CN104259324B - 一种储气筒封头镦凸冲孔模 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储气筒封头镦凸冲孔模，属于储气筒加工技术领域。本发明的封头上设置有凸台，凸台分布于以封头弧面最高点为圆心的圆周上，凸台的水平面与封头弧面最高点位于同一水平面；镦凸冲孔模的冲头固定板通过上垫板与上模板固连，该冲头固定板同时通过矩形弹簧与凹模相连，凹模的下部开设有斜面拉伸槽；冲头与冲头固定板固连，该冲头穿过冲头固定板和凹模；定位块活动连接于下模板上，限位凸凹模固定板；凸凹模的一端抵靠凸凹模垫圈，该凸凹模的另一端穿过凸凹模固定板开设的通孔。本发明的封头设计满足了管座方向的要求，方便了焊接；镦凸冲孔模的设计将镦凸成型及冲孔两道工序减为一道工序，确保了储气筒封头批量生产的稳定性。

Description

一种储气筒封头镦凸冲孔模

技术领域

本发明涉及储气筒加工技术领域，更具体地说，涉及一种汽车用储气筒封头及该储气筒封头镦凸冲孔模的设计。

背景技术

储气筒为汽车制动系统中储存空气压缩机(气泵)压缩气体的装置。传统技术中，储气筒通气管采用软管连接，参看图1中的(a)和(b)，管座1的方向垂直于封头2弧度的切线方向，此种管座1与封头2的连接方式能够很好地方便管座1的焊接。

但随着科学技术的不断发展，对储气筒的外观和质量要求越来越高。储气筒的通气管越来越多的采用硬管连接，而采用硬管连接的方式就要求储气筒封头上焊接的管座保持在同一水平面上。参看图2中的(a)和(b)，此时，分布在封头2圆弧面上的管座1非垂直于圆弧面，管座1与封头2的相交处存在高底差，这就导致管座1和封头2的焊接非常困难，主要体现在以下两点：首先，为了保证管座1保持在同一水平面上，在不改变储气筒封头2结构的基础上，管座1必须做出适应性的改变，如此传统的标准管座便无法继续使用，重新设计管座1又必将耗费大量人力物力，增加了储气筒的加工成本；其次，已无法使用传统的圆周自动焊接方法将管座1焊接在封头2上，为了保证管座1的水平尺寸，焊接操作中工作人员不得不反复校正且需多个工作人员配合操作，即便如此仍不能很好的保证管座1水平尺寸且管座1的变形情况也较严重。而针对上述问题，目前尚没有很好的解决方案。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术要求焊接在储气筒封头上的管座位于同一水平面上时，常规使用的标准管座和圆周自动焊接方法应用效果差的不足，提供了一种储气筒封头镦凸冲孔模，本发明中储气筒封头的设计不仅满足了管座方向的要求，且统一了管座标准，方便了焊接；镦凸冲孔模的设计将镦凸成型及冲孔两道工序减为一道工序，降低了生产成本并很好的保证了封头的尺寸，确保了储气筒封头批量生产的稳定性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种储气筒封头，该封头上设置有凸台，所述的凸台分布于以封头弧面最高点为圆心的圆周上，该凸台的水平面与所述封头弧面最高点位于同一水平面上。

更进一步的改进，所述的凸台还包括过渡封头弧面和水平面的第一过渡面、第二过渡面，所述的第一过渡面靠近水平面的一端为倾斜平面，该第一过渡面靠近封头弧面的一端为圆弧面；所述的第二过渡面为弧面。

更进一步的改进，所述的第一过渡面靠近封头弧面的圆弧面半径为15～20mm。

本发明的一种储气筒封头镦凸冲孔模，包括上模板、导柱和下模板，还包括上模和下模，其中：

所述的上模包括上垫板、冲头固定板、凹模、冲头和矩形弹簧，所述的冲头固定板通过上垫板与上模板固连，该冲头固定板同时通过矩形弹簧与凹模相连，凹模的下部开设有斜面拉伸槽；所述的冲头与冲头固定板固连，该冲头穿过冲头固定板和凹模；

