本实用新型涉及高压铸造技术领域，更具体地说，涉及一种高压铸造冲头，还涉及一种包括上述高压铸造冲头的高压铸造设备。
背景技术：
高压铸造设备的高压铸造冲头主要包括冷却芯体和套设在冷却芯体上的冲头套。该高压铸造冲头与料斗相配合使用，其中冲头套外径与料斗的容腔配合，滑动配合，以对料斗容腔内的进入以及即将进入固化的铝合金液体向下冲压。在长期冲压过程中，由于冲头套外端磨损，或者料斗容腔内腔壁磨损，还可能因为制造误差原因，所以冲头套与料斗的容腔会形成径向间隙，以导致在冲压时，未固化的铝合金液体进入到间隙中，最终形成铝皮，容易造成冲压故障，缩短冲头的使用寿命。
综上所述，如何有效地解决冲头冲压过程中容易在冲头套与料斗之间形成铝皮的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种高压铸造冲头，该高压铸造冲头可以有效地解决冲头冲压过程中容易在冲头套与料斗之间形成铝皮的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述高压铸造冲头的高压铸造设备。
为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种高压铸造冲头，包括冷却芯体和冲头套，所述冲头套包括管部和设置管部前端的冲板部，所述管部前端与所述冲板部边缘一体成型连接，所述冷却芯体插入至所述管部且前端端面与所述冲板部内侧面相抵，所述冷却芯体包括沿轴线设置的进液通道、设置在侧壁上的轴向冷却通道和设置在所述前端端面且径向走向的径向冷却通道，所述径向冷却通道径向内端连通进液通道、径向外端连通所述轴向冷却通道，所述管部靠近所述冲板部的一端内壁开设环形凹槽，所述环形凹槽槽口与所述径向冷却通道径向外端以及所述轴向冷却通道均连通。
在该高压铸造冲头中，在进行工作时，其中径向冷却通道对冲板部进行冷却，其中轴向冷却通道对管部进行冷却，其中环形凹槽对管部的前端进行高效冷却，以有效地提高了管部前端外侧被冲压铝液的冷却，以有效保证管部前端外侧的铝固化，以有效的通过固化的铝，阻止未固化铝液进入料斗与冲头套之间的间隙中，进而有效地避免铝皮产生，减少夹冲头故障，进一步延长冲头使用寿命。而且在该高压铸造冲头中，因为冷却芯体前端与冲板部内侧相抵，以有效地对冲板部提供支撑力，以使冲板部与管部之间作用力较低，因此，设置环形凹槽并不会影响冲板部的冲压效果。其次因为仅仅在管部的前端设置环形凹槽，因此并不会影响管部的整体强度，以保证管部的导向效果。综上所述，该高压铸造冲头能够有效地解决冲头冲压过程中容易在冲头套与料斗之间形成铝皮的问题。
优选地，所述环形凹槽的横截面呈弧形，且一侧边沿与所述管部内壁弧形过渡，另一侧边沿所述冲板部内侧面平滑过渡。
优选地，所述冲头套为铍铜冲头套。
优选地，所述轴向冷却通道为双螺旋冷却通道。
优选地，所述冷却芯体的前端端面设置有八条均匀四散设置的所述径向冷却通道，所述径向冷却通道弯曲呈弧形。
优选地，所述冷却芯体设置有轴孔，所述轴孔前段为第一轴孔、后段为直径比所述第一轴孔直径大的第二轴孔，所述轴向冷却通道的后端通过径向设置的径向通孔连通至所述第二轴孔，还包括连续插入在所述第二轴孔、所述第一轴孔内的进液管，所述进液管的管腔为所述进液通道、外侧壁与所述第一轴孔内壁紧密贴合，所述进液管的外侧壁与所述第二轴孔内壁之间形成出液通道，以将所述轴向冷却通道内的冷却液导出。
为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种高压铸造设备，该高压铸造设备包括上述任一种高压铸造冲头，还包括料斗，所述高压铸造冲头的管部插入至所述料斗容腔内且两者之间滑动配合设置。由于上述的高压铸造冲头具有上述技术效果，具有该高压铸造冲头的高压铸造设备也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的高压铸造冲头的轴向剖面结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的冷却芯体的前端结构示意图。
附图中标记如下：
