CN208083148U - 一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，所述的冲杆头包括依次设置的第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述的第二台阶和第三台阶的横截面的尺寸相对于前面的台阶依次增宽；所述的第一台阶与所加工的管材的侧壁相接触，形成第一密封面；所述的第二台阶相对于第一台阶突出的部分和侧壁与管材的端面相接触，形成第二密封面；所述的第三台阶相对于第二台阶突出的台阶部分与管材的端面相接触，形成第三密封面。本实用新型的冲杆头通过采用阶梯式设计，通过调节台阶的尺寸，在加工过程中与管件的端面形成了多个密封面，保证了在高压条件下密封的稳定性。

Description

一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头

技术领域

本实用新型属于领域，具体涉及一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头。

背景技术

管材的塑性加工过程中，主要采用内高压工艺。以油液为传压介质，通过在管材内部施加超高压，同时对管坯的两端施加轴向推力进行补料，在两种外力的合力作用下，管坯产生塑性变形，最终与模腔内壁贴合，使管坯成为具有三维形状零件的现代塑性加工技术。目前常用内高压零件的成形压力通常在100-300MPa，所生产的零件主要应用于汽车工业和航空航天。

内高压成形工艺中，需要对两端水平冲杆头实现管端密封，现用锥形冲杆头，存在如下几个问题点：1.无法稳定的密封高压液体，尤其是当压力大于120MPa时，液体易漏出，导致压力流失，无法达到管件成形所需压力，造成产品不良；2.冲杆头锥形部分由于成形过程中正向受力，非常容易磨损，而当冲头磨损达到一定程度时，不能与管材内壁完全贴合，无法密封，因此冲杆头需要频繁更换，使用寿命短；3.由于锥形冲杆头与管材内壁接触面积很小，几近于线接触，所以对管材内壁精度要求高，增加原材料制造成本。因此本实用新型设计了一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，所述的冲杆头包括依次设置的第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述的第二台阶和第三台阶的横截面的尺寸相对于前面的台阶依次增宽；

所述的第一台阶与所加工的管材的侧壁相接触，形成第一密封面；所述的第二台阶相对于第一台阶突出的部分和侧壁与管材的端面相接触，形成第二密封面；所述的第三台阶相对于第二台阶突出的台阶部分与管材的端面相接触，形成第三密封面。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第一台阶的包括前端为锥度结构和底端的圆柱体，所述的锥度结构的锥角度为10～15°，所述的圆柱体的直径比管材的内径宽0.05～0.1mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述的圆柱体的高度为5-10mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第二台阶相对于所述的第一台阶突出的部分宽度为所加工的管材的壁厚的2/5～3/5。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第二台阶的高度为1.5～2.5mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述的第三台阶的直径比管材的外径小0.15～0.2mm。

本实用新型的有益效果：本实用新型的冲杆头通过采用阶梯式设计，通过调节台阶的尺寸，在加工过程中与管件的端面形成了多个密封面，保证了在高压的条件下密封的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

其中：1-第一台阶，11-锥度结构，12-圆柱体，2-第二台阶，3-第三台阶，100-第一密封面，200-第二密封面，300-第三密封面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。

如图1所示的本实用新型的一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，所述的冲杆头包括依次设置的第一台阶1、第二台阶2和第三台阶3，所述的第二台阶2和第三台阶3的横截面的尺寸相对于前面的台阶依次增宽。

其中，所述的第一台阶1的包括位于前端的用于插入所加工管材内径中的锥角度为10～15°的锥度结构11和与前端一体相连的位于底端的圆柱体12，所述的圆柱体12的直径比管材的内径宽0.05～0.1mm，高度为5～10mm。所述的冲杆头在锥度结构11的导向作用中，不断的向中间移动，使得圆柱体12的侧面完全的与管材的侧壁相接触，形成第一密封面100。

随着压力的增大，将第一台阶1完全塞入管材中，管材的端面与所述的第二台阶2相对于第一台阶1突出的部分相接触。由于所述的第二台阶2相对于所述的第一台阶1突出的部分宽度为所加工的管材的壁厚的2/5～3/5，因此在高压的作用下，管材的端部发生塑性变形，管材与第二台阶2的接触面形成了第二密封面200。

当第二台2阶完全嵌入变形后的管材，第三台阶3的端面与管材靠外壁部分端面接触，形成第三密封面300；由于第三台阶需要与内高压模具型腔间隙配合，所以第三台阶3的直径设计比管材外径小0.15～0.2mm。

为了能够确保管材在所能够承受的塑性变形的范围内，能够使得变形后的管材形成第三密封面300，所述的第二台阶2的高度需要根据管材的壁厚合理的设计。本实用新型中，所述的第二台阶2的高度为1.5～2.5mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，其特征在于：所述的冲杆头包括依次设置的第一台阶(1)、第二台阶(2)和第三台阶(3)，所述的第二台阶(2)和第三台阶(3)的横截面的尺寸相对于前面的台阶依次增宽；

所述的第一台阶(1)与所加工的管材的侧壁相接触，形成第一密封面(100)；所述的第二台阶(2)相对于第一台阶(1)突出的部分和侧壁与管材的端面相接触，形成第二密封面(200)；所述的第三台阶(3)相对于第二台阶(2)突出的台阶部分与管材的端面相接触，形成第三密封面(300)。

2.根据权利要求1所述的一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，其特征在于：所述的第一台阶(1)的包括前端为锥度结构(11)和底端的圆柱体(12)，所述的锥度结构(11)的锥角度为10～15°，所述的圆柱体(12)的直径比管材的内径宽0.05～0.1mm。

3.根据权利要求2所述的一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，其特征在于：所述的圆柱体的高度为5-10mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，其特征在于：所述的第二台阶(2)相对于所述的第一台阶(1)突出的部分宽度为所加工的管材的壁厚的2/5～3/5。

5.根据权利要求4所述的一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，其特征在于：所述的第二台阶(2)的高度为1.5～2.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于管端高压密封的阶梯式冲杆头，其特征在于：所述的第三台阶(3)的直径比管材的外径小0.15～0.2mm。