CN102601206A

CN102601206A - 液压胀形管端密封装置

Info

Publication number: CN102601206A
Application number: CN2012100539003A
Authority: CN
Inventors: 王连东; 王建国; 梁晨; 林洪才; 门大海
Original assignee: ZHANGJIAGANG HERUI AXLE CO Ltd; Yanshan University
Current assignee: ZHANGJIAGANG HERUI AXLE CO Ltd; Yanshan University
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明涉及一种液压胀形管端密封装置，包括压头、设置在压头内的圆柱状的密封滑块，所述密封滑块的一端与管端相抵触，并且密封滑块与管端抵触部位为外凸的圆环曲面。本发明可使管端密封需要的轴向力小，管坯胀形量大，壁厚减薄量小；管坯端部只需加工出内倒角，而且在两次液压胀形中可重复使用。

Description

液压胀形管端密封装置

技术领域

本发明涉及到一种液压胀形管端密封装置。

背景技术

在管液压胀形中，保证管端密封可靠是成形的必要条件，传统的管端密封方式有平封式密封、环状尖刀式密封和锥台插入式密封。图1为平封式密封示意图，通过冲头端部平面直接顶住管子的环端面，并将管子两端同时挤压2～3mm，使其密封，适合中等胀形压力及管端很平的情况。图2为环状尖刀式密封示意图，将冲头端面加工成1.5mm高的环状尖刀，让尖刀插入管端面金属里，由尖刀及冲头平面共同密封，适合于厚壁管及压力较高的场所。图3为锥台插入式密封示意图，将冲头前面加工成带直段的圆锥台，封管口时，锥台插入到管坯里，使管壁夹在锥台与模具之间，再由锥台根部平面密封管端，适用于薄壁管的胀形，要求管端平面及内孔精加工。

以上三种常见的管端密封方式，均要求精加工管坯端面，通过使管端整体发生塑性变形实现密封，需要的轴向力大，适用于管坯胀形量不大的场合。

大型变截面直轴异型管类件，比如汽车桥壳，几何尺寸大，横截面尺寸差值大，而且形状复杂。应用钢管胀压成形方法制造该类件时，选用一定规格的无缝钢管，先将其两端缩径再将中部进行一次或两次液压胀形，得到预成形管坯，最后进行压制成形得到制件。管坯液压胀形时，选用以上三种密封方式，轴向推力无法有效作用在管坯中部大胀形区，管坯中部壁厚减薄量大，易胀裂。此外，若缩径后管坯需进行两次液压胀形，需要对第一次液压胀形后管坯端部再次加工，否则很难保证管端可靠密封。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种管端密封需要的轴向力小，可以将轴向推力有效作用在管坯中部，胀形量大，壁厚减薄量小，而且在两次液压胀形中可重复使用的液压胀形管端密封装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：液压胀形管端密封装置，包括压头、设置在压头内的圆柱状的密封滑块，所述密封滑块的一端与管端相抵触，并且密封滑块与管端抵触部位为外凸的圆环曲面。

所述的密封滑块通过密封压块设置在压头中，压头的内部设置有圆柱孔，密封滑块过渡配合设置在圆柱孔中，并且密封滑块的外端设置有密封压块，密封压块的外端设置有凸缘，凸缘通过螺钉与压头相连接。

所述的密封滑块中设置有滑块孔，压头中设置有压头通道，压头通道的一端设置有管接头，压头通道的另一端与滑块孔的一端相连通，滑块孔的另一端与管坯的内孔相连通。

本发明的有益效果是：

1、管端密封需要轴向力小，管坯胀形量大，壁厚减薄量小。

2、管坯端面只需加工出内倒角，而且在两次液压胀形中可重复使用。

附图说明

图1为背景技术中所述的平封式密封示意图。

图2为背景技术中所述的环状尖刀式密封示意图。

图3为背景技术中所述的锥台插入式密封示意图。

图4为本发明实施例的缩径后管坯的示意图。

图5为本发明实施例的第一次液压胀形后管坯的示意图。

图6为本发明实施例的第二次液压胀形后管坯的示意图。

图7为本发明实施例的第一次液压胀形模具的结构示意图。

图8为本发明实施例的密封装置的结构示意图。

图9为本发明实施例的密封装置中密封滑块的结构示意图。

图10为本发明实施例的密封装置中密封压块的结构示意图。

图中：1、左密封装置，2、左滑动模块，3、上模导块，4、上模板，5、上固定模块，6、右滑动模块，7、右密封装置，8、下模板，9、下模导块，10、下固定模块，11、管坯，12、压头，121、压头通道，13、管接头，14、密封滑块，141、螺纹孔，15、密封压块，16、螺钉。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明液压胀形管端密封装置作进一步的详细描述。

