专利名称：热锻模型腔喷雾润滑工艺及装置的制作方法
热锻模型腔喷雾润滑工艺及装置
所属技术领域-
本发明涉及一种热锻模型腔喷雾润滑工艺及其装置，该工艺具备"吹气清扫氧化皮、喷 水冷却和喷雾润滑"三种功能，每种功能根据热锻模型腔需要既可以单独使用(比如切边上 模只需要清扫氧化皮)，也可以两两配对使用(比如镦粗下模需要清扫氧化皮和喷水冷却)， 也可以三种同时使用(比如初锻和终锻)。本发明涉及的装置是实现该工艺的一种典型应用。
本发明可以广泛地应用于各种类型锻造企业。
背景技术：
我们知道，热锻模型腔在锻打工件结束后需要完成三方面的工作才能进行下一次的锻 打，这三方面的工作为清扫氧化皮，冷却热锻模型腔和在热锻模型腔表面沉积足够的润滑 膜。清扫氧化皮的作用是防止氧化皮在下一次锻打时嵌入锻件表面形成缺陷；冷却热锻模型 腔的作用是避免热锻模型腔温升过高而变软；沉积润滑膜的作用是减小锻打过程中锻件与热 锻模型腔表面的摩擦系数，避免模具型腔的快速磨损。完成这三方面的工作在行业内一般统 称为"喷雾润滑"。
目前，热锻模型腔的喷雾润滑工艺有如下两种
第一种，其原理类似于喷洒液态农药的喷雾器，即将润滑剂与水的混合物(以下简称润 滑液)加压后，经喷嘴喷射到热锻模型腔表面，喷嘴入口和出口的压差达到一定数值后，润 滑液就会雾化。由于雾化后的润滑液仍具有一定的压力，可以起到"清扫氧化皮"和"冷却 锻模型腔"的作用，并且可以沉积在热锻模型腔表面。
第二种，是将高压空气和润滑液混合后，经喷嘴喷出。与第一种喷雾润滑工艺相比，该 工艺使用了高压空气，喷到锻模型腔表面的是气水混合物，雾化效果和清扫效果更好，也可 以减少润滑液的使用量。
但是上述两种工艺有一个共同的缺点三个方面的工作都没有分开，不管是清扫氧化皮， 还是冷却热锻模型腔表面，都需要消耗润滑液。这就造成润滑液的消耗量太大， 一方面提高 了使用成本，另一方面雾状润滑液对环境的污染及对操作人员的危害都大大增加。第二种喷 雾润滑工艺润滑液的消耗量有所降低，但非常有限。
发明内容
为了克服现有的喷雾润滑工艺润滑液消耗量太大并且对环境的污染较高的弊病，本发明 提供一种新型喷雾润滑工艺及其装置，可以将上述三方面的工作分丌，而且使用不同的介质 来完成不同的工作——清扫氧化皮使用高压空气；冷却热锻模型腔使用高压空气和水的雾状 混合物；只有沉积润滑模时才使用高压空气与润滑液的雾状混合物。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用气液混合阀作为主阀，该阀上有高压
3空气入口和液体入口，出口连接喷嘴，该阔使用液路控制阀来控制液体入口的通断。高压空 气管路上设置有高压空气阀，可以控制高压空气的通断，高压空气管路与气源相连；液体入 口管路通过三通分别与水路和润滑液管路相连，润滑液管路与润滑液泵站相连，水路与水源 相连，水路和润滑液管路上分别设置水阀和润滑液阔来控制水路和润滑液管路的通断。当热 锻模型腔需要清理氧化皮时，高压空气阀打开，同时液路控制阀、水阀和润滑液阀断丌，这 样只有高压空气通过气液混合阀经喷嘴喷射到热锻模型腔，将氧化皮吹走；当热锻模型腔需 要冷却时，高压空气阀、水阀和液路控制阀打开，同时润滑液阀断开，水和高压空气的混合 物通过气液混合阀经喷嘴喷射到热锻模型腔表面，起到冷却型腔的作用当热锻模型腔需要 沉积润滑膜时，高压空气阀、润滑液阀和液路控制阀打丌，同时水阀断丌，润滑液和高压空 气的混合物通过气液混合阀经喷嘴喷射到热锻模型腔表面，润滑液中的水份蒸发后，润滑介 质就可以沉积在热锻模型腔表面。
本发明的有益效果是，通过四个阀(液路控制阀、水阀、润滑液阀和高压空气阀)通断 的不同组合，可以将喷雾润滑的三个方面的工作分丌，使得热锻模型腔在清扫氧化皮和冷却 两个过程中完全不使用润滑液，这样大大减少了润滑液的消耗量，既可以降低使用成本，又 可以降低对环境的污染，而且上述四个阀可以通过PLC进行自动控制，喷射时间和喷射量柔 性可调。
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下面结合附图和实施例对本发明进一歩说明。
图1是本发明原理图。
图2是实施例气液混合阀结构原理图。
图中，l.热锻模，2.热锻模型腔，3.高压空气或高压空气与水的雾化物或高压空气与润 滑液的雾化物，4.喷嘴，5.气液混合阀，6.高压空气管路，7.三通，8.高压空气阀，9.水阀， 10.水路，ll.润滑液阀，12.润滑液泵站，13.气源，14.水源，15.润滑液管路，16.气液混合 阀出口， 17.液路控制阀，18.液体入口， 19.高压空气入口。
