一种热泵空调集成阀的锻造方法及模具与流程

本发明涉及模锻，具体涉及一种热泵空调集成阀的锻造方法及模具。

背景技术：

1、热泵空调系统中的集成阀，通常指的是多功能集成阀组件，通过改变制冷剂的流向，使热泵空调能够在制冷和制热模式之间快速切换，是热泵系统中实现季节性功能转换的核心部件。且集成阀具有众多细微的结构，且这些细微的结构对最终产品的质量影响较大，因此，集成阀结构尺寸的精密度直接影响到制冷剂的密封性，进而影响热泵空调的制冷和制热效果。

2、由于铝合金集成阀的结构复杂，锻造成形时极难成形，因此，传统生产热泵空调集成阀多采用铸造方法来生产，但是，铸造的集成阀，存在材料利用率低、沙眼、气孔较多、晶粒粗大，金属纤维不连续，机械性能差，产品耐疲劳较差等问题。

3、目前也有通过模锻方法来生产铝合金集成阀，但是，由于金属的流动性影响，模锻胚料在成形时要比铸造时液态金属的流动差很多。而目前的模锻方法和模锻模具均仅仅是通过冷却介质对模具大范围的降温，而不能对模具精准控温，特别是对应集成阀微小结构的模具部分，容易造成因模具过热导致锻件微观结构劣化的现象，以及因模具过冷导致锻造困难的现象，从而使得生产出的集成阀质量不符合要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种热泵空调集成阀的锻造方法及模具，以解决现有技术中的模锻方法和模锻模具由于不能精准对模具控温，使得产品不合格的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

3、在本发明第一个方面，提供了一种热泵空调集成阀的锻造方法，包括以下步骤：

4、制坯，把铝合金型材切割后加热，得到胚料；

5、初次模锻，把胚料放置在初次模锻模具内，通过模锻得到预胚料；

6、二次模锻，把预胚料放置在二次模锻模具内，通过模锻得到集成阀锻料；

7、其中，在初次模锻和二次模锻过程中，分别通过冷却介质对初次模锻模具和二次模锻模具降温，使得初次模锻模具的温度始终保持在260～280℃之间，二次模锻模具的温度始终保持在160～180℃之间；

8、在初次模锻模具内和二次模锻模具内均设有流动的冷却介质，且冷却介质在模具内的形状被限制，使得在模具任意两条垂直线上的冷却介质所在位置距离模具上的模腔内壁的最短距离均相等，且在所述模具任意两条垂直线上的冷却介质所占据的厚度相等，从而使得冷却介质被限制的形状与模具内部型腔形状相适配来对模具精准降温。

9、进一步地，在模具内部设有冷却腔，使得冷却介质充满冷却腔，并通过溢流方式流出，从而限制冷却介质在模具内的形状，使得冷却介质被限制的形状与模具内部型腔形状相适配，通过温度传感器检测到的模具温度来调控冷却介质流速对模具精准降温。

10、进一步地，所述胚料先在初次模锻模具内被初次模锻，使得胚料被初次挤压形变而形成集成阀的初步形状，记为预胚料，随后立即使得预胚料在二次模锻模具内被二次挤压形变而形成集成阀煅料；

11、所述冷却介质为流动状态，且所述冷却介质先经过二次模锻模具后再经过初次模锻模具，从而依次对二次模锻模具和初次模锻模具降温。

12、进一步地，把温度传感器设置在模具内部，且温度传感器设置的位置与集成阀在模腔内的结构位置相对应；

13、通过隔板把冷却腔分隔成至少两个横向设置的冷却空间，根据温度传感器检测到的温度值来相对应调节冷却空间内部冷却介质的温度，从而精准调节该位置对应模具部位的温度。

14、进一步地，所述制坯时的具体步骤为：将铝合金型材加热至温度为440～450℃，并在440～450℃的温度下保温1～2h，且使得胚料出料时的温度≥420℃。

15、在本发明第二个方面，提供了一种热泵空调集成阀的锻造模具，包括沿着加工顺序依次设置的初次模锻模具和二次模锻模具，所述初次模锻模具和二次模锻模具内均设有冷却腔，所述冷却腔沿着所述型腔的轮廓布设，使得所述型腔内壁任意位置与冷却腔之间的距离相等；