冷却芯体1、管部2、冲板部3、进液通道4、双螺旋冷却通道5、径向冷却通道6、环形凹槽7、径向通孔8。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种高压铸造冲头，以有效地解决冲头冲压过程中容易在冲头套与料斗之间形成铝皮的问题。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图2，图1为本实用新型实施例提供的高压铸造冲头的轴向剖面结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的冷却芯体的前端结构示意图
在一种具体实施例中，本实施例提供为了一种高压铸造冲头，该高压铸造冲头用于高压铸造设备上。具体的，该高压铸造冲头包括冷却芯体1和冲头套。
其中冲头套呈罩帽型罩设在冷却芯体1外侧，具体的冲头套包括管部2和设置在管部2前端的冲板部3，其中以冲压方向为前向方向。其中管部2前端与冲板部3边缘一体成型连接，以呈罩帽型，其中管部2外侧壁用于与料斗的内筒壁相配合，其中管部2内壁一般需要与内部的冷却芯体1相配合，以由冷却芯体1起到一定的支撑作用。其中冲板部3的外侧面，即前侧面，为冲压面，以用于与被冲压的铝液相抵，其中冷却芯体1插入至管部2且前端端面与冲板部3内侧面相抵，即冷却芯体1的前端端面与冲板部3的后侧面相抵，以对冲板部3提供支撑。
其中冷却芯体1包括沿轴线设置的进液通道4、设置在侧壁上的轴向冷却通道和设置在前端端面且径向走向的径向冷却通道6，其中径向冷却通道6径向内端连通进液通道4、径向外端连通轴向冷却通道，其中冷却液主要是冷却水，以使冷却液从进液通道4进入后，流经径向冷却通道6，因为径向冷却通道6设置在冷却芯体1前端，所以径向冷却通道6内的液体能够对冲板部3冷却。随后冷却液从径向冷却通道6的外端流入至轴向冷却通道，因为轴向冷却通道设置在冷却芯体的侧壁上，靠近管部2设置，以能够对管部2进行冷却，然后从轴向冷却通道的后端流出。其中轴向冷却通道指的冷却液在轴向方向具有轴向，以将冷却液从前端导向后端，可以是与冷却芯体1的轴线平行的直线型通道。
在管部2靠近冲板部3的一端内壁开设有环形凹槽7，即在管部2的前端内壁开设有环形凹槽7，环形凹槽7的槽深方向为管部2的径向方向，通过该环形凹槽7设置，相当于对管部2与冲板部3连接的部分减薄设置，以缩短冲头套外壁与内腔之间的距离。
且其中该环形凹槽7槽口与径向冷却通道6径向外端以及轴向冷却通道均连通，以使冷却液能够在从径向冷却通道外端流出后能够从环形凹槽7的槽口进入到环形凹槽中，以对环形凹槽7内槽壁进行换热冷却，而后冷却液能够通过槽口流入轴向冷却通道，以从轴向冷却通道流出。又因为管部2在环形凹槽7处减薄，所以能够有效地保证管部2该处的冷却效果，所以提高了管部2与冲板部3衔接部处的冷却效果。其中冲头套为了能够起到更好的冷却效果，优选其中冲头套为铍铜冲头套。当然还可以是其它金属冲头套，只需要熔点要高于被冲压物体的熔点。
在该高压铸造冲头中，在进行工作时，其中径向冷却通道6对冲板部3进行冷却，其中轴向冷却通道对管部2进行冷却，其中环形凹槽7对管部2的前端进行高效冷却，以有效地提高了管部2前端外侧被冲压铝液的冷却，以有效保证管部2前端外侧的铝固化，以有效的避免未固化铝液进入料斗与冲头套之间的间隙中，进而有效地避免铝皮产生。而且在该高压铸造冲头中，因为冷却芯体1前端与冲板部3内侧相抵，以有效地对冲板部3提供支撑力，以使冲板部3与管部2之间作用力较低，因此，设置环形凹槽7并不会影响冲板部3的冲压效果。其次因为仅仅在管部2的前端设置环形凹槽7，因此并不会影响管部2的整体强度，以保证管部2的导向效果。综上所述，该高压铸造冲头能够有效地解决冲头冲压过程中容易在冲头套与料斗之间形成铝皮的问题。
关于上述环形凹槽7的设置，一般槽底相比管部2的内侧壁径向向外凸起设置，均会起到对应效果。为了保证强度以及冷却效果，优选环形凹槽7的槽深为管部2的厚度四分之一至三分之一之间。为了避免产生不必要的应力，此处优选环形凹槽7的横截面呈弧形，且一侧边沿与管部2内壁弧形过渡，另一侧边沿冲板部3内侧面平滑过渡。其中弧形凹槽7的槽宽优选与轴向冷却通道的宽度相等。
