CN108127045A - 保温杯用钛焊管的胀形模具及胀形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止钛焊管胀形焊缝开裂的保温杯用钛焊管的胀形模具，其特征是它包括胀形上模、胀形下模以及固定胀形下模的底座，胀形上模与胀形下模之间设有成形型腔，成形型腔内设有与下螺栓孔螺纹连接的下模内芯棒及与上螺栓孔螺纹连接的上模内芯棒,下模内芯棒、上模内芯棒的中心为空腔，其中部均设有出水孔，其胀形方法包括材料准备、模具安装、胀形，本发明在胀形过程中，两端同时补料同时进给，模具内增加了下模内芯棒、上模内芯棒，解决钛管管胀形焊缝开裂的技术问题，提高胀形合格率，其胀形合格率提高到90%以上，满足钛焊管胀形批量化生产。

Description

保温杯用钛焊管的胀形模具及胀形方法

技术领域

本发明涉及一种焊管胀形模具及胀形方法，具体地说是一种保温杯用钛焊管的胀形模具及胀形方法。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，对健康也越来越注重，保温杯的使用越来越多。在现有市场上，保温杯主要以不锈钢材质为主，也是部分陶瓷杯、玻璃杯等。不锈钢中含有铬、镍、锰等金属元素，其中铬是一种重金属元素，当使用劣质价低的不锈钢（201、202型号不锈钢）材料时，锰含量也较高。用不锈钢保温杯装酸性、碱性液体时，重金属迁移速度将会加快，将出现重金属析出，过度吸收会造成中枢神经功能紊乱；用不锈钢保温杯泡茶时，茶叶中含有多种生物碱，在加热过程中与不锈钢发生化学反应，产生有毒的化合物，对人体健康产生不良影响和损害。不锈钢中的金属铬和镍容易导致人患鼻腔癌和肺癌，对人体肝脏损害也极大。

相比于传统的不锈钢材质，钛金属密度更小，比强度高，耐腐蚀性能优异，其无毒、无磁、生物相容性好，被世界上公认为无毒金属，在生理上对人体几乎都是惰性的，钛金属是唯一对人的植物神经和味觉神经没有作用的金属，其表面有一层致密的氧化膜，不会和任何物质发生反应，用钛作为保温杯材料，可以泡茶、泡咖啡、泡牛奶等，也可以装果汁、豆浆、碳酸饮料、炖汤、中药等，不会与杯中的茶叶等饮料产生反应，不会产生异味，也不会有任何重金属元素溶出，因此被广泛应用于民用领域，钛保温杯产品将会被广泛应用。

但是，在材料加工过程中，因钛金属材料本身性能与不锈钢存在一定的差异性，其加工塑性、延伸率比不锈钢材料要差，若采用不锈钢管胀形工艺加工钛焊管，合格率很低，胀形时钛焊管焊缝与母材过渡处极易开裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止钛焊管胀形焊缝开裂的保温杯用钛焊管的胀形模具及胀形方法。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种保温杯用钛焊管的胀形模具，它包括胀形上模、胀形下模以及固定胀形下模的底座，胀形上模与胀形下模之间设有成形型腔，底座上设有凸台，胀形下模底部与凸台配合，胀形下模顶部设有凹槽，胀形上模下部设有与凹槽配合的凸起部，底座内设有一端与液压泵连通的进水通道，凸台上设有对钛焊管下端导向定位的台阶孔，台阶孔底部设有与进水通道另一端连通的下螺栓孔，胀形上模上部设有下螺栓孔，下螺栓孔下方设有对钛焊管上端导向定位的台阶，成形型腔内设有与下螺栓孔螺纹连接的下模内芯棒及与上螺栓孔螺纹连接的上模内芯棒,下模内芯棒、上模内芯棒的中心为空腔，其中部均设有出水孔。