具体实施方式
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在图1中，热锻模型腔2在热锻模1上，喷嘴4通过管路与气液混合阀出口 16相连； 高压空气管路6与气液混合阔5的高压空气入口 19及气源13相连，其上设置高压空气阀8; 气液混合阀5的液体入口 18经管路与三通7相连；水路10与三通7及水源14相连，其上设 置水阀9;润滑液管路15与三通7及润滑液泵站12相连，其上设置润滑液阀11。
在图2中，气液混合阀5中，液路控制阀17 (图中虚线部分)入口与液体入口 18相连， 出口与气液混合阀出口 16相连。
热锻模型腔2清扫氧化皮的各个阀的通断组合为高压空气阀8打丌，液路控制阀n、 水阀9和润滑液阀11断开，只有高压空气通过高压空气管路6、气液混合阀5经喷嘴4喷射 到热锻模型腔2，将氧化皮吹走。热锻模型腔2冷却的各个阀的通断组合为高压空气阀8、水阀9和液路控制阔17打开， 润滑液阀11断开，水和高压空气的混合物通过气液混合阔5经喷嘴4形成高压空气与水的雾 化物3喷射到热锻模型腔2表面，起到冷却型腔的作用。
热锻模型腔2表面沉积润滑膜的各个阀的通断组合为高压空气阀8、润滑液阀11和液 路控制阀17打开，水阀9断开，润滑液和高压空气的混合物通过气液混合阀5经喷嘴4形成 高压空气与润滑液的雾化物3喷射到热锻模型腔2表面，润滑液中的水份蒸发后，润滑介质 就可以沉积在热锻模型腔2表面。
在工程应用时，热锻模型腔2的表面积和复杂程度不同，实际需要的高压空气或高压空 气与水的雾化物或高压空气与润滑液的雾化物3的喷射量和喷嘴与热锻模型腔2的距离(喷 距)L也不同。喷射量和L的数值都与相应介质的压力、管路通径及喷射时间等有关，管路 通径可以通过试验确定，介质压力可通过手动或自动方式调节，喷射时间可通过控制阀"通" 或"断"的时间来调节。-
本装置可以有专门的控制系统及控制程序，也可以采用其他设备或装置的控制系统及控 制程序。如果本装置有专用的控制系统及控制程序，其启动方式既可以通过手动按钮来触发， 也可以通过中间继电器由其他设备或装置的信号来触发。
权利要求
1.一种“热锻模型腔喷雾润滑工艺”，其特征在于该工艺具有“吹气清扫氧化皮，喷水冷却和喷雾润滑”三种功能，每种功能根据需要既可以单独使用、两两配对使用，也可以三种功能同时使用。
2. 根据权利要求1所述的^锻模型腔喷雾润滑工艺，其特征在于清扫氧化皮使用高压空气， 喷水冷却使用高压空气与水的雾化物，上述两个过程均不使用润滑液。
3. —种"热锻模型腔喷雾润滑装置"，其特征在于喷嘴4通过管路与气液混合阀出口 16相连；高压空气管路6与气液混合阀5的高压空气入口 19及气源13相连，其上设置高压空 气阀8;气液混合阀5的液体入口 18经管路与三通7相连；水路10与三通7及水源14 相连，其上设置水阀9;润滑液管路15与三通7及润滑液泵站12相连，其上设置润滑液 阀11。气液混合阀5中，液路控制阀17入口与液体入口 18相连，出口与气液混合阀出 口 16相连。
4. 根据权利要求2所述的热锻模型腔喷雾润滑装置，其特征在于润滑液阀11、高压空气 阀8、水阀9和液路控制阀17的"通"或"断"可以任意组合。
全文摘要
一种热锻模型腔喷雾润滑工艺及装置。该工艺具备“吹气清扫氧化皮、喷水冷却和喷雾润滑”三种功能，每种功能根据需要既可以单独使用、两两配对使用，也可以三种功能同时使用。本发明涉及的装置是实现该工艺的典型应用，通过液路控制阀、水阀、高压空气阀和润滑液阀“通”或“断”的不同组合，可以将“清扫氧化皮”、“冷却”和“沉积润滑膜”三个过程分开，使得在清扫氧化皮时只使用高压空气，冷却时只使用高压空气与水的雾化物，在沉积润滑膜时才使用高压空气与润滑液的雾化物，即只在第三个过程使用润滑液，前两个过程则不使用。这样可以大大减少润滑液的消耗量，降低使用成本及对环境的污染。本发明可以广泛地应用于各种类型锻造企业。
文档编号B21J3/00GK101628311SQ20081013249
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者超 徐, 李亚军, 李江国, 魏 金 申请人:北京机电研究所