CN107598014B - 密封件的双向拉伸生产设备和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密封件的双向拉伸生产设备和生产方法，冲压模具内设置有圆台形的冲压孔，冲压孔的内壁上设置有多层台阶，每层台阶所围成的台面的内径自上而下顺次以4‑10mm逐级递减；冲压组件包括气缸组件和安装于气缸组件上的多个直径依次减小的冲头，每个冲头对应于一个台面，多个冲头以直径自大而小的顺序顺次在气缸组件的驱动下沿冲压孔的轴向方向伸缩；第一牵引机构和第二牵引机构的牵引方向背向拉伸台；挤压机构包括压紧柱和连接于压紧柱的压紧气缸，压紧柱上与其同轴的设置有通孔，压紧气缸的压紧方向面向拉伸台。通过上述的设计实现了对密封件的一体成型制作，非常的便捷。
Description
技术领域
本发明涉及密封件的制造领域，具体地涉及密封件的双向拉伸生产设备和生产方法。
背景技术
在日常生活中会经常遇到一些特定类型的密封件，例如：密封件包括同轴设置的两个环形，以及两个环形之间设置有连接板，而内环的内部则为通孔。这种密封件一般通过将金属液化之后，再通过特定的模具浇铸成型而获得，再有就是通过焊接的方式来获得；
但是以上两种方式所获得的密封件的强度并不如一块完整的金属，在强度的提高上目前还没有一种方式来提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种密封件的双向拉伸生产设备和生产方法，该产生方法基于双向拉伸生产设备实现了对密封件的一体成型制作，非常的便捷，另外能够增加密封件的使用强度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种密封件的双向拉伸生产设备，该双向拉伸生产设备包括煅烧炉、冲压装置和与所述冲压装置间隔设置的拉伸装置，密封件的双向拉伸依次在所述煅烧炉、所述冲压装置和所述拉伸装置中进行；其中，所述冲压装置包括：冲压台、冲压模具和冲压组件，所述冲压模具内设置有圆台形的冲压孔，所述冲压孔的内壁上设置有多层台阶，每层台阶所围成的台面的内径自上而下顺次以4-10mm中的一个固定数值逐级递减；所述冲压组件包括气缸组件和安装于所述气缸组件上的多个直径依次减小的冲头，每个冲头对应于一个所述台面，多个所述冲头以直径自大而小的顺序顺次在气缸组件的驱动下沿所述冲压孔的轴向方向伸缩；所述拉伸装置包括：拉伸台、第一牵引机构、第二牵引机构和挤压机构，所述第一牵引机构和所述第二牵引机构的牵引方向背向拉伸台；所述挤压机构包括压紧柱和连接于所述压紧柱的压紧气缸，所述压紧柱上与其同轴的设置有通孔，所述压紧气缸的压紧方向面向所述拉伸台。
优选地，所述气缸组件包括：冲压气缸和转换组件，所述转换组件上设置有转换轮盘，所述转换轮盘能够以平行于所述冲压孔的轴线为轴转动，多个所述冲头以直径自大而小的顺序沿所述转换轮盘的周向方向间隔设置，且多个所述冲头均连接于所述冲压气缸。
优选地，所述转换组件还包括驱动所述转换轮盘转动的步进电机。
优选地，多个所述冲头的轴线围绕所述转换轮盘等间隔设置。
优选地，所述冲压台的上端面上设置有与所述冲压孔的底端口相匹配的孔槽。
优选地，所述第一牵引机构和第二牵引机构至少连接有一个牵引驱动机，以牵引所述第一牵引机构和第二牵引机构背向所述拉伸台的方向延伸。
优选地，所述第一牵引机构上设置有第一夹具，所述第二牵引机构上设置有第二夹具。