为了使其中轴向冷却通道更好的对管部2进行冷却，优选其中轴向冷却通道为轴线与冷却芯体1同轴设置的螺旋通道。此处进一步优选其中轴向冷却通道为双螺旋冷却通道5，其中双螺旋冷却通道5相比单螺旋冷却通道来说具有更短的流径，以能够快速流动，以保证充分对管部2冷却，而且流量也有效增大。而其中双螺旋冷却通道5相比直线型冷却通道具有更好的径向支撑效果，以保证冷却芯体1与管部2之间能够传递更大的径向力。
进一步，考虑到径向冷却通道6流径段，流速快，换热快，很容易造成受热不均的问题。基于此，此处优选冷却芯体1的前端端面设置有八条均匀四散设置的径向冷却通道6，以保证流域分布更为均匀，且径向冷却通道6弯曲呈弧形，以进一步的保证流域分布更为均匀，以使得在保证均匀冷却的同时，还能够充分保证对冲板部3的轴向支撑力。
关于轴向冷却通道的设置，主要是通过在冷却芯体1的侧壁上开设轴向冷却凹槽，轴向冷却凹槽的槽口被管部2的内壁覆盖，以使轴向冷却凹槽的槽腔形成轴向冷却通道，具体的如可以在冷却芯体1的侧壁上开设有双螺旋冷却凹槽，以与管部2的内壁组合形成双螺旋冷却通道5，其中双螺旋冷却凹槽的横截面可以呈矩形。同样的，在冷却芯体1的前端端面上开设有径向延伸的径向凹槽，径向凹槽槽口被冲板部3内侧面覆盖，以使径向凹槽与冲板部3的内侧面之间形成径向冷却通道6。
进一步的，为了方便导出冷却液，此处优选冷却芯体1设置有轴孔，轴孔前段为第一轴孔、后段为直径比第一轴孔直径大的第二轴孔，轴向冷却通道的后端通过径向设置的径向通孔8连通至第二轴孔，可以通过多个均匀围绕冷却芯体1的轴线设置的径向通孔8连通至第二轴孔，即该径向通孔8径向内端延伸至第二轴孔，径向外端延伸至轴向冷却通道。该高压铸造冲头还包括连续插入在第二轴孔、第一轴孔内的进液管，进液管的管腔为上述进液通道4、外侧壁与第一轴孔内壁紧密贴合，进液管的外侧壁与第二轴孔内壁之间形成出液通道，以将轴向冷却通道内的冷却液导出。
基于上述实施例中提供的高压铸造冲头，本实用新型还提供了一种高压铸造设备，该高压铸造设备包括上述实施例中任意一种高压铸造冲头，还包括料斗，高压铸造冲头的管部2插入至所述料斗容腔内且两者之间滑动配合设置，即管部2外径与料斗容腔内径相等。由于该高压铸造设备采用了上述实施例中的高压铸造冲头，所以该高压铸造设备的有益效果请参考上述实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种高压铸造冲头，包括冷却芯体和冲头套，所述冲头套包括管部和设置所述管部前端的冲板部，所述管部前端与所述冲板部边缘一体成型连接，所述冷却芯体插入至所述管部且前端端面与所述冲板部内侧面相抵，所述冷却芯体包括沿轴线设置的进液通道、设置在侧壁上的轴向冷却通道和设置在所述前端端面且径向走向的径向冷却通道，所述径向冷却通道径向内端连通所述进液通道、径向外端连通所述轴向冷却通道，其特征在于，所述管部靠近所述冲板部的一端内壁开设环形凹槽，所述环形凹槽槽口与所述径向冷却通道径向外端以及所述轴向冷却通道均连通。
2.根据权利要求1所述的高压铸造冲头，其特征在于，所述环形凹槽的横截面呈弧形，且一侧边沿与所述管部内壁弧形过渡，另一侧边沿所述冲板部内侧面平滑过渡。
3.根据权利要求2所述的高压铸造冲头，其特征在于，所述冲头套为铍铜冲头套。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高压铸造冲头，其特征在于，所述轴向冷却通道为双螺旋冷却通道。
5.根据权利要求4所述的高压铸造冲头，其特征在于，所述冷却芯体的前端端面设置有八条均匀四散设置的所述径向冷却通道，所述径向冷却通道弯曲呈弧形。
6.根据权利要求5所述的高压铸造冲头，其特征在于，所述冷却芯体设置有轴孔，所述轴孔前段为第一轴孔、后段为直径比所述第一轴孔直径大的第二轴孔，所述轴向冷却通道的后端通过径向设置的径向通孔连通至所述第二轴孔，还包括连续插入在所述第二轴孔、所述第一轴孔内的进液管，所述进液管的管腔为所述进液通道、外侧壁与所述第一轴孔内壁紧密贴合，所述进液管的外侧壁与所述第二轴孔内壁之间形成出液通道，以将所述轴向冷却通道内的冷却液导出。
7.一种高压铸造设备，包括料斗，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的高压铸造冲头，所述高压铸造冲头的管部插入至所述料斗容腔内且两者之间滑动配合设置。
技术总结