所述的下模包括凸凹模、凸凹模垫圈、凸凹模固定板和定位块，所述的定位块活动连接于下模板上，该定位块分布于一圆周上，定位块限位凸凹模固定板；所述的凸凹模固定板上开设有通孔，凸凹模的一端抵靠凸凹模垫圈，该凸凹模的另一端穿过凸凹模固定板开设的通孔。

更进一步的改进，所述的凹模圆周上的冲头为偏心装配，偏心距离L₁为4.5～5.0mm。

更进一步的改进，所述的斜面拉伸槽的侧壁与凸凹模外侧壁的距离L₂为12～13mm；该斜面拉伸槽侧壁的底部为圆弧面，所述圆弧面的弧面半径R₁为15～20mm。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种储气筒封头，其以弧面最高点为圆心的圆周上设置有凸台，凸台的水平面与封头弧面最高点位于同一水平面上，凸台的设计保证了采用常规的圆周自动焊接方法即可将传统使用的标准管座焊接于封头凸台上，由于为平面焊接，焊接后管座变形小，更好的保证了管座的水平尺寸，不仅满足了管座方向的要求，且统一了管座标准，方便了焊接，节约了管座焊接成本；

(2)本发明的一种储气筒封头镦凸冲孔模，其上模凹模中的冲头为偏心装配，凹模底部的斜面拉伸槽的侧壁与凸凹模外侧壁的间隙大，上模凹模独特的偏心大间隙结构设计，可以使得封头成型时，材料成自由状态大斜面拉伸，材料不易拉裂且斜面拉伸对材料本身的厚度改变小，封头成型质量高、镦凸冲孔后更好脱料；

(3)本发明的一种储气筒封头镦凸冲孔模，结构设计简单，将镦凸成型及冲孔两道工序减为一道工序，降低了生产成本，确保了储气筒封头批量生产的稳定性，凸凹模采用镶套方式装配，便于加工及后期更换，采用活动连接于下模板上的定位块定位凸凹模固定板，定位平稳、定位块磨损后更换方便，镦凸冲孔完成后取件也更加方便，实际使用效果好、便于推广应用。

附图说明

图1中的(a)为普通储气筒封头的管座方向示意图，图1中的(b)为(a)图的俯视图；

图2中的(a)为硬管连接要求储气筒封头的管座方向示意图，图2中的(b)为(a)图的俯视图；

图3中的(a)为本发明的储气筒封头管座安装示意图，图3中的(b)为(a)图的俯视图；

图4为本发明的储气筒封头形状示意图；

图5为本发明的储气筒封头镦凸冲孔模结构示意图；

图6为本发明中镦凸冲孔模凹模的结构示意图；

图7为本发明中镦凸冲孔模凸凹模的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、管座；2、封头；3、凸台；31、第一过渡面；32、水平面；33、第二过渡面；41、上模板；42、导柱；43、下模板；5、上垫板；61、冲头固定板；62、凹模；621、斜面拉伸槽；63、冲头；64、矩形弹簧；71、凸凹模；72、凸凹模垫圈；73、凸凹模固定板；8、定位块。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1和图2，以及背景技术的介绍。本实施例为了解决储气筒的通气管采用硬管连接要求储气筒封头2上焊接的管座1保持在同一水平面上，导致使用常规圆周自动焊接方法无法保证管座1的焊接质量且常用的标准管座也无法继续使用的问题。设计了如图4所示的一种储气筒封头，该封头2的材料厚度为3mm，封头2上设置有凸台3，所述的凸台3分布于以封头2弧面最高点为圆心的圆周上，参看图3中的(b)，本实施例共设置了4个凸台3，凸台3之间等90°间隔，也可根据实际应用的不同情况，设计凸台3的分布。

