CN212760567U - 一种用于双卡卡压管成型的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压成型模具技术领域，公开了一种用于双卡卡压管成型的模具，其包括：定模，定模设有至少一个与双卡卡压管的外表相适配的第一型腔，第一型腔的两侧为开口侧；动模，动模相对于定模的顶端可移动，动模设有与第一型腔相适配的第二型腔，第二型腔的两侧为开口侧；冲头，冲头以两两为一对的形式设置，两个所述冲头分别滑动连接于所述定模和所述动模相对的两侧，其中一个冲头设有允许液体介质流通的穿孔，冲头的轮廓边缘具有从端部依次设置的扩口段、低压密封段和高压密封段，扩口段用于扩大管坯的内径，设高压密封段具有相对设置的第一侧和第二侧。本实用新型能达到双卡卡压管的成型压力小和对管坯的伤害小的目的。

Description

一种用于双卡卡压管成型的模具

技术领域

本实用新型涉及内高压成型模具技术领域，特别是涉及一种用于双卡卡压管成型的模具。

背景技术

目前，双卡卡压管的成型主要以水胀成型的方式实现，双卡卡压管的生产流程为，液压锁模油缸对定模和动模锁模后，位于定模和动模两侧的动力油缸带动冲头插入管坯的内腔，同时同外模腔配合，使得管壁产生过盈量，形成一密封腔体，最后由超高压发生装置向密封腔体内注入超高压介质，同时，两个冲头做相向运动，以使得双卡卡压管能成型。

但是，通过超高压液体介质对管坯进行加工的技术存在如下缺点： (1)高压密封面是由冲头和管坯内壁、管坯外壁和模腔内壁共同产生过盈配合，在双卡卡压管成型的过程中，管坯材料会同时受到拉应力和压应力，容易对管坯产生伤害，使得管坯报废；(2)由于管坯容易发生爆裂，当模具设置为一模多腔时，其它管坯由于压力损失而不能成型，从而造成管坯的浪费；(3)由于成型压力高，所需要的锁模力高，不仅使得成型设备的结构较复杂，成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是：本实用新型提供了一种用于双卡卡压管成型的模具，以达到双卡卡压管的成型压力小和对管坯的伤害小的目的。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于双卡卡压管成型的模具，其适于将管坯加工形成双卡卡压管，所述双卡卡压管具有由外至内依次设置的第一插接管体和密封管体，所述第一插接管体和所述密封管体均设为两个，其包括：

定模，所述定模设有至少一个与所述双卡卡压管的外表相适配的第一型腔，所述第一型腔的两侧为开口侧；

动模，所述动模相对于所述定模的顶端可移动，所述动模设有与所述第一型腔相适配的第二型腔，所述第二型腔的两侧为开口侧；

冲头，所述冲头以两两为一对的形式设置，两个所述冲头分别滑动连接于所述定模和所述动模相对的两侧，其中一个所述冲头设有允许液体介质流通的穿孔，所述冲头的轮廓边缘具有从端部依次设置的扩口段、低压密封段和高压密封段，所述扩口段用于扩大所述管坯的内径，设所述高压密封段具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧与所述低压密封段连接，且所述高压密封段和所述低压密封段之间具有容纳所述管坯部分的容纳腔，所述高压密封段与所述第一插接管体和所述密封管体部分相对应；

其中，所述定模和所述动模均包括由外至内依次设置的第一连接段和第二连接段，所述第二连接段与所述密封管体部分相对应，设所述第二连接段与所述第一连接端连接的一侧为第三侧；当所述第一型腔和所述第二型腔配合以形成用于双卡卡压管成型的模腔时，所述定模的所述第一连接段和所述动模的所述第一连接段之间的间隔与所述第二侧的直径相等。

本申请的一些实施例中，所述高压密封段包括第一高压密封段和与所述第一高压密封段一体化连接的第二高压密封段，所述第一高压密封段与所述低压密封段连接，所述第二高压密封段与所述第一连接段相适配；

其中，所述第一侧设于所述第二高压密封段，所述第二侧设于所述第一高压密封段。

本申请的一些实施例中，所述双卡卡压管还具有连接管体和两个第二插接管体，所述第一插接管体、所述密封管体、所述第二插接管体和所述连接管体从外至内依次设置，所述定模和所述动模还包括两个第三连接段、第四连接段，所述第三连接段和所述第四连接段分别与所述第二插接管体和所述连接管体对应；

所述第二连接段还包括与所述第三侧相对设置的第四侧，所述第四连接段的两侧分别与两个所述第三连接段的一侧一体化连接，所述第三连接段的另一侧与所述第二连接段的第四侧一体化连接。

