和推杆组成。在连续生产过程中，为保证产品的质量和铸造过程的稳定，必须将压室和冲头的间隙控制在合理范围内，其关键就是控制机构中冲头部件由于高温高压而产生的膨胀量，而最有效的方法就是降低冲头的温度。由于挤压铸造过程中，冲头在高温高压的工况下工作，且处于密闭有限空间内，人体不能靠近挤压铸造设备，因此改进冲头结构是最简单直接的方法。
现行的对冲头部件的冷却方法较少，主要采用通水入冲头内部实现冷却的方法，该方法虽然操作简单，但存在如下明显的缺点与不足：
一、冲头轴心处的温度较低，而四周温度较高，易使冲头冷热不均而使用寿命降低；
二、挤压铸造过程中还需人员实时控制通水过程，且只有一个水通道，在通水之后只能停止通水并等待冷水完全流出后才能进行下次通水，降低了效率，且存在一定的风险，对压射过程的稳定性也造成了一定影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全可靠、使用维护方便且有效控温的一种控制挤压铸造冲头部件温度的装置，保证设备稳定性。
本实用新型的技术方案为：一种挤压铸造冲头冷却装置，包括上冲头、下冲头、热管和推杆，上冲头和下冲头同轴安装，上冲头和下冲头之间形成存水域，推杆安装于下冲头的下部，热管的蒸发端安装于上冲头内，热管的冷凝端位于下冲头内。其中，热管为传热元件，具有优异的超热导性能，将冲头的热量导出，下冲头能够有效支撑上冲头，推杆能够推动上冲头和下冲头上下运动。
所述下冲头中设有与存水域连通的进水孔和出水孔，进水孔位于下冲头的上部中心处，在下冲头的形成存水域的端面上，进水孔至出水孔为向下的斜面。其中，采用此结构，下冲头的上端面为中间高，四周低的结构，出水孔分布在进水孔的周围，利于冷却水向下流向出水孔，便于冷却水的流通。
所述上冲头中设有用于安装热管的蒸发端的圆柱型深孔，热管的蒸发端与深孔过渡配合，下冲头底部设有用于固定热管的冷凝端的凹槽。其中，热管的蒸发端与上冲头接触，热管的冷凝端与凹槽接触，凹槽紧靠出水孔的孔壁，热管的能量便于传至出水孔，能够有效散热。
下冲头的外侧壁与上冲头的内侧壁轴向密封连接。采用此结构能有效避免漏水。
所述下冲头的下部中心处设有螺纹孔，推杆的外侧壁上设有与螺纹孔相配合的外螺纹，下冲头与推杆螺纹密封连接。采用此结构能有效避免漏水。
所述推杆的中心处设有与进水孔连通的通孔，推杆上还设有向下倾斜的斜槽，斜槽与出水孔的位置对应。其中，外部的冷却水通过通孔流向进水孔，再进入存水腔，吸收了热量的冷却水从出水孔流出，流向斜槽，斜槽有利于冷却水缓慢流出。
所述热管的蒸发端和热管的冷凝端的端部均为圆锥形，蒸发端吸收上冲头的热量并传导到冷凝端，固定冷凝端的凹槽的槽壁与出水孔的孔壁的距离至多为3mm，以便于出水孔的冷却水带走热管的冷凝端的热量，提高散热效果。
所述深孔的轴线与上冲头轴线的距离为上冲头端面半径的5/7～4/5，深孔的半径为上冲头端面半径的1/14～1/8。
所述进水孔的半径为下冲头上部端面半径的1/6～1/4，出水孔的半径为下冲头上部端面半径的1/9～1/8。
所述推杆的通孔的孔径不小于进水孔的孔径，斜槽的直径不小于出水孔的孔径。采用此结构能有效避免冷却水泄漏。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本实用新型以热管作为直接传热介质，大幅度提高了散热效率，更好的控制冲头的工作温度；利用热管散热的同时也引入了冷却水对冲头温度进行冷却，大幅度的降低了冲头温度。
本实用新型合理的设置了热管的位置，将热管的蒸发端设于上冲头，热管的冷凝端设于下冲头，邻近出水孔，更能保证冲头均匀散热；下冲头的中心位置为进水孔，下冲头的四周为出水孔，保证下冲头均匀散热，进水孔和出水孔能够连续通水，提高了散热效率。