本发明为支撑钛焊管中部不变形，提高胀形合格率，胀形下模的凹槽内设有支撑套，支撑套由两个扇形块组成。

本发明为密封钛焊管内部，防止胀形时液体水外漏，导致无法胀形，下模内芯棒与定位台阶孔之间设有O型密封圈，上模内芯棒与上台阶之间设有O型密封圈。

本发明为增加使用寿命，底座、胀形上模、胀形下模、下模内芯棒、上模内芯棒均采用Cr12MoV模具钢或45号钢制成。

一种保温杯用钛焊管的胀形方法，它包括以下步骤：

⑴材料准备：选用I级TA1或Ⅱ级TA1钛焊管作为保温杯胀形原材料，钛焊管的厚度为0.4㎜～0.7㎜，将原材料分切成与模具尺寸相匹配的尺寸；

⑵模具安装：将底座1安装在液压成型机平台上，胀形下模装配在底座上的凸台上，下模内芯棒安装在胀形下模内并与下螺栓孔螺纹连接，使下螺栓孔与进水通道连通，进水通道另一端与液压泵连接，将上模内芯棒安装在胀形上模的成形型腔内并与上螺栓孔4a螺纹连接，再将胀形上模安装在胀形下模上方的液压缸端部，将分切好的原材料钛焊管套装在胀形下模内的下模内芯棒上，钛焊管的下端通过台阶孔定位导向；

⑶胀形：液压缸活塞杆伸出，带动胀形上模下移，使胀形上模与胀形下模合模，上模内芯棒插入钛焊管内，钛焊管上端通过台阶定位导向；胀形上模与胀形下模之间形成成形型腔，启动液压泵，胀形介质通过进水通道进入上模内芯棒、下模内芯棒内，并通过出水孔进入成形型腔内，当成形型腔内注满胀形介质后，将增压泵与进水通道连接加压，进行钛焊管胀形，胀形完成后，液压缸活塞杆收回，液压缸带动胀形上模上升，胀形后的钛焊管从胀形下模中取出，进行一下个保温杯筒胀形。

本发明下模内芯棒与定位台阶孔之间设有O型密封圈，上模内芯棒与上台阶之间设有O型密封圈，用于密封钛焊管内部，防止胀形时液体水外漏。

本发明在步骤⑵中，胀形下模与胀形上模之间设有支撑套，用于支撑钛焊管中部不变形。

本发明在步骤⑶中，所述的胀形介质为60℃～80℃的温水，所述的温水以2.0m/s～4.0 m/s的流速注入上模内芯棒、下模内芯棒中。

本发明在步骤⑶中，胀形压力为6Mpa ~16 Map，胀形时间保持2秒~6秒。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其结构简单，胀形过程中，两端同时补料同时进给，模具内增加了下模内芯棒、上模内芯棒，解决钛管管胀形焊缝开裂的技术问题，提高胀形合格率，其胀形合格率提高到90%以上，满足钛焊管胀形批量化生产。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是底座1的结构示意图；

图3是胀形下模2的结构示意图；

图4是胀形上模4的结构示意图；

图5是支撑套3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

由图1、图2、图3、图4、图5可知，一种保温杯用钛焊管的胀形模具，它包括胀形上模4、胀形下模2以及固定胀形下模2的底座1，胀形上模4与胀形下模2之间设有成形型腔10，底座1上设有凸台1d，胀形下模2底部与凸台1d配合，胀形下模2顶部设有凹槽，胀形上模4下部设有与凹槽配合的凸起部4c，底座1内设有一端与液压泵连通的进水通道1a，凸台1d上设有对钛焊管下端导向定位的台阶孔1c，台阶孔1c底部设有与进水通道1a另一端连通的下螺栓孔1b，胀形上模4上部设有下螺栓孔1b，下螺栓孔1b下方设有对钛焊管上端导向定位的台阶4b，成形型腔10内设有与下螺栓孔1b螺纹连接的下模内芯棒5及与上螺栓孔4a螺纹连接的上模内芯棒6,下模内芯棒5、上模内芯棒6的中心为空腔8，其中部均设有出水孔7。