本申请的一些实施例中，所述扩口段倾斜设置，所述扩口段的最小直径小于所述管坯的直径，所述扩口段的最大直径大于所述管坯的直径。

本申请的一些实施例中，所述低压密封段与所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段之间的间隙均大于所述管坯的厚度。

本申请的一些实施例中，所述扩口段和所述低压密封段沿所述冲头的轴线方向上的长度之和大于所述第二连接段和所述第三连接段沿所述冲头的轴线方向上的长度之和。

本申请的一些实施例中，所述第四连接段的两侧分别与两个所述第三连接段的一侧平滑过渡。

本申请的一些实施例中，所述第三连接段和所述第四连接段倒圆角过渡。

本实用新型实施例一种用于双卡卡压管成型的模具，其与现有技术相比，其有益效果在于：

通过设置扩口段，扩口段对管坯扩口，在扩口段对管坯扩口的过程中，经过扩口的管坯内壁与冲头的外周抵接，因此，经过扩口的管坯内壁与低压密封段形成中低压金属硬密封面，同时，具有恒定压力和恒定脉动频率的中压液体介质通过管坯的穿孔进入至由中低压金属硬密封面围合成的密封腔内，最后，管坯的两端分别与两个高压密封段的第一侧抵接，且部分管坯插设于高压密封段和低压密封段之间所形成的容纳腔内，从而实现对管坯的初始中压预胀；

在对管坯进行初始中压预胀后，管坯的两端分别与高压密封段抵接，管坯与高压密封段形成高压金属硬密封面，因此，继续向管坯内注入由低压到中压、恒定频率的液体介质，液体介质形成软体凸模，同时，两个冲头做相向运动，在软体凸模和冲头的共同作用下，从而实现管坯的中高压胀型；当冲头的高压密封段移动至与第三侧贴合时，液体介质处于保压状态，液体介质对管坯进行高压整形，管坯完全屈服至第一型腔的周壁、第二型腔的周壁和高压密封段的周壁，从而实现管坯的高压整形；

由此，本实用新型实施例的用于双卡卡压管成型的模具具有如下优点：

(1)低压密封段与管坯之间形成低压金属硬密封面，高压密封段与管坯之间形成高压金属硬密封面，从而对液体介质具有良好的密封作用，且管坯在成型过程中只收到压应力的作用，从而成型后的双卡卡压管的质量好；

(2)相较于现有技术中需要的卡压管通过超高压脉动充液成型，本实用新型实施例的模具配合中高压液体介质对管坯进行加工，因此，其成型压力低，从而不仅使得锁模力大大减小，保证双卡卡压管在成型过程中的稳定性，使得模具具有一模多腔的优点，而且能缩短双卡卡压管的成型时间，提高工作效率；

(3)无需多道工序，一次成型即可，从而提高工作效率；

(4)密封面采用金属硬密封原理，从而使得双卡卡压管的性能更加可靠，降低对单卡卡压管的表面伤害。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于双卡卡压管成型的模具的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的用于双卡卡压管成型的模具的爆炸图。

图3是本实用新型实施例的定模的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的动模的结构示意图。

图5是本实用新型实施例的冲头的结构示意图。

图6是本实用新型实施例的模具和管坯在成型方法步骤S4下的结构示意图。

图7是图6在A处的结构示意图。

图8是本实用新型实施例的模具和管坯在成型方法步骤S5下的结构示意图。

图9是图8在B处的结构示意图。

图10是双卡卡压管的局部结构示意图。

图中，1、定模；11、第一连接段；12、第二连接段；121、第三侧；122、第四侧；13、第三连接段；14、第四连接段；2、第一型腔； 3、动模；31、第一连接段；32、第二连接段；321、第三侧；322、第四侧；33、第三连接段；34、第四连接段；4、第二型腔；5、冲头； 51、扩口段；52、低压密封段；53、高压密封段；531、第一高压密封段；532、第二高压密封段；6、穿孔；7、管坯；8、双卡卡压管；81、第一插接管体；82、密封管体；83、第二插接管体；84、连接管体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～10所示，本实用新型提供了一种用于双卡卡压管8成型的模具，其适于将管坯加工形成双卡卡压管8，双卡卡压管8具有由外至内依次设置的第一插接管体81和密封管体82，第一插接管体81和密封管体82均设为两个，其包括：

定模1，定模1设有至少一个与双卡卡压管8的外表相适配的第一型腔2，第一型腔2的两侧为开口侧；

动模3，动模3相对于定模1的顶端可移动，动模3设有与第一型腔2相适配的第二型腔4，第二型腔4的两侧为开口侧；

冲头5，冲头5以两两为一对的形式设置，两个冲头5分别滑动连接于定模1和动模3相对的两侧，其中一个冲头5设有允许液体介质流通的穿孔6，冲头5的轮廓边缘具有从端部依次设置的扩口段51、低压密封段52和高压密封段53，扩口段51用于扩大管坯的内径，设高压密封段53具有相对设置的第一侧和第二侧，第一侧与低压密封段 52连接，且高压密封段53和低压密封段52之间具有容纳管坯部分的容纳腔，高压密封段53与第一插接管体81和密封管体82部分相对应；