本发明中还提供了一种密封件的双向拉伸生产方法，该双向拉伸生产方法包括：1)煅烧：将圆形板材置于所述煅烧炉内以1000-1500℃的温度煅烧5-10min，得到煅烧后的板材；2)冲压：将所述煅烧后的板材与所述冲压孔同轴放置于所述冲压孔的顶端，使用多个所述冲头按照直径自大而小的顺序顺次对所述煅烧后的板材进行冲压，直至末个冲头将板材冲穿，得到冲压后的板材，所述冲压后的板材为上下贯穿的圆台形；3)成型：将所述第一牵引机构咬合于所述冲压后的板材的上端口并背向所述拉伸台的方向拉伸，将所述第二牵引机构咬合于所述冲压后的板材的下端口并自所述冲压后的板材的内部背向所述拉伸台的方向拉伸；所述压紧柱与所述冲压后的板材同轴设置，且与所述冲压后的板材的内侧壁相接触，并将所述冲压后的板材面向所述拉伸台的方向压伸至与所述拉伸台相接触后将所述冲压后的板材部分压紧在拉伸台上；通过所述第一牵引机构的拉伸、所述第二牵引机构的拉伸和所述挤压机构的压伸直至形成同轴设置的内环和外环，且内环和外环的底端形成有底板，得到成品密封件。
优选地，在步骤2)中，所述冲头冲压时，所述冲头的侧壁和所述冲压孔上相对应的台面的侧壁之形成有侧间隔，所述冲头的底壁和所述冲压孔上相对应的台面的底壁之间形成有底间隔，所述侧间隔的间距等于所述底间隔的间距，所述间距为2-4mm。
优选地，所述步骤3)在拉伸之后和得到成品密封件之前，还依次包括冷却、打磨和抛光，将拉伸后的密封件进行自然冷却，冷却后使用打磨机进行打磨，再使用抛光机进行抛光，制得成品密封件。
根据上述技术方案，本发明中密封件的双向拉伸依次在所述煅烧炉、所述冲压装置和所述拉伸装置中进行；其中，所述冲压装置包括：冲压台、冲压模具和冲压组件，所述冲压模具内设置有圆台形的冲压孔，所述冲压孔的内壁上设置有多层台阶，每层台阶所围成的台面的内径自上而下顺次以4-10mm中的一个固定数值逐级递减；所述冲压组件包括气缸组件和安装于所述气缸组件上的多个直径依次减小的冲头，每个冲头对应于一个所述台面，多个所述冲头以直径自大而小的顺序顺次在气缸组件的驱动下沿所述冲压孔的轴向方向伸缩；所述拉伸装置包括：拉伸台、第一牵引机构、第二牵引机构和挤压机构，所述第一牵引机构和所述第二牵引机构的牵引方向背向拉伸台；所述挤压机构包括压紧柱和连接于所述压紧柱的压紧气缸，所述压紧柱上与其同轴的设置有通孔，所述压紧气缸的压紧方向面向所述拉伸台。将圆形板材置于所述煅烧炉内以1000-1500℃的温度煅烧5-10min，得到煅烧后的板材；再将所述煅烧后的板材与所述冲压孔同轴放置于所述冲压孔的顶端，使用多个所述冲头按照直径自大而小的顺序顺次对所述煅烧后的板材进行冲压，直至末个冲头将板材冲穿，得到冲压后的板材，所述冲压后的板材为上下贯穿的圆台形；最后将所述第一牵引机构咬合于所述冲压后的板材的上端口并背向所述拉伸台的方向拉伸，将所述第二牵引机构咬合于所述冲压后的板材的下端口并自所述冲压后的板材的内部背向所述拉伸台的方向拉伸；所述压紧柱与所述冲压后的板材同轴设置，且与所述冲压后的板材的内侧壁相接触，并将所述冲压后的板材面向所述拉伸台的方向压伸至与所述拉伸台相接触后将所述冲压后的板材部分压紧在拉伸台上；通过所述第一牵引机构的拉伸、所述第二牵引机构的拉伸和所述挤压机构的压伸直至形成同轴设置的内环和外环，且内环和外环的底端形成有底板，得到成品密封件。需要注意的是，压紧柱位于内环和外环之间，内环贯穿压紧柱的通孔，为了保证受力均匀，双向拉伸出的密封件符合规定，第一牵引机构和第二牵引机构在分别咬合上端口和下端口的时候围绕他们的周向方向均匀地分布咬合点，实现受力均匀。由于该密封件通过双向拉伸而成，并且在冲压的过程中严格控制每次冲压时候的冲头的直径的递减，能够保证内环和外环厚度一致的同时也能够得到高强度的密封件，使用寿命相比于其他方法更久。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中冲压台和冲压模具部分的一种优选实施方式的截面图；
图2是本发明中冲压后的板材的剖视图；
图3是本发明中拉伸装置及成品密封件的结构示意图；
图4是本发明中成品密封件的俯视图；
图5是本发明中转换组件的仰视图。
附图标记说明
1成品密封件 2冲压模具
3冲压台 4拉伸台