本发明为支撑钛焊管中部不变形，提高胀形合格率，胀形下模2的凹槽内设有支撑套3，支撑套3由两个扇形块组成。

本发明为密封钛焊管内部，防止胀形时液体水外漏，导致无法胀形，下模内芯棒5与定位台阶孔1c之间设有O型密封圈9，上模内芯棒6与上台阶4b之间设有O型密封圈9。

本发明为增加使用寿命，底座1、胀形上模4、胀形下模2、下模内芯棒5、上模内芯棒6均采用Cr12MoV模具钢或45号钢制成。本实施例底座1、胀形上模4、胀形下模2、下模内芯棒5、上模内芯棒6采用Cr12MoV模具钢制成。

一种保温杯用钛焊管的胀形方法，它包括以下步骤：

⑴材料准备：选用I级TA1或Ⅱ级TA1钛焊管作为保温杯胀形原材料，钛焊管的厚度为0.4㎜～0.7㎜，本实施例钛焊管的厚度为0.5㎜，将原材料分切成与模具尺寸相匹配的尺寸；

⑵模具安装：将底座1安装在液压成型机平台上，胀形下模2装配在底座1上的凸台1d上，下模内芯棒5安装在胀形下模2内并与下螺栓孔1b螺纹连接，使下螺栓孔1b与进水通道1a连通，进水通道1a另一端与液压泵连接，将上模内芯棒6安装在胀形上模4的成形型腔10内并与上螺栓孔4a螺纹连接，再将胀形上模4安装在胀形下模2上方的液压缸端部，将分切好的原材料钛焊管套装在胀形下模2内的下模内芯棒5上，钛焊管的下端通过台阶孔1c定位导向；

⑶胀形：液压缸活塞杆伸出，带动胀形上模4下移，使胀形上模4与胀形下模2合模，上模内芯棒6插入钛焊管内，钛焊管上端通过台阶4b定位导向；胀形上模4与胀形下模2之间形成成形型腔10，启动液压泵，胀形介质通过进水通道1a进入上模内芯棒6、下模内芯棒5内，并通过出水孔7进入成形型腔10内，当成形型腔10内注满胀形介质后，将增压泵与进水通道1a连接加压，进行钛焊管胀形，胀形完成后，液压缸活塞杆收回，液压缸带动胀形上模4上升，胀形后的钛焊管从胀形下模2中取出，进行一下个保温杯筒胀形。

本发明下模内芯棒5与定位台阶孔1c之间设有O型密封圈9，上模内芯棒6与上台阶4b之间设有O型密封圈9，用于密封钛焊管内部，防止胀形时液体水外漏。

本发明在步骤⑵中，胀形下模2与胀形上模4之间设有支撑套3，用于支撑钛焊管中部不变形。

本发明在步骤⑶中，所述的胀形介质为60℃～80℃的温水，所述的温水以2.0m/s～4.0 m/s的流速注入上模内芯棒6、下模内芯棒5中，本实施例所述的胀形介质为70℃的温水，所述的温水以3.0 m/s的流速注入上模内芯棒6、下模内芯棒5中。

本发明在步骤⑶中，胀形压力为6Mpa ~16 Map，胀形时间保持2秒~6秒，本实施例胀形压力为8 Mpa，胀形时间保持4秒。

实施例2：

本实施例本实施例底座1、胀形上模4、胀形下模2、下模内芯棒5、上模内芯棒6采用45号钢制成；所述的胀形介质为75℃的温水，所述的温水以2.5 m/s的流速注入上模内芯棒6、下模内芯棒5中；本实施例胀形压力为12Mpa，胀形时间保持3秒。余同实施例1。

实施例3：

本实施例本实施例底座1、胀形上模4、胀形下模2、下模内芯棒5、上模内芯棒6采用Cr12MoV模具钢制成；所述的胀形介质为80℃的温水，所述的温水以2m/s的流速注入上模内芯棒6、下模内芯棒5中；本实施例胀形压力为14Mpa，胀形时间保持2秒。余同实施例1。

Claims (10)