其中，定模1和动模3均包括由外至内依次设置的第一连接段和第二连接段，第二连接段与密封管体82部分相对应，设第二连接段与第一连接端连接的一侧为第三侧；当第一型腔2和第二型腔4配合以形成用于双卡卡压管8成型的模腔时，定模1的第一连接段和动模3 的第一连接段之间的间隔与第二侧的直径相等。

基于上述设置，通过设置扩口段51，扩口段51对管坯7扩口，在扩口段51对管坯7扩口的过程中，经过扩口的管坯7内壁与冲头5的外周抵接，因此，经过扩口的管坯7内壁与低压密封段52形成中低压金属硬密封面，同时，具有恒定压力和恒定脉动频率的中压液体介质通过管坯7 的穿孔6进入至由中低压金属硬密封面围合成的密封腔内，最后，管坯 7的两端分别与两个高压密封段53的第一侧抵接，且部分管坯7插设于高压密封段53和低压密封段52之间所形成的容纳腔内，从而实现对管坯7的初始中压预胀；

在对管坯7进行初始中压预胀后，管坯7的两端分别与高压密封段 53抵接，管坯7与高压密封段53形成高压金属硬密封面，因此，继续向管坯7内注入由低压到中压、恒定频率的液体介质，液体介质形成软体凸模，同时，两个冲头5做相向运动，在软体凸模和冲头5的共同作用下，从而实现管坯7的中高压胀型；当冲头5的高压密封段53移动至与第三侧贴合时，液体介质处于保压状态，液体介质对管坯7进行高压整形，管坯7完全屈服至第一型腔2的周壁、第二型腔4的周壁和高压密封段53的周壁，从而实现管坯7的高压整形；

由此，本实用新型实施例的用于双卡卡压管8成型的模具具有如下优点：

(1)低压密封段52与管坯7之间形成低压金属硬密封面，高压密封段53与管坯7之间形成高压金属硬密封面，从而对液体介质具有良好的密封作用，且管坯7在成型过程中只受到压应力的作用，从而成型后的双卡卡压管8的质量好；

(2)相较于现有技术中需要的卡压管通过超高压脉动充液成型，本实用新型实施例的模具配合中高压液体介质对管坯7进行加工，因此，其成型压力低，从而不仅使得锁模力大大减小，保证双卡卡压管8 在成型过程中的稳定性，使得模具具有一模多腔的优点，而且能缩短双卡卡压管8的成型时间，提高工作效率；

(3)无需多道工序，一次成型即可，从而提高工作效率；

(4)密封面采用金属硬密封原理，从而使得双卡卡压管8的性能更加可靠，降低对单卡卡压管的表面伤害。

在本实用新型的一些实施例中，如图5～9所示，高压密封段53包括第一高压密封段531和与第一高压密封段531一体化连接的第二高压密封段532，第一高压密封段531与低压密封段52连接，第二高压密封段532与第一连接段相适配；其中，第一侧设于第二高压密封段，第二侧设于第一高压密封段531。由此，因为双卡卡压管8的第一插接段和密封段之间是平滑过渡的，从而第二高压密封段532能与第一插接段和密封段适配；此外，第一高压密封段531与低压密封段52之间所形成的间隙能容纳管坯7部分，从而便于高压密封段53与管坯7之间形成高压金属硬密封面。

在本实用新型的一些实施例中，如图5～9所示，双卡卡压管8还具有连接管体84和两个第二插接管体83，第一插接管体81、密封管体82、第二插接管体83和连接管体84从外至内依次设置，定模1和动模3还包括两个第三连接段、第四连接段，第三连接段和第四连接段分别与第二插接管体83和连接管体84对应；

第二连接段还包括与第三侧相对设置的第四侧，第四连接段的两侧分别与两个第三连接段的一侧一体化连接，第三连接段的另一侧与第二连接段的第四侧一体化连接，其中，定模1包括第一连接段11、第二连接段12、第三连接段13和第四连接段14，第二连接段12包括第三侧121和第四侧122，动模3包括第一连接段31、第二连接段32、第三连接段33和第四连接段34，第二连接段32包括第三侧321和第四侧322。要说明的是，当第一型腔2和第二型腔4配合以形成双卡卡压管8成型的模腔时，管坯7的外径与两个第四连接段之间的间隙相等；由此，高压密封段53、第二连接段、第三连接段和第四连接段分别与第一插接管体81、密封管体82、第二插接管体83和连接管体84 对应设置，从而便于双卡卡压管8的成型。

在本实用新型的一些实施例中，如图5～9所示，扩口段51倾斜设置，扩口段51的最小直径小于管坯的直径，扩口段51的最大直径大于管坯的直径。由此，扩口段51部分直径小于管坯7的直径，从而便于冲头5进入管坯7的内腔；扩口段51部分直径大于管坯7的直径，从而便于管坯7的扩口。

在本实用新型的一些实施例中，如图5～9所示，低压密封段52与第一连接段、第二连接段和第三连接段之间的间隙均大于管坯的厚度。由此，当管坯7的内壁贴紧于低压密封段52时，管坯7与低压密封段 52之间形成低压金属硬密封面；当管坯7的内壁与低压密封段52分离时，本实用新型实施例的模具和液体介质配合，对管坯7进行高压胀型和高压整形。

在本实用新型的一些实施例中，如图5～9所示，扩口段51和低压密封段52沿冲头5的轴线方向上的长度之和大于第二连接段和第三连接段沿冲头5的轴线方向上的长度之和。由此，相较于现有技术中的扩口段51和低压密封段52的长度之和远远小于第二连接段和第三连接段的长度之和，本实用新型实施例的冲头5在对管坯7进行扩口时，扩口段51能对管坯7对应第一插接管体81、密封管体82和第二插接管体83的部分进行扩口，从而完成第一插接管体81、密封管体82和第二插接管体83的第一次扩口。

在本实用新型的一些实施例中，如图5～9所示，第四连接段的两侧分别与两个第三连接段的一侧平滑过渡。由于连接管体84和第二插插接管体之间为平滑过渡，第三连接段和第四连接段之间的连接能更好地与连接管体84和第二插插接管体之间的连接适配；此外，还可以使得连接管体84和第二插插接管体的成型过程更为方便，减小了连接管体84和第二插接管体83在成型过程中的阻力。具体地，第三连接段和第四连接段之间倒圆角过渡。

本实用新型实施例还提供了一种双卡卡压管8成型的成型方法，其包括如下步骤：

S1、管坯7定位：将管坯7定位于定模1的第一型腔2内；

S2、合模：动模3向下降，直至动模3的端面与定模1的端面贴合；

S3、排气：液体介质从冲头5的穿孔6进入至管坯7的内腔，对管坯7的内腔进行充液，同时将管坯7内的气体排出；

S4、扩口、建立中低压金属硬密封面和初始中压预胀：两个冲头5 做相向运动，且两个冲头5进入管坯7的内腔；同时，向管坯7的内腔注入恒定压力、恒定脉动频率的中压液体介质，管坯7的两端分别与两个高压密封段53的第一侧抵接，且部分管坯7插设于高压密封段 53和低压密封段52之间所形成的容纳腔内，此时，完成管坯7的扩口、建立中低压金属硬密封面和初始中压预胀；

S5、建立高压金属硬密封面、中压高压胀型和高压整形：两个冲头5继续做相向运动；同时，向管坯7的内腔注入由中压到高压、恒定脉动频率的液体介质，液体介质形成软体凸模，且管坯7与高压密封段53形成高压金属硬密面，以便对管坯7进行高压胀型；当高压密封段53与第二侧贴合时，两个冲头5处于静止状态，液体介质处于保压状态，直至管坯7完全屈服至第一型腔2的周壁、第二型腔4的周壁和高压密封段53的周壁，从而实现管坯7的高压整形；

S6、泄压：用于往双卡卡压管8内注入液体介质的液体介质发生器，用于推动冲头5移动的动力油缸泄压；

S7、开模：动模3向上移动，取出成型后的双卡卡压管8。

在步骤S4中，往管坯7内腔注入恒定压力、恒定脉动频率的中压液体介质，中压液体介质为管坯7的提供支撑力，防止管坯7向内凹陷；

其中，步骤S4中的中压液体介质没有超过材料的初始屈服力，从而管坯7不会因为液体介质的压力和脉动频率而产生形变。

在步骤S5中，经过实验证明，双卡卡压管8在压力为50Mpa－60Mpa 的液体介质作用下能实现高压整形，从而实现单卡卡压管的中高压脉动充液成型。

综上，本实用新型实施例的用于双卡卡压管8成型的模具具有如下优点：

(1)低压密封段52与管坯7之间形成低压金属硬密封面，高压密封段53与管坯7之间形成高压金属硬密封面，从而对液体介质具有良好的密封作用，且管坯7在成型过程中只受到压应力的作用，从而成型后的双卡卡压管8的质量好；

(2)相较于现有技术中需要的卡压管通过超高压脉动充液成型，本实用新型实施例的模具配合中高压液体介质对管坯7进行加工，因此，其成型压力低，从而不仅使得锁模力大大减小，保