如图4为本发明实施例的缩径后管坯的示意图，管坯长度1487mm，中部外径180mm，两侧直臂部分长度366.5mm，端部外径146mm、壁厚10mm，端部加工1×45°的内倒角。

图5为本发明实施例的第一次液压胀形后管坯的示意图，管坯长度1347mm，端部外径仍为146mm，中部外径变为260mm。

图6为本发明实施例的第二次液压胀形后管坯的示意图，管坯长度1275mm，端部外径仍为146mm，中部最大外径变为329mm。

图7为本发明实施例的第一次液压胀形模具的结构示意图，模具本体由左密封装置1、左滑动模块2、上模导块3、上模板4、上固定模块5、右滑动模块6、右密封装置7、下模板8、下模导块9、下固定模块10组成。左滑动模块2、右滑动模块6在上模导块3、下模导块9形成的空腔内滑动。上模导块3与上模板4相连，下模导块9与下模板8相连。管坯11的两端面与左、右密封装置接触，与此同时，管坯11的锥形过渡部分与模具左、右滑动模块的型腔接触。

如图8所示，本发明所述的液压胀形管端密封装置，包括压头12、设置在压头12内的圆柱状的密封滑块14，所述密封滑块14的一端与管端相抵触，并且密封滑块14与管端抵触部位为外凸的圆环曲面。如图9所示，密封滑块14的外侧为圆柱面，直径为Φ240mm、长度50mm，过渡配合装在压头12的圆柱孔中，其右端带有外凸曲面，与管坯11端面的内倒角接触实现密封，曲面曲率半径R₁＝100mm，右端尾端插入管坯17内部，右端部直径为Φ117mm。密封滑块14的中心有一M16的螺纹孔141。

作为优选方式，所述的密封滑块14通过密封压块15设置在压头12中，压头12的内部设置有圆柱孔，密封滑块14过渡配合设置在圆柱孔中，并且密封滑块14的外端设置有密封压块15，密封压块15的外端设置有凸缘，其直径为Φ289.5mm、长度30mm，凸缘通过螺钉16与压头12相连接。上述的密封滑块14与压头12的连接结构可以有多种结构形式，并非局限与上述结构，均属于本发明的保护范畴。密封压块15的结构如图10所示。密封压块15为带孔的阶梯轴，其左端圆柱面过盈配合装入压头12的圆柱孔中，左端面压在密封滑14上，圆柱面直径为Φ240mm、长度为60mm。密封压块15后端带有凸缘，其直径为Φ289.5mm、长度30mm，凸缘上开有阶梯孔及用于拆装用的螺纹孔。密封压块15内腔为圆柱孔，其孔径为Φ145.8mm，较缩径后管坯17端部外径小0.2mm。

所述的压头12中设置有压头通道121，压头通道121的一端设置有管接头13，压头通道121的另一端与螺纹孔141的一端相连通，螺纹孔141的另一端与管坯11的内孔相连通。

上述的液压胀形管端密封装置在使用时，要求密封管坯端部加工1×45°的内倒角。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.液压胀形管端密封装置，包括压头、设置在压头内的圆柱状的密封滑块，其特征在于：所述密封滑块的一端与管端相抵触，并且密封滑块与管端抵触部位为外凸的圆环曲面。

2.根据权利要求1所述的液压胀形管端密封装置，其特征在于：所述的密封滑块通过密封压块设置在压头中，压头的内部设置有圆柱孔，密封滑块过渡配合设置在圆柱孔中，并且密封滑块的外端设置有密封压块，密封压块的外端设置有凸缘，凸缘通过螺钉与压头相连接。

3.根据权利要求1或2所述的液压胀形管端密封装置，其特征在于：所述的密封滑块中设置有滑块孔，压头中设置有压头通道，压头通道的一端设置有管接头，压头通道的另一端与滑块孔的一端相连通，滑块孔的另一端与管坯的内孔相连通。