1.一种保温杯用钛焊管的胀形模具，其特征是它包括胀形上模、胀形下模以及固定胀形下模的底座，胀形上模与胀形下模之间设有成形型腔，底座上设有凸台，胀形下模底部与凸台配合，胀形下模顶部设有凹槽，胀形上模下部设有与凹槽配合的凸起部，底座内设有一端与液压泵连通的进水通道，凸台上设有对钛焊管下端导向定位的台阶孔，台阶孔底部设有与进水通道另一端连通的下螺栓孔，胀形上模上部设有下螺栓孔，下螺栓孔下方设有对钛焊管上端导向定位的台阶，成形型腔内设有与下螺栓孔螺纹连接的下模内芯棒及与上螺栓孔螺纹连接的上模内芯棒,下模内芯棒、上模内芯棒的中心为空腔，其中部均设有出水孔。

2.根据权利要求1所述的保温杯用钛焊管的胀形模具，其特征是胀形下模的凹槽内设有支撑套，支撑套由两个扇形块组成。

3.根据权利要求1所述的保温杯用钛焊管的胀形模具，其特征是下模内芯棒与定位台阶孔之间设有O型密封圈，上模内芯棒与上台阶之间设有O型密封圈。

4.根据权利要求2所述的保温杯用钛焊管的胀形模具，其特征是下模内芯棒与定位台阶孔之间设有O型密封圈，上模内芯棒与上台阶之间设有O型密封圈。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的保温杯用钛焊管的胀形模具，其特征是底座、胀形上模、胀形下模、下模内芯棒、上模内芯棒均采用Cr12MoV模具钢或45号钢制成。

6.一种保温杯用钛焊管的胀形方法，其特征是它包括以下步骤：

⑴材料准备：选用I级TA1或Ⅱ级TA1钛焊管作为保温杯胀形原材料，钛焊管的厚度为0.4㎜～0.7㎜，将原材料分切成与模具尺寸相匹配的尺寸；

⑵模具安装：将底座安装在液压成型机平台上，胀形下模装配在底座上的凸台上，下模内芯棒安装在胀形下模内并与下螺栓孔螺纹连接，使下螺栓孔与进水通道连通，进水通道另一端与液压泵连接，将上模内芯棒安装在胀形上模的成形型腔内并与上螺栓孔螺纹连接，再将胀形上模安装在胀形下模上方的液压缸端部，将分切好的原材料钛焊管套装在胀形下模内的下模内芯棒上，钛焊管的下端通过台阶孔定位导向；

⑶胀形：液压缸活塞杆伸出，带动胀形上模下移，使胀形上模与胀形下模合模，上模内芯棒插入钛焊管内，钛焊管上端通过台阶定位导向；胀形上模与胀形下模之间形成成形型腔，启动液压泵，胀形介质通过进水通道进入上模内芯棒、下模内芯棒内，并通过出水孔进入成形型腔内，当成形型腔内注满胀形介质后，将增压泵与进水通道连接加压，进行钛焊管胀形，胀形完成后，液压缸活塞杆收回，液压缸带动胀形上模上升，胀形后的钛焊管从胀形下模中取出，进行一下个保温杯筒胀形。

7.根据权利要求6所述的保温杯用钛焊管的胀形方法，其特征是步骤⑵中，下模内芯棒与定位台阶孔之间设有O型密封圈，上模内芯棒与上台阶之间设有O型密封圈，用于密封钛焊管内部，防止胀形时液体水外漏。

8.根据权利要求6所述的保温杯用钛焊管的胀形方法，其特征是步骤⑵中，胀形下模与胀形上模之间设有支撑套，用于支撑钛焊管中部不变形。

9.根据权利要求6所述的保温杯用钛焊管的胀形方法，其特征是步骤⑶中，所述的胀形介质为60℃～80℃的温水，所述的温水以2.0m/s～4.0 m/s的流速注入上模内芯棒、下模内芯棒中。

10.根据权利要求6所述的保温杯用钛焊管的胀形方法，其特征是步骤⑶中，胀形压力为6Mpa ~16 Map，胀形时间保持2秒~6秒。