5压紧柱 6转换轮盘
101圆形板材 102冲压后的板材
103下端口 104内环
105外环 106底板
107上端口 201台阶
202台面 301孔槽
501通孔 601冲头
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1-5所示的密封件的双向拉伸生产设备，该双向拉伸生产设备包括煅烧炉、冲压装置和与所述冲压装置间隔设置的拉伸装置，密封件的双向拉伸依次在所述煅烧炉、所述冲压装置和所述拉伸装置中进行；其中，所述冲压装置包括：冲压台3、冲压模具2和冲压组件，所述冲压模具2内设置有圆台形的冲压孔，所述冲压孔的内壁上设置有多层台阶201，每层台阶201所围成的台面202的内径自上而下顺次以4-10mm中的一个固定数值逐级递减；所述冲压组件包括气缸组件和安装于所述气缸组件上的多个直径依次减小的冲头601，每个冲头601对应于一个所述台面202，多个所述冲头601以直径自大而小的顺序顺次在气缸组件的驱动下沿所述冲压孔的轴向方向伸缩；所述拉伸装置包括：拉伸台4、第一牵引机构、第二牵引机构和挤压机构，所述第一牵引机构和所述第二牵引机构的牵引方向背向拉伸台4；所述挤压机构包括压紧柱5和连接于所述压紧柱5的压紧气缸，所述压紧柱5上与其同轴的设置有通孔501，所述压紧气缸的压紧方向面向所述拉伸台4。
通过上述技术方案的实施，密封件的双向拉伸依次在所述煅烧炉、所述冲压装置和所述拉伸装置中进行；其中，所述冲压装置包括：冲压台3、冲压模具2和冲压组件，所述冲压模具2内设置有圆台形的冲压孔，所述冲压孔的内壁上设置有多层台阶201，每层台阶201所围成的台面202的内径自上而下顺次以4-10mm中的一个固定数值逐级递减；所述冲压组件包括气缸组件和安装于所述气缸组件上的多个直径依次减小的冲头601，每个冲头601对应于一个所述台面202，多个所述冲头601以直径自大而小的顺序顺次在气缸组件的驱动下沿所述冲压孔的轴向方向伸缩，通过各层台阶201的设置作为冲头601冲压时的基板，大小不同的冲头601对应这直径与各自相匹配的台阶201，通过将冲头601的直径从大到小进行一层一层的冲压就可以将待冲压件冲压成圆台型；所述拉伸装置包括：拉伸台4、第一牵引机构、第二牵引机构和挤压机构，所述第一牵引机构和所述第二牵引机构的牵引方向背向拉伸台4；所述挤压机构包括压紧柱5和连接于所述压紧柱5的压紧气缸，所述压紧柱5上与其同轴的设置有通孔501，所述压紧气缸的压紧方向面向所述拉伸台4第一牵引机构和第二牵引机构分别在压紧柱5的内侧和外侧相对于图3向上拉伸，压紧柱5向下压伸，形成双向拉伸的效果。该产生方法基于双向拉伸生产设备实现了对密封件的一体成型制作，非常的便捷，另外能够增加密封件的使用强度。
在该实施方式中，为了进一步实现多个冲头601之间的相互转换并且实现冲压的目的，优选地，所述气缸组件包括：冲压气缸和转换组件，所述转换组件上设置有转换轮盘6，所述转换轮盘6能够以平行于所述冲压孔的轴线为轴转动，多个所述冲头601以直径自大而小的顺序沿所述转换轮盘6的周向方向间隔设置，且多个所述冲头601均连接于所述冲压气缸。
在该实施方式中，为了更进一步实现多个冲头601之间的相互转换并且实现冲压的目的，优选地，所述转换组件还包括驱动所述转换轮盘6转动的步进电机。步进电机根据冲头601的数量设置好每次转动的角度，再优选地，多个所述冲头601的轴线围绕所述转换轮盘6等间隔设置。步进电机每转动一次角度相应的冲头601冲击一次，冲程根据台面202至冲头601的距离而定，因此冲程是逐级增大的。
在该实施方式中，为了实现最后一次冲头601对板材冲穿，优选地，所述冲压台3的上端面上设置有与所述冲压孔的底端口相匹配的孔槽301。通过在孔槽301可以加大最后一次冲头601的冲程，更好的将板材进行冲穿。
