CN113477779A - 一种注水杆组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注水杆组件，至少包括：注水杆，包括凹槽，所述凹槽开设于所述注水杆的一端；转向硬顶头，其可万向转动地位于注水杆的出水口，所述转向硬顶头还包括顶柱和下半球体，所述顶柱与所述下半球体装配连接，所述下半球体随着所述转向硬顶头的转动而转动，当所述下半球体与所述注水杆同轴时，且所述下半球体的直径等于所述出水口直径时，所述下半球体的上部分与所述出水口齐平，所述下半球体的下部分与所述凹槽内壁紧密贴合；其中，所述转向硬顶头沿轴线方向开设有孔，所述孔贯穿所述顶柱及所述下半球体。通过本发明提供的一种注水杆组件，可以实现提高异形注水孔涨型后的密封性。

Description

一种注水杆组件

技术领域

本发明属于注水孔内高压成型技术领域，特别是涉及一种注水杆组件。

背景技术

注水孔在执行涨型工序之前，需要增加弯管等等。当增加弯管后，弯管会导致注水孔的管端处于斜口状态下，产生斜口现象时，会进一步导致注水孔无法与模具封水部件紧密配合而成型成合格产品。

现有技术中，当注水孔与注水孔模具互相配合执行内高压成型工艺时，因注水孔的端口产生斜口现象的原因，涨型介质无法实现在异形注水孔内完全密封，导致注水孔无法成型，或产生涨形不到位的问题。

待注水孔成型时，注水孔的端口产生的斜口现象，亦会导致弯管内外侧所需补料量不同的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注水杆组件，解决了异形注水孔前工序因弯管、压型或预成型所导致的管端斜口的密封问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种注水杆组件，其包括：

注水杆，包括凹槽，所述凹槽开设于所述注水杆的一端；

转向硬顶头，其可万向转动地位于注水杆的出水口，所述转向硬顶头还包括顶柱和下半球体，所述顶柱与所述下半球体装配连接，所述下半球体随着所述转向硬顶头的转动而转动，当所述下半球体与所述注水杆同轴时，且所述下半球体的直径等于所述出水口直径时，所述下半球体的上部分与所述出水口齐平，所述下半球体的下部分与所述凹槽内壁紧密贴合；

其中，所述转向硬顶头沿轴线方向开设有孔，所述孔贯穿所述顶柱及所述下半球体。

在本发明的一个实施例中，所述下半球体设有通孔及柱孔，所述通孔连接所述柱孔。

在本发明的一个实施例中，所述通孔的轴向投影为圆形，所述通孔的径向投影是梯形。

在本发明的一个实施例中，所述顶柱设有开孔，所述开孔连接所述通孔，所述顶柱的顶部开设有斜锥面，所述斜锥面的周向边缘开设有倒角，所述斜锥面与所述下半球体顶部形成台阶。

在本发明的一个实施例中，所述顶柱的中轴线与所述下半球体的中轴线重合，所述顶柱的直径小于所述下半球体的直径。

在本发明的一个实施例中，所述下半球体的侧向投影是半圆形。

在本发明的一个实施例中，所述顶柱包括开孔，所述开孔贯穿于所述顶柱。

在本发明的一个实施例中，所述密封圈设置在所述顶柱内，所述密封圈的底面贴合所述下半球体的顶部。

在本发明的一个实施例中，所述注水孔包括：

第一注水孔，其开设于所述注水杆的侧壁；

第二注水孔，其连接所述第一注水孔。

在本发明的一个实施例中，还包括螺栓，所述螺栓是中空结构，所述螺栓插设于所述转向硬顶头的所述孔内。

综上所述，本发明提供一种注水杆组件，该装置密封结构简单，简单的密封结构降低了制造成本和生产成本。该装置设有可调节角度的转向硬顶头，可满足待加工件的加工形状，增强待加工件的端口的密封效果。该装置可以根据待加工件材料内应力进行自动调节内外侧的补料量，解决待加工件涨型过程中的待加工件内部起皱现象和其外部开裂现象。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种注水杆组件于一实施例中的爆炸图。

