CN104307955A - 一种内高压成型用冲头 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种密封效果好、结构较为简单、利于稳定成型、适用于被加工管件被密封端的端面为斜面的内高压成型用冲头，它包括本体(1)，环形平面(2)将所述一端分为左右两部分，左边部分用于与内高压成型用模具的冲头进出孔(3)间隙配合，右边部分包括所述一端的端面(4)，右边部分沿轴向自右向左依序为导向段、圆柱形密封段(6)和锥形密封段(7)，圆柱形密封段(6)用于与内高压成型的被加工管件(12)过盈配合，锥形密封段(7)用于与被加工管件(12)被密封端斜面(8)挤压贴紧，所述导向段自右向左依序为锥形部分(5.2)侧面与所述端面(4)间设置的圆角过渡部分(5.1)、所述的锥形部分(5.2)。

Description

一种内高压成型用冲头

技术领域

本发明涉及内高压成型装置技术领域，具体讲是一种内高压成型用冲头。

背景技术

内高压成型技术已经有多年的研究，专利申请方面也有比较多的方案，比如申请公布号CN 102764809A的发明申请、授权公告号CN 201659188U的实用专利、公开号CN 101011715A的发明申请等，它们已经将内高压成型原理以及优点做了比较充分的分析，在这些方案中，关于内高压成型用冲头(行业内也常称为内高压成型用堵头)，我们大致看到了三种方案，1、申请公布号CN102764809A的发明申请公开的是一种密封垫结构，依托密封垫或者说密封圈实现密封，该密封垫一般较厚，且在后期使用中需要频繁更换和维护，2、授权公告号CN 201659188U的实用专利公开的是一种采用倾斜设置的密封环的结构，所采用材料是与冲头本体一样的材料，结构较为复杂，不易加工，3、公开号CN101011715A的发明申请公开的是一种冲头本体端面设有环形槽的结构，被加工管件侧壁与模具间存在较大空隙，没有支撑，存在成型补偿时易失稳起皱等情况，此外，结构较为复杂，不易加工，且上述几种情况，有一个共同的特点，那就是被加工管件被密封端的端面均为平面，而非斜面。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种密封效果好、结构较为简单、利于稳定成型、适用于被加工管件被密封端的端面为斜面的内高压成型用冲头。

为解决上述技术问题，本发明提出一种内高压成型用冲头，它包括本体，本体用于密封的一端设有环形平面，该环形平面将所述一端分为左右两部分，左边部分用于与内高压成型用模具的冲头进出孔间隙配合，右边部分包括所述一端的端面，右边部分沿轴向自右向左依序为导向段、圆柱形密封段和锥形密封段，圆柱形密封段用于与内高压成型的被加工管件过盈配合，锥形密封段用于与被加工管件被密封端斜面挤压贴紧，所述导向段自右向左依序为锥形部分侧面与所述端面间设置的圆角过渡部分、所述的锥形部分，在密封段上开设环形沟槽，于环形沟槽中设置密封圈，密封圈与环形沟槽底部存在间隙；本体内部开设平行于流道的第二流道，本体左端部设有第二连接孔，第二连接孔与单独的压力流体供应机构相连；该第二流道一端与第二连接孔相通，另一端与密封圈与环形沟槽底部的间隙相通，利用该第二连接孔和第二流道可向所述间隙中注入流体。

采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过圆柱形密封段与内高压成型的被加工管件过盈配合实现初步密封，结合锥形密封段用于与被加工管件被密封端斜面挤压贴紧保证进一步密封以承受高压，设置密封圈可确保完全密封，本发明整体结构较为简单，也无需使被加工管件侧壁与模具间存在较大空隙，被加工管件侧壁与模具可以相互贴紧，以使被加工管件侧壁得到模具的支撑，利于稳定成型，若需要对管材成型补偿时，只要继续进给使环形平面、圆柱形密封段和锥形密封段共同挤压被加工管件被密封端以推动被加工管件材料流动即可，利于稳定成型，综上，本发明具有密封效果好、结构较为简单、利于稳定成型、适用于被加工管件被密封端的端面为斜面的优点。

作为改进，所述过盈配合的过盈量的范围为0.3毫米至0.5毫米，这样，不仅密封效果好，而且进给阻力较小。

作为改进，本体为采用42CrMo钢制成的圆柱体，42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好，更有利于本申请可靠性、使用寿命的提高。

作为改进，所述的锥形密封段与环形平面间圆角过渡，这样，强度好，同时利于密封、材料流动和整形。

附图说明

图1为本发明内高压成型用冲头的局部剖视图。

图2为A放大视图。

图3为被加工管件位于内高压成型模中的局部剖视图。

图4为B放大视图。

图5为采用本发明内高压成型用冲头的内高压成型装置的局部剖视结构示意图。

图6为C放大视图。

如图所示：1、本体，2、环形平面，3、进出孔，4、端面，5.1、圆角过渡部分，5.2、锥形部分，6、圆柱形密封段，7、锥形密封段，8、被密封端斜面，9、连接孔，10、流道，11、驱动机构连接端，12、管件，13、环形沟槽，14、密封圈，15、第二流道，16第二连接孔。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明：