在该实施方式中，为了实现第一牵引机构和第二牵引机构的牵引，优选地，所述第一牵引机构和第二牵引机构至少连接有一个牵引驱动机，以牵引所述第一牵引机构和第二牵引机构背向所述拉伸台4的方向延伸。可以使用一个牵引驱动机同时对第一牵引机构和第二牵引机构牵引，也可以使用两个牵引驱动机将第一牵引机构和第二牵引机构分开牵引，其目的是相同的。
在该实施方式中，为了能够实现牵引拉伸，优选地，所述第一牵引机构上设置有第一夹具，所述第二牵引机构上设置有第二夹具。为了提高夹持的均匀性，第一夹具和第二夹具的夹持点各自都为均匀分布的，分别绕内环104和外环105的周向方向夹持，以提高成本的合格率。
本发明中还提供了一种密封件的双向拉伸生产方法，该双向拉伸生产方法包括：1)煅烧：将圆形板材101置于所述煅烧炉内以1000-1500℃的温度煅烧5-10min，得到煅烧后的板材；2)冲压：将所述煅烧后的板材与所述冲压孔同轴放置于所述冲压孔的顶端，使用多个所述冲头601按照直径自大而小的顺序顺次对所述煅烧后的板材进行冲压，直至末个冲头601将板材冲穿，得到冲压后的板材102，所述冲压后的板材102为上下贯穿的圆台形；3)成型：将所述第一牵引机构咬合于所述冲压后的板材102的上端口107并背向所述拉伸台4的方向拉伸，将所述第二牵引机构咬合于所述冲压后的板材102的下端口103并自所述冲压后的板材102的内部背向所述拉伸台4的方向拉伸；所述压紧柱5与所述冲压后的板材102同轴设置，且与所述冲压后的板材102的内侧壁相接触，并将所述冲压后的板材102面向所述拉伸台4的方向压伸至与所述拉伸台4相接触后将所述冲压后的板材102部分压紧在拉伸台4上；通过所述第一牵引机构的拉伸、所述第二牵引机构的拉伸和所述挤压机构的压伸直至形成同轴设置的内环104和外环105，且内环104和外环105的底端形成有底板106，得到成品密封件1。需要注意的是，压紧柱5位于内环104和外环105之间，内环104贯穿压紧柱5的通孔501，为了保证受力均匀，双向拉伸出的密封件符合规定，第一牵引机构和第二牵引机构在分别咬合上端口107和下端口103的时候围绕他们的周向方向均匀地分布咬合点，实现受力均匀。由于该密封件通过双向拉伸而成，并且在冲压的过程中严格控制每次冲压时候的冲头601的直径的递减，能够保证内环104和外环105厚度一致的同时也能够得到高强度的密封件，使用寿命相比于其他方法更久。
在该实施方式中，为了保证成品的内环104和外环105的壁厚一致，优选地，在步骤2)中，所述冲头601冲压时，所述冲头601的侧壁和所述冲压孔上相对应的台面202的侧壁之形成有侧间隔，所述冲头601的底壁和所述冲压孔上相对应的台面202的底壁之间形成有底间隔，所述侧间隔的间距等于所述底间隔的间距，所述间距为2-5mm。
在该实施方式中，为了进一步完善成品密封件1的质量，优选地，所述步骤3)在拉伸之后和得到成品密封件1之前，还依次包括冷却、打磨和抛光，将拉伸后的密封件进行自然冷却，冷却后使用打磨机进行打磨，再使用抛光机进行抛光，制得成品密封件1。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种密封件的双向拉伸生产设备，其特征在于，所述双向拉伸生产设备包括煅烧炉、冲压装置和与所述冲压装置间隔设置的拉伸装置，密封件的双向拉伸依次在所述煅烧炉、所述冲压装置和所述拉伸装置中进行；其中，
所述冲压装置包括：冲压台(3)、冲压模具(2)和冲压组件，所述冲压模具(2)内设置有圆台形的冲压孔，所述冲压孔的内壁上设置有多层台阶(201)，每层台阶(201)所围成的台面(202)的内径自上而下顺次以4-10mm中的一个固定数值逐级递减；
所述冲压组件包括气缸组件和安装于所述气缸组件上的多个直径依次减小的冲头(601)，每个冲头(601)对应于一个所述台面(202)，多个所述冲头(601)以直径自大而小的顺序顺次在气缸组件的驱动下沿所述冲压孔的轴向方向伸缩；