图2为一种注水杆组件于一实施例中的侧视图。

图3为一种注水杆组件于一实施例中的转接板示意图。

图4为一种注水杆组件于一实施例中的注水杆示意图。

图5为一种注水杆组件于一实施例中的注水组件侧视图。

图6为一种注水杆组件于一实施例中的注水杆俯视图。

图7为一种注水杆组件于一实施例中的转向硬顶头示意图。

图8为一种注水杆组件于一实施例中的转向硬顶头侧视图。

图9为一种注水杆组件于一实施例中的转向硬顶头配合注水杆的结构示意图。

图10为一种注水杆组件于一实施例中的转向硬顶头调整轴向最大角度示意图。

图11为一种注水杆组件于一实施例中的螺钉示意图。

图12为一种注水杆组件于一实施例中的与待加工件组合示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1转接板 23凹槽 32顶柱

11第一通孔 231出水口 321开孔

12第二通孔 24固定孔 322斜锥面

2注水杆 3转向硬顶头 33台阶

21注水口 3A孔 4密封圈

211第一通管 31下半球体 5螺栓

212第二通管 311下部分 51第一孔

22注水孔 312上部分 A隆起区域

221第一注水孔 313通孔 B凹陷区

222第二注水孔 314柱孔

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

当异形注水孔进行涨型工序时，需要对异形注水孔进行密封处理，异形注水孔的密封方式有可以下两种：

一种是硬密封直接封堵待加工件的管端两头的方式，该种密封方式密封效果差，对设备控制精度要求极高，无法满足加工件的管端斜口状态下对涨型介质的密封。

另一种是使用软密封，由于使用的聚氨酯容易损坏，需经常更换，易造成设备停机，且密封空间和位置均需要占用更多尺寸的管材，同等情况下比硬密封多出至少40MM料长，成本增加明显。

为了提高异形注水孔中的密封性能，请参考图1，本发明提供一种注水杆组件，其包括：转接板1，注水杆2，转向硬顶头3，密封圈4，螺栓5。转接板1固定连接注水杆2，转向硬顶头3嵌设在注水杆2的一端，密封圈4设置在转向硬顶头3内，螺栓5贯穿在转向硬顶头3，且插设在注水杆2内。

请参考图1及图2，在本发明的一实施例中，转接板1安装在密封油缸的法兰面上，注水杆2通过螺钉安装在转接板1的法兰面上，转向硬顶头3设置在注水杆2的一端内，密封圈4放置在转向硬顶头3内，螺栓5依次贯穿转向硬顶头3及密封圈4。

请参考图2及图3，在本发明的实施例中，转接板1的形状例如是圆柱体，方便用于安装油缸。转接板1例如可以是油缸转接板，转接板1上设置有第一通孔11及第二通孔12，第一通孔11贯穿于转接板1，且位于转接板1较大圈层位置。第一通孔11的数量例如至少是六个，第一通孔11用于将若干个螺栓件紧固在密封油缸的法兰面上。第二通孔12设置在临近第一通孔11圈层位置，相对于第一通孔11且位于内圈，第二通孔12用于将若干个螺栓件紧固在转接板1上。

请参考图1、图4及图5，在本发明的实施例中，注水杆2通过若干个螺栓件固定在转接板1上，注水杆2用于向待加工件内部补液增压。注水杆2可包括注水口21，注水孔22，凹槽23及固定孔24，注水口21垂直连接注水孔22，注水孔22连接凹槽23，固定孔24设置在注水孔22的两侧。

如图1至图5所示，注水口21开设于靠近转接板1的一侧，方便连接增压设备。注水口21设置在注水杆2的一端，且垂直贯穿注水杆2，注水口21外接高压水管，用于将液体的输送至注水杆2中的注水孔22内，使得待加工件执行涨型工序。注水口21可包括第一通管211及第二通管212，第一通管211连接第二通管212。第一通管211的形状为空心圆柱，用于注入高压液体。第二通管212的上部件为空心圆柱，第二通管212的下部件为中空锥形体。其中，第二通管212的上部件的直径小于第二通管212的下部件的直径，方便高压液体聚集注入注水孔22内。第二通管212贯穿于注水孔22的上表面，第二通管212将由经注水口21流入的涨型介质传输至注水孔22内。