16、在所述型腔内壁上设有多个与集成阀上的结构位置相对应的模压位点；

17、所述冷却腔内部通过隔板被分成多个控温层，每个所述控温层为独立的冷却通道；在冷却通道内部通入不同温度的冷却介质，使得不同控温层内具有不同温度的冷却介质，实现对模具上不同模压位点的差异性控温；

18、独立设置的所述冷却通道通过安装在所述冷却通道端口处的并联管组合形成组合式控温区。

19、进一步地，多个所述隔板横向平行设置在冷却腔内部，在所述模具内部与所述模压位点相对应位置设有用于测量该模压位点的温度传感器，根据所述温度传感器实时检测到的温度值来相对应调整每层控温层内部通入的冷却介质的流速，以此实现对模具上不同模压位点的差异性精准控温。

20、进一步地，所述隔板与水平面平行，使得相同控温层具备相同的高度，且不同的控温层占据不同的高度位置，使得不同层控温层内具有不同流速的冷却介质，对所述型腔壁不同高度位置进行精准控温，从而实现对模具上不同模压位点的精准控温。

21、进一步地，每层所述控温层均连接有进水管，相邻两个所述进水管之间连接有连通管，在所述连通管上设有第一电磁阀，通过第一电磁阀的通断，使得相连通的多个控温层形成一个控温区。

22、进一步地，所述隔板沿着所述型腔的轮廓布设，使得同一个所述隔板上任意位置与型腔内壁之间的距离相等，在所述隔板上设有溢流口，所述溢流口设置在模压位点正上方或正下方，同一块所述隔板上的任意两个溢流口距离温度传感器的距离均相等；

23、所述溢流口处安装有第二电磁阀，使得底部控温区内冷却介质通过溢流口溢流到上层的控温区内，根据所述温度传感器实时检测到的温度值来相对应调整第二电磁阀从而调整溢流口的溢流速度，以此来调节该溢流口所对应模压位点的温度，从而实现对不同模压位点的差异性精准控温。

24、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

25、1.本发明提供的锻造方法通过初次模锻和二次模锻两次模锻处理，以及通过限制流动的冷却介质的形状，使得冷却介质被限制的形状与模具内部型腔形状相适配来对模具精准降温，避免模具局部过冷或过热，从而避免因模具过热导致锻件微观结构劣化，避免因模具过冷导致锻造困难，从而提高模具寿命和保证锻件质量，尤其是微小结构部分。

26、2.本发明提供的锻造模具通过设有模压位点，使得胚料能够先后在两个模具上模压，并通过设置特殊结构的冷却腔，使得冷却腔的形状与模具内部型腔形状相适配，以及设有多个控温层来对模具精准降温，避免模具局部过冷或过热，从而避免因模具过热导致锻件微观结构劣化，避免因模具过冷导致锻造困难，从而提高模具寿命和保证锻件质量，尤其是微小结构部分。

技术特征：

1.一种热泵空调集成阀的锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种热泵空调集成阀的锻造方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的一种热泵空调集成阀的锻造方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的一种热泵空调集成阀的锻造方法，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的一种热泵空调集成阀的锻造方法，其特征在于，

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的热泵空调集成阀的锻造方法的模具，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种热泵空调集成阀的锻造模具，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的一种热泵空调集成阀的锻造模具，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的一种热泵空调集成阀的锻造模具，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的一种热泵空调集成阀的锻造模具，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种热泵空调集成阀的锻造方法及模具，其中方法包括制坯，把铝合金型材切割后加热，得到胚料；初次模锻，把胚料放置在初次模锻模具内，通过模锻得到预胚料；二次模锻，把预胚料放置在二次模锻模具内，通过模锻得到集成阀锻料；在初次模锻和二次模锻过程中，分别通过冷却介质对初次模锻模具和二次模锻模具降温。本发明提供的锻造方法通过初次模锻和二次模锻两次模锻处理，以及通过限制流动的冷却介质的形状，使得冷却介质被限制的形状与模具内部型腔形状相适配来对模具精准降温，避免模具局部过冷或过热，从而避免因模具过热导致锻件微观结构劣化，避免因模具过冷导致锻造困难。技术研发人员：张波,黎诚,金康,缪方明,谢启远,段加庭受保护的技术使用者：中机精密成形产业技术研究院（安徽）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9