所述拉伸装置包括：拉伸台(4)、第一牵引机构、第二牵引机构和挤压机构，所述第一牵引机构和所述第二牵引机构的牵引方向背向拉伸台(4)；
所述挤压机构包括压紧柱(5)和连接于所述压紧柱(5)的压紧气缸，所述压紧柱(5)上与其同轴的设置有通孔(501)，所述压紧气缸的压紧方向面向所述拉伸台(4)。
2.根据权利要求1所述的双向拉伸生产设备，其特征在于，所述气缸组件包括：冲压气缸和转换组件，所述转换组件上设置有转换轮盘(6)，所述转换轮盘(6)能够以平行于所述冲压孔的轴线为轴转动，多个所述冲头(601)以直径自大而小的顺序沿所述转换轮盘(6)的周向方向间隔设置，且多个所述冲头(601)均连接于所述冲压气缸。
3.根据权利要求2所述的双向拉伸生产设备，其特征在于，所述转换组件还包括驱动所述转换轮盘(6)转动的步进电机。
4.根据权利要求3所述的双向拉伸生产设备，其特征在于，多个所述冲头(601)的轴线围绕所述转换轮盘(6)等间隔设置。
5.根据权利要求1所述的双向拉伸生产设备，其特征在于，所述冲压台(3)的上端面上设置有与所述冲压孔的底端口相匹配的孔槽(301)。
6.根据权利要求1所述的双向拉伸生产设备，其特征在于，所述第一牵引机构和第二牵引机构至少连接有一个牵引驱动机，以牵引所述第一牵引机构和第二牵引机构背向所述拉伸台(4)的方向延伸。
7.根据权利要求1所述的双向拉伸生产设备，其特征在于，所述第一牵引机构上设置有第一夹具，所述第二牵引机构上设置有第二夹具。
8.一种密封件的双向拉伸生产方法，其特征在于，所述双向拉伸生产方法使用根据权利要求1-7中任意一项所述的双向拉伸生产设备，所述双向拉伸生产方法包括：
1)煅烧：将圆形板材(101)置于所述煅烧炉内以1000-1500℃的温度煅烧5-10min，得到煅烧后的板材；
2)冲压：将所述煅烧后的板材与所述冲压孔同轴放置于所述冲压孔的顶端，使用多个所述冲头(601)按照直径自大而小的顺序顺次对所述煅烧后的板材进行冲压，直至末个冲头(601)将板材冲穿，得到冲压后的板材(102)，所述冲压后的板材(102)为上下贯穿的圆台形；
3)成型：将所述第一牵引机构咬合于所述冲压后的板材(102)的上端口(107)并背向所述拉伸台(4)的方向拉伸，将所述第二牵引机构咬合于所述冲压后的板材(102)的下端口(103)并自所述冲压后的板材(102)的内部背向所述拉伸台(4)的方向拉伸；
所述压紧柱(5)与所述冲压后的板材(102)同轴设置，且与所述冲压后的板材(102)的内侧壁相接触，并将所述冲压后的板材(102)面向所述拉伸台(4)的方向压伸至与所述拉伸台(4)相接触后将所述冲压后的板材(102)部分压紧在拉伸台(4)上；
通过所述第一牵引机构的拉伸、所述第二牵引机构的拉伸和所述挤压机构的压伸直至形成同轴设置的内环(104)和外环(105)，且内环(104)和外环(105)的底端形成有底板(106)，得到成品密封件(1)。
9.根据权利要求8所述的双向拉伸生产方法，其特征在于，在步骤2)中，所述冲头(601)冲压时，所述冲头(601)的侧壁和所述冲压孔上相对应的台面(202)的侧壁之形成有侧间隔，所述冲头(601)的底壁和所述冲压孔上相对应的台面(202)的底壁之间形成有底间隔，所述侧间隔的间距等于所述底间隔的间距，所述间距为2-4mm。
10.根据权利要求8所述的双向拉伸生产方法，其特征在于，所述步骤3)在拉伸之后和得到成品密封件(1)之前，还依次包括冷却、打磨和抛光，将拉伸后的密封件进行自然冷却，冷却后使用打磨机进行打磨，再使用抛光机进行抛光，制得成品密封件(1)。
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