如图4至图5，注水孔22设置在注水杆2内，注水孔22用于流通孔内涨型介质。注水孔22可包括第一注水孔221及第二注水孔222，第一注水孔221连接第二注水孔222，如图5所示，第一注水孔212连接第二通管212，来自第二通管212的高压液体由第一注水孔221流经第二注水孔222，并将高压液体传送至相应的螺栓件。第一注水孔212的直径小于第二注水孔222的直径，便于第二注水孔222容置螺栓件，使得第二注水孔222用于容纳螺栓件的一端。

如图1及图4所示，凹槽23设置在注水杆2内的另一端，用于容纳安装转向硬顶头3。凹槽23的侧面投影形状为半圆形，凹槽23的开口处是出水口231，出水口231的直径等于注水杆2的直径，方便出水口231连接转向硬顶头3，使得转向硬顶头3的外壁与凹槽23内壁紧密贴合。

如图5及图6，固定孔24开设在注水杆2内的一端，且临近注水口21的位置，若干个螺栓件通过固定孔24安装在转接板1上。固定孔24设置在注水孔22的四周，以注水孔22位圆心，固定孔24向四周散射，且临近位于注水孔22的两侧。固定件24用于安装螺栓件。固定孔24的数量例如至少是四个，使得螺栓件可稳定紧固在转接板1上。

请参考图7及图9，在本发明的一实施例中，转向硬顶头3嵌设在注水杆2内的一端，当注水杆组件经由油缸驱动靠近待加工件的端面时，此时转向硬顶头3的中轴线与注水杆2处于同轴状态，且转向硬顶头3的前锥面导入待加工件的管壁内部。如图9所示，转向硬顶头3可一体成型，当一体成型的转向硬顶头3与注水杆2紧密耦合后，转向硬顶头3可以紧密贴合注水杆2的一端，便于提高转向硬顶头3的密封性。进一步地，转向硬顶头3可包括下半球体31及顶柱32，顶柱32设置在下半球体31上，下半球体31连接顶柱32，两者之间可以相互连接。其中，下半球体31的侧向投影是半圆形，当下半球体31的中轴线与顶柱32的中轴线重合时，转向硬顶头3保持水平，方便涨型介质顺利流入转向硬顶头3的孔3A内。由于下半球体31与顶柱32为非对称结构，顶柱32的直径等于下半球体31的直径，下半球体31与顶柱32结合后也可以一体成型，形成一体成型的转向硬顶头3。当待加工件的一端可能出现管端具有斜口现象，在待加工件的管端的反作用力作用下，随着转动下半球体31至某个角度时，顶柱32并与之随着下半球体31的转动轨迹同步转动，进而可形成一体成型的转向硬顶头3。此时，转向硬顶头3自动调整轴向，使得下半球体31的外壁紧密贴合凹槽23的内壁，实现转向硬顶头3与注水杆2之间贴合面的密封性。然不限于此，转向硬顶头3也可根据待加工件材料内部应力实际情况，自动调整轴向，实现外侧内侧的补料量，有效解决弯管成型中内部起皱，外部开裂的问题。

如图9-图10所示，在本发明的一实施例中，当注水杆组件经由油缸驱动靠近待加工件的端面时，当转向硬顶头3可调整的角度为0°时，待转向硬顶头3与注水杆2的中轴线重合后，转向硬顶头3的下半球体31下部分311紧密贴合凹槽23内壁，下部分311与下半球体31的上部分312的重合处与出水口231重合，使得上部分312位于在注水杆2与代加工件之间，进而提高注水杆组件的密封性。具体地，转向硬顶头3沿轴向方向开设有孔3A，孔3A可包括通孔313，柱孔314及开孔321，通孔313连接柱孔314，且贯穿于下半球体31形成容纳空间，容纳空间用于容纳螺栓件。其中，通孔313的径向投影形状可为梯形，且轴向投影是圆形，待下部分311发生转动后，容纳空间内的螺栓件的中轴线仍与下部分311的原中轴线重合，使得下部分311可旋转至某一特定角度。当注水杆组件经由油缸驱动靠近待加工件的端面时，柱孔314的中轴线与通孔313的中轴线重合后，用于耦合待加工件的顶柱32中轴线处开设有开孔321，开孔321连接柱孔314，开孔321可将流经柱孔314内的高压液体注入至待加工件的加工模具型腔内。顶柱32的顶部一侧开设有斜锥面322，斜锥面322便于待加工件更容易套设在顶柱32上。斜锥面322的周向边缘开设有倒角323，倒角323使得待加工件的内壁顺利套滑过斜锥面322，方便待加工件套设在顶柱32上。斜锥面322的外侧壁与下半球体31顶部之间具有台阶33，台阶33将顶柱32连接下半球体31，当待加工件全面覆盖台阶33及顶柱32的上表面及其侧面，待加工件的端口与注水杆2端口连接贴合的更加紧密。