参看图4，所述的凸台3包括水平面32、过渡封头2弧面和水平面32的第一过渡面31、第二过渡面33，水平面32与所述封头2弧面最高点位于同一水平面上。该凸台3的平面设计保证了采用常规的圆周自动焊接方法即可将传统使用的标准管座焊接于凸台3上，由于管座1为平面焊接，焊接后管座1变形小，更好的保证了管座1的水平尺寸。所述的第二过渡面33为弧面，第一过渡面31靠近水平面32的一端为倾斜平面，靠近封头2弧面的一端为圆弧面，圆弧面的弧面半径为15mm。参看图3中的(a)，本实施例的储气筒封头设计，不仅满足了管座方向的要求，统一了管座标准，方便了焊接，节约了管座焊接成本，且第一过渡面31的大斜面加R10过渡以及第二过渡面33的弧面设计，使得储气筒封头外观圆滑美观，更好地满足了下游客户对储气筒外观和质量的高要求。

参看图5，本实施例为获得上述特殊结构的储气筒封头，设计了一种储气筒封头镦凸冲孔模。该镦凸冲孔模包括上模板41、导柱42、下模板43、上模和下模，上模板41沿导柱42做上下往复运动，实现上模和下模的合模、分模操作。

所述的上模包括上垫板5、冲头固定板61、凹模62、冲头63和矩形弹簧64，所述的冲头固定板61通过上垫板5与上模板41固连，该冲头固定板61同时通过矩形弹簧64与凹模62相连，本实施例中矩形弹簧64对称设置有4个(图中未示出)。凹模62的下部开设有斜面拉伸槽621，所述的冲头63与冲头固定板61固连，该冲头63穿过冲头固定板61和凹模62。

值得说明的是，本实施例中凹模62采用偏心大间隙的结构设计(参看图6)，即凹模62圆周上的冲头63偏心装配，偏心距离L₁为4.8mm。如此，斜面拉伸槽621的侧壁与凸凹模71外侧壁的间隙增大了，本实施例中斜面拉伸槽621的侧壁与凸凹模71外侧壁的距离L₂为12.5mm，斜面拉伸槽621侧壁的底部为圆弧面，弧面半径R₁为15mm，大间隙能够保证封头成型时，材料大斜面拉伸。发明人指出，在镦凸冲孔模设计之初，凹模62设计为常规的同心结构，由于凸台3的第一过渡面31处拉伸高度较大，斜面拉伸槽621的侧壁与凸凹模71外侧壁的间隙又较小，成型材料的拉伸变形大，经常出现材料拉裂现象，封头2的成型质量、成型效率均较差。为了克服上述问题，发明人也尝试过单独扩大斜面拉伸槽621间隙的解决方案，但又出现了第一过渡面31的成型表面不平整等一系列问题。经过多次改进后，发明人最终确定了本实施例呈现的偏心大间隙设计，此种结构设计可以让封头2在成型时，材料成自由状态大斜面拉伸，材料不易拉裂且斜面拉伸对材料本身的厚度改变小，封头2成型质量高、镦凸冲孔后也更好脱料，大大提高了封头2的镦凸冲孔效果。

所述的下模包括凸凹模71、凸凹模垫圈72、凸凹模固定板73和定位块8，所述的定位块8螺纹连接于下模板43的一固定圆周上，定位块8主要起限位凸凹模固定板73的作用，定位块8与凸凹模固定板73之间留有一定空隙，方便加工完成后取件。所述的凸凹模固定板73上开设有通孔，凸凹模71的一端抵靠凸凹模垫圈72，另一端穿过凸凹模固定板73开设的通孔。参看图7，本实施例从提高封头2成型质量的角度考虑，凸凹模71的上端倒圆弧角，圆弧角半径R₂为5mm。值得说明的是，本实施例中凸凹模71的结构并非完全相同，参看图5，倒圆弧角的凸凹模71主要与凸凹模固定板73圆周上开设的通孔配合，用于镦凸冲孔凸台3，由于封头2弧面最高点焊接的管座1方向未有改变，无需设置凸台3，所以采用传统的凸凹模71即可。

