CN104307957B - 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、利于稳定成型的内高压成型用冲头，它包括本体(1)，至少本体(1)一端为圆柱体，所述一端设有环形平面(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(5)和密封段(6)，密封段(6)用于与内高压成型的被加工管件(7)过盈配合，所述导向段(5)为右边部分侧面与所述端面(4)间设置的圆角过渡部分。

Description

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 102764809 A的发明申请、授权公告号CN 201659188 U的实用专利、公开号CN101011715 A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CN 102764809 A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 201659188 U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CN 101011715 A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。

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，其特征在于，至少本体一端为圆柱体，所述一端设有环形平面，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和密封段，密封段用于与内高压成型的被加工管件过盈配合，所述导向段为右边部分侧面与所述端面间设置的圆角过渡部分，在本体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，所述第二流道设置为两条且分别设置在本体的上部和下部；本体左端部设有第二连接孔，所述第二连接孔设置为两个，分别用于与两个第二流道相连通，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，在不工作状态下所述密封圈处于环形沟槽上顶部之内，工作需要时注入流体可顶起密封圈。

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，密封圈紧密程度可调，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与被加工管件的端面相抵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，所述圆角过渡部分的圆角的半径的取值范围为3毫米至5毫米，即R3至R5，这样，导向段虽短，但导向效果好，且较短的导向段有利于密封段与内高压成型的被加工管件能很快过盈配合，实现快速密封。

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。

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3为A放大视图。

如图所示：1、本体，2、环形平面，3、进出孔，4、端面，5、导向段，6、密封段，7、管件，8、连接孔，9、流道，10、驱动机构连接端，11、环形沟槽，12、密封圈，13、第二流道，14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，至少本体1一端为圆柱体，所述一端设有环形平面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5和密封段6，密封段6用于与内高压成型的被加工管件7过盈配合，所述导向段5为右边部分侧面与所述端面4间设置的圆角过渡部分。

在本体1密封段6上开设环形沟槽11，于环形沟槽11中设置橡胶密封圈12，密封圈12与环形沟槽11底部存在间隙。本体1内部开设平行于流道9的第二流道13，所述第二流道13设置为两条且分别设置在本体1的上部和下部；本体1左端部设有第二连接孔14，所述第二连接孔14设置为两个，分别用于与两个第二流道13相连通，第二连接孔14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13一端与第二连接孔14相通，另一端与密封圈12与环形沟槽11底部的间隙相通，利用该第二连接孔14和第二流道13可向所述间隙中注入流体；在不工作状态下所述密封圈12处于环形沟槽11上顶部之内，工作需要时，注入流体可顶起密封圈12，增强密封性；另一方面，采用第二连接孔14和第二流道13可使得工作过程中可以调节密封圈12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，再次封堵泄漏。在某些工作状况中如果本体1过盈配合即可实现有效密封时，则可以不使用密封圈12的密封性能，因此可以节省密封圈12的损耗。如果使用流道9中的工作流体来顶升密封圈12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11开设于密封段6右起长度三分之二处；

优选地，沟槽11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12处于沟槽11上顶部之内，这样可保护密封圈12。

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0.3毫米。

所述圆角过渡部分的圆角的半径的取值范围为3毫米至5毫米，本例为3毫米。

本体1为采用42CrMo钢制成的圆柱体。

本体1设有连接孔8和流道9，本体1的另一端为驱动机构连接端10，比如法兰盘，驱动机构用于带动本体1沿管件7轴向运动，驱动机构可以是油缸，连接孔8用于与外部供液机构的输出管一端连接以向流道9注入高压液体。

密封段6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。

本申请的方案尤其适用于管件7端面为平面的情况。

Claims (4)

1.一种内高压成型用冲头，它包括本体(1)，其特征在于，至少本体(1)一端为圆柱体，所述一端设有环形平面(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(5)和密封段(6)，密封段(6)用于与内高压成型的被加工管件(7)过盈配合，所述导向段(5)为右边部分侧面与所述端面(4)间设置的圆角过渡部分，在本体(1)密封段(6)上开设环形沟槽(11)，于环形沟槽(11)中设置密封圈(12)，密封圈(12)与环形沟槽(11)底部存在间隙；本体(1)内部开设平行于流道(9)的第二流道(13)，所述第二流道(13)设置为两条且分别设置在本体(1)的上部和下部；本体(1)左端部设有第二连接孔(14)，所述第二连接孔(14)设置为两个，分别用于与两个第二流道(13)相连通，第二连接孔(14)与单独的压力流体供应机构相连；该第二流道(13)一端与第二连接孔(14)相通，另一端与密封圈(12)与环形沟槽(11)底部的间隙相通，利用该第二连接孔(14)和第二流道(13)可向所述间隙中注入流体，在不工作状态下所述密封圈(12)处于环形沟槽(11)上顶部之内，工作需要时注入流体可顶起密封圈(12)。

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，所述圆角过渡部分的圆角的半径的取值范围为3毫米至5毫米。

4.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。