请参考图2及图9，在本发明的一实施例中，将待加工件套筒在加工件模具内，在满足转接板1连接的油缸内形成所需条件后，待注水杆组件内压力达到预设的型腔压力，待加工件的管口通过转向硬顶头3连接注水杆2的一端，实施执行涨型工序，此时由于注水杆2内的涨型介质压力，使得转向硬顶头3发生转动，转向硬顶头3偏离其中轴线一定的角度，涨型介质通过插设在转向硬顶头3内的螺栓5流入待加工件，随着涨型介质的流量减少，通过转向硬顶头3安装在注水杆2上的加工件，加工件与加工件模具之间的压力缓慢卸荷，直至卸荷结束，将加工件模具型腔开启，取出加工件，完成涨型工序。由于密封圈4的作用力可将转向硬顶头3回复至初始位置，转向硬顶头3的轴向与注水杆2的轴向处于同轴状态，等待下一次的涨型工序。

请参考图2及图9，在本发明的实施例中，密封圈4嵌设在转向硬顶头3内，且位于顶柱32的开孔321的底部，密封圈4贴合下半球体31的上表面，使得密封圈4处于螺栓5头部与转向硬顶头3中间位置，且处于预压紧状态。密封圈4用于提高转向硬顶头3与待加工件之间的空间密封性，密封结构简单。

如图9所示，中空结构的螺栓5插设于转向硬顶头3的中轴线上，使得螺栓5的尾部位于下半球体31的通孔313及柱孔314内，螺栓5的头部卡设于顶柱32的开孔321内。螺栓5设置有第一孔51，第一孔51贯穿螺栓5的中轴线，第一孔51用于输入液体至待加工件内部。螺栓5例如可以是六角法兰面螺栓，螺栓5用于将转向硬顶头3与注水杆2进行紧固。

请参考图1、图5及图9，在本发明的一实施例中，转接板1，注水杆2，转向硬顶头3，密封圈4，螺栓5组合形成注水杆组件。注水杆组件经由油缸驱动靠近待加工件端面，使得转向硬顶头3的轴向与注水杆2处于同轴状态。转向硬顶头3的顶柱32导入待加工件的管壁内部，随着油缸继续推进，转向硬顶头3的台阶33逐渐贴附待加工件的管端。

另外，当注水杆2形成达到合适的密封位置时，增压设备通过高压管路通过注水口21将液体向注水杆2内注入，液体流经螺栓5的第一孔51，将高压液体注入待加工件的毛坯管内，当待加工件管内充盈涨型介质后，增压缸持续提供压力至待加工件管内，与此同时，密封油缸适当前行进行补料工序，使得待加工件被胀形至与加工件模具型腔贴合，完成涨型工序。

如图9所示，当待加工件的管端是倾斜状态时，则待加工件的管端存在斜口，在待加工件管端的反作用力的作用下，转向硬顶头3自动调整轴向，转向硬顶头3可调整的最大角度范围是0-10°，转向硬顶头3可自动调整角度例如可以是5°，6°，7°，8°，转向硬顶头3可自动调整的最大角度在本发明中是7°。调整后的转向硬顶头3的台阶33能与待加工件的斜口端面接触，进而达到密封条件，与此同时，密封圈4整体处于压缩状态，且局部压缩比更大，进而提高注水杆组件整体的密封性。

请参考1及图10，在本发明的一实施例中，本发明提供一种注水杆组件的工作时，油缸驱动注水杆2使得转向硬顶头3插入需要高压涨型的待加工件的端口部，调整油缸进给位置使得转向硬顶头3的下半球体31与待加工件内壁及端部充分贴合，起到密封作用。增压设备产生高压液体，高压液体通过高压管路将高压液体由经注水口21向注水杆2内注入，待加工件内部进行补液增压，从而使待加工件表面充分贴敷在成型模具型腔内，完成待加工件的涨型工序。