本实施例的储气筒封头镦凸冲孔模，结构设计简单，凸凹模71采用镶套方式装配，便于加工及后期更换，设计了可使用非刀口材料的凸凹模垫圈72降低了模具制造成本。采用活动连接于下模板43上的定位块8定位凸凹模固定板73，定位平稳、定位块8磨损后更换方便，镦凸冲孔加工完成后取件也更加方便。

本实施例的镦凸冲孔模具体使用过程为：

(1)将待成型材料放于凸凹模固定板73上，由定位块8定位；

(2)待成型材料放置平稳后，控制上模下行，凹模62先接触材料并压紧，上模继续下行，矩形弹簧64受压凹模62与凸凹模71逐步合模完成封头成形工序；

(3)上模继续下行，凹模62与凸凹模71完全贴合，冲头固定板61与凹模62贴合带动冲头63下行完成冲孔工序；

(4)控制上模上行，因为矩形弹簧64的压力凹模62继续压料，冲头63先上行脱开，上模继续上行，凹模62脱料，所有镦凸冲孔工序完成。

本实施例镦凸冲孔模的设计将镦凸成型及冲孔两道工序减为一道工序，降低了生产成本并很好的保证了封头2的尺寸，确保了储气筒封头批量生产的稳定性。

实施例2

本实施例的一种储气筒封头镦凸冲孔模，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的第一过渡面31靠近封头2弧面的圆弧面半径为17mm，冲头63装配偏心距离L₁为4.5mm，斜面拉伸槽621的侧壁与凸凹模71外侧壁的距离L₂为12mm；斜面拉伸槽621侧壁底部圆弧面的弧面半径R₁为17mm。

实施例3

本实施例的一种储气筒封头镦凸冲孔模，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的第一过渡面31靠近封头2弧面的圆弧面半径为20mm，冲头63装配偏心距离L₁为5.0mm，斜面拉伸槽621的侧壁与凸凹模71外侧壁的距离L₂为13mm；斜面拉伸槽621侧壁底部圆弧面的弧面半径R₁为20mm。

实施例1～3所述的一种储气筒封头镦凸冲孔模，储气筒封头的设计不仅满足了管座方向的要求，且统一了管座标准，方便了焊接；镦凸冲孔模的设计结构简单，将镦凸成型及冲孔两道工序减为一道工序，降低了生产成本并很好的保证了封头的尺寸，确保了储气筒封头批量生产的稳定性，实际使用效果好、便于推广应用。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种储气筒封头镦凸冲孔模，包括上模板(41)、导柱(42)和下模板(43)，其特征在于：还包括上模和下模，其中：

所述的上模包括上垫板(5)、冲头固定板(61)、凹模(62)、冲头(63)和矩形弹簧(64)，所述的冲头固定板(61)通过上垫板(5)与上模板(41)固连，该冲头固定板(61)同时通过矩形弹簧(64)与凹模(62)相连，凹模(62)的下部开设有斜面拉伸槽(621)；所述的冲头(63)与冲头固定板(61)固连，该冲头(63)穿过冲头固定板(61)和凹模(62)；

所述的下模包括凸凹模(71)、凸凹模垫圈(72)、凸凹模固定板(73)和定位块(8)，所述的定位块(8)活动连接于下模板(43)上，该定位块(8)分布于一圆周上，定位块(8)限位凸凹模固定板(73)；所述的凸凹模固定板(73)上开设有通孔，凸凹模(71)的一端抵靠凸凹模垫圈(72)，该凸凹模(71)的另一端穿过凸凹模固定板(73)开设的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种储气筒封头镦凸冲孔模，其特征在于：所述的凹模(62)圆周上的冲头(63)为偏心装配，偏心距离L₁为4.5～5.0mm。

3.根据权利要求2所述的一种储气筒封头镦凸冲孔模，其特征在于：所述的斜面拉伸槽(621)的侧壁与凸凹模(71)外侧壁的距离L₂为12～13mm；该斜面拉伸槽(621)侧壁的底部为圆弧面，所述圆弧面的弧面半径R₁为15～20mm。