本实用新型的冲头冷却装置具备合理的结构，安装拆卸方便，且从控制孔径大小和设置斜面等方法有效的控制了水流冲击和冷水泄露等情况，使整个过程平稳进行，整个过程不需要人工操作和靠近设备，人身安全得到有效保证，减少了人工成本。
附图说明
图1为本挤压铸造冲头冷却装置的结构示意图。
图2为上冲头的剖面图。
图3为下冲头的剖面图。
图4为推杆的剖面图。
图5为热管的剖面图。
其中，图中所示，1为上冲头、2为下冲头、3为热管、4为推杆、5为深孔、6为存水域、7为进水孔、8为出水孔、9为凹槽、10通孔、11热管的蒸发端、12为热管的冷凝端、13为斜面、14为斜槽。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种挤压铸造冲头冷却装置，如图1所示，包括上冲头1、下冲头2、热管3和推杆4，上冲头和下冲头同轴安装，上冲头和下冲头之间形成存水域6，推杆安装于下冲头的下部，热管的蒸发端安装于上冲头内，热管的冷凝端位于下冲头内，热管为传热元件，具有优异的超热导性能，将冲头的热量导出，热管的蒸发端吸收上冲头的热量，并传导到下冲头散出热量，下冲头能够有效支撑上冲头，推杆能够推动上冲头和下冲头上下运动。为了保证密封性，避免漏水，下冲头的外侧壁与上冲头的内侧壁轴向密封连接，下冲头的下部中心处设有螺纹孔，推杆的外侧壁上设有与螺纹孔相配合的外螺纹，下冲头与推杆螺纹密封连接。
如图2和图3所示，上冲头中设有用于安装热管的蒸发端的圆柱型深孔5，热管的蒸发端与深孔过渡配合，下冲头底部设有用于固定热管的冷凝端的凹槽9，深孔与凹槽的位置对应，上冲头与下冲头安装后，深孔和凹槽紧密配合。其中，热管的蒸发端与上冲头接触，热管的冷凝端与凹槽接触，凹槽紧靠出水孔的孔壁，便于热管的能量传至出水孔，能够提高散热效率。
如图3所示，下冲头中设有与存水域连通的进水孔7和出水孔8，进水孔位于下冲头的上部中心处，在下冲头的形成存水域的端面上，进水孔至出水孔为向下的斜面13，下冲头的上端面为中间高，四周低的结构，出水孔分布在进水孔的周围，利于冷却水向下流向出水孔，便于冷却水的流通。
如图4所示，推杆的中心处设有与进水孔连通的通孔10，推杆上还设有向下倾斜的斜槽14，斜槽与出水孔的位置对应，外部的冷却水通过通孔流向进水孔，再进入存水腔，吸收了热量的冷却水从出水孔流出，流向斜槽，斜槽有利于冷却水缓慢流出。
如图5所示，热管的蒸发端11和热管的冷凝端12的端部均为圆锥形，蒸发端吸收上冲头的热量并传导到冷凝端，固定冷凝端的凹槽紧靠出水孔散热，便于热管的冷凝端的热量通过出水孔带走。
深孔的轴线与上冲头轴线的距离为上冲头端面半径的4/5，深孔的半径为上冲头端面半径的1/8。进水孔的半径为下冲头上部端面半径的1/6，出水孔的半径为下冲头上部端面半径的1/9。推杆的通孔的孔径不小于进水孔的孔径，斜槽的直径不小于出水孔的孔径。采用上述结构能有效避免冷却水在流动过程中泄漏。
本实用新型利用热管所具有的极强散热性能，透过热管将上冲头的热量迅速传递到热管外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，同时在上冲头内部通入冷却水加快了上冲头的冷却，设置出水口和进水口，通过控制孔径大小，有效避免冷水泄露，节省降温时间，有助于均匀散热，有效控制冲头温度，大大提高了挤压铸造的稳定性。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