请参考1、图9及图10，在本发明的另一实施例中，由于L型待加工件在执行涨型工序之前，需要在前道工序增加弯管，当注水杆组件涨型L型待加工件时，待L型待加工件增加弯管后，L型待加工件的管端口处于倾斜状态，使得L型待加工件的隆起区域A发生开裂现象，L型待加工件的凹陷区域B发生褶皱现象。

如图10所示，执行涨型工序过程中，在满足L型待加工件外侧增加补料，L型待加工件内侧尽力减少补料的条件后，转向硬顶头3的端面根据待加工件的材料成分及其内部应力实际情况进行自动调整轴向，使得L型待加工件外侧的补料量增至10mm，L型待加工件内侧补料量增至3mm，用于提高L型待加工件的管壁厚度，预防隆起区域A产生开裂现象，凹陷区域B产生褶皱现象。

请参考1、图9及图10，在本发明的另一实施例中，由于S型待加工件在执行涨型工序之前，亦需要在前道工序增加弯管。当注水杆组件涨型S型待加工件时，增加弯管后的S型待加工件的管端口处于倾斜状态，导致S型待加工件的端口具有斜口，使得S型待加工件的隆起区域A发生开裂现象，S型待加工件的凹陷区域B发生褶皱现象。

如图10所示，执行涨型工序过程中，在满足S型待加工件外侧增加补料，S型待加工件内侧尽力减少补料的条件后，转向硬顶头3的端面根据待加工件的材料成分及其内部应力实际情况进行自动调整轴向，使得S型待加工件外侧的补料增至10mm，S型待加工件内侧补料增至3mm，用于提高S型待加工件的管壁厚度，预防隆起区域A产生开裂现象，凹陷区域B产生褶皱现象。

综上所述，本发明提供一种注水杆组件，该装置密封结构简单，简单的密封结构降低了制造成本和生产成本。该装置设有可调节角度的转向硬顶头，可满足待加工件的加工形状，增强待加工件的端口的密封效果。该装置可以根据待加工件材料内应力进行自动调节内外侧的补料量，解决待加工件涨型过程中的待加工件内部起皱现象和其外部开裂现象。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种注水杆组件，其特征在于，至少包括：

注水杆，包括凹槽，所述凹槽开设于所述注水杆的一端；

转向硬顶头，其可万向转动地位于注水杆的出水口，所述转向硬顶头还包括顶柱和下半球体，所述顶柱与所述下半球体装配连接，所述下半球体随着所述转向硬顶头的转动而转动，当所述下半球体与所述注水杆同轴时，且所述下半球体的直径等于所述出水口直径时，所述下半球体的上部分与所述出水口齐平，所述下半球体的下部分与所述凹槽内壁紧密贴合；

其中，所述转向硬顶头沿轴线方向开设有孔，所述孔贯穿所述顶柱及所述下半球体。

2.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，所述下半球体设有通孔及柱孔，所述通孔连接所述柱孔。

3.根据权利要求2所述的注水杆组件，其特征在于，所述通孔的轴向投影为圆形，所述通孔的径向投影是梯形。

4.根据权利要求2所述的注水杆组件，其特征在于，所述顶柱设有开孔，所述开孔连接所述通孔，所述顶柱的顶部开设有斜锥面，所述斜锥面的周向边缘开设有倒角，所述斜锥面与所述下半球体顶部形成台阶。

5.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，所述顶柱的中轴线与所述下半球体的中轴线重合，所述顶柱的直径小于所述下半球体的直径。

6.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，所述下半球体的侧向投影是半圆形。

7.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，所述顶柱包括开孔，所述开孔贯穿于所述顶柱。

8.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈设置在所述顶柱内，所述密封圈的底面贴合所述下半球体的顶部。

9.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，所述注水孔包括：

第一注水孔，其开设于所述注水杆的侧壁；

第二注水孔，其连接所述第一注水孔。

10.根据权利要求1所述的注水杆组件，其特征在于，还包括螺栓，所述螺栓是中空结构，所述螺栓插设于所述转向硬顶头的所述孔内。

Images