本发明内高压成型用冲头，它包括本体1，本体1用于密封的一端设有环形平面2，该环形平面2将所述一端分为左右两部分，左边部分用于与内高压成型用模具的冲头进出孔3间隙配合，右边部分包括所述一端的端面4，右边部分沿轴向自右向左依序为导向段、圆柱形密封段6和锥形密封段7，圆柱形密封段6用于与内高压成型的被加工管件12过盈配合，即圆柱形密封段6用于与内高压成型的被加工管件12的内孔过盈配合，锥形密封段7用于与被加工管件12被密封端斜面8挤压贴紧，被密封端斜面8本例中为环形锥面，环形锥面向右连接的就是所述的内孔，所述导向段自右向左依序为锥形部分5.2侧面与所述端面4间设置的圆角过渡部分5.1、所述的锥形部分5.2。

在本体密封段7上开设环形沟槽13，于环形沟槽13中设置橡胶密封圈14，密封圈14与沟槽13底部存在间隙。本体1内部开设平行于流道10的第二流道15，本体1左端部设有第二连接孔16，第二连接孔16与单独的压力流体供应机构相连(因此前述间隙中的流体压力可独立控制、可独立调节)，该第二流道15一端与第二连接孔16相通，另一端与密封圈14与沟槽13底部的间隙相通，利用该第二连接孔16和第二流道15可向所述间隙中注入流体；工作需要时，注入流体可顶起密封圈14，增强密封性；另一方面，采用第二连接孔16和第二流道15可使得工作过程中可以调节密封圈14顶向待加工管件的内壁的压力，也就是改变密封强度，这样在万一由于例如表面缺陷、待加工管件内部压力过大等问题而出现密封不紧密发生泄漏的情况下可以调节压力而再次封堵泄漏。在某些工作状况中如果本体过盈配合即可实现有效密封时，则可以不使用密封圈14的密封性能，因此可以节省密封圈14的损耗。如果使用流道10中的工作流体来顶升密封圈14的话，通常该工作流体的压力是不可以任意调节的，因此无法实现上述的优点。

优选地，沟槽13开设于密封段7右起长度三分之一处；

优选地，沟槽13深度为圆柱密封段6半径的四分之一至二分之一，更优选三分之一；

优选地，在不工作状态下，密封圈14处于沟槽13上顶部之内，这样可保护密封圈。

所述过盈配合的过盈量的范围为0.3毫米至0.5毫米，本例为0.4毫米。

本体1为采用42CrMo钢制成的圆柱体。

所述的锥形密封段7与环形平面2间圆角过渡，圆角太小，未在图中标出，但两个相交面之间圆角过渡行业内一般技术人员能够知晓其结构。

本体1设有连接孔9和流道10，本体1的另一端为驱动机构连接端11，比如法兰盘，驱动机构用于带动本体1沿管件12轴向运动，驱动机构可以是油缸，连接孔9用于与外部供液机构的输出管一端连接以向流道10注入高压液体。

圆柱形密封段6、锥形密封段7的长度可根据多次试验确定一个较为有效的长度，称为有效密封长度，判断标准是获得稳定的密封，一般长度较长会获得比较好的密封效果；锥形密封段7即环形锥面，对被密封端斜面8进行挤压，最终两者实现良好密封。

Claims (4)

1.一种内高压成型用冲头，它包括本体(1)，其特征在于，本体(1)用于密封的一端设有环形平面(2)，该环形平面(2)将所述一端分为左右两部分，左边部分用于与内高压成型用模具的冲头进出孔(3)间隙配合，右边部分包括所述一端的端面(4)，右边部分沿轴向自右向左依序为导向段、圆柱形密封段(6)和锥形密封段(7)，圆柱形密封段(6)用于与内高压成型的被加工管件(12)过盈配合，锥形密封段(7)用于与被加工管件(12)被密封端斜面(8)挤压贴紧，所述导向段自右向左依序为锥形部分(5.2)侧面与所述端面(4)间设置的圆角过渡部分(5.1)、所述的锥形部分(5.2)，在密封段上开设环形沟槽(13)，于环形沟槽(13)中设置密封圈(14)，密封圈(14)与环形沟槽(13)底部存在间隙；本体(1)内部开设平行于流道(10)的第二流道(15)，本体(1)左端部设有第二连接孔(16)，第二连接孔(16)与单独的压力流体供应机构相连；该第二流道(15)一端与第二连接孔(16)相通，另一端与密封圈(14)与环形沟槽(13)底部的间隙相通，利用该第二连接孔(16)和第二流道(15)可向所述间隙中注入流体。

2.根据权利要求1所述的内高压成型用冲头，其特征在于，所述过盈配合的过盈量的范围为0.3毫米至0.5毫米。

3.根据权利要求1所述的内高压成型用冲头，其特征在于，本体(1)为采用42CrMo钢制成的圆柱体。

4.根据权利要求1所述的内高压成型用冲头，其特征在于，所述的锥形密封段(7)与环形平面(2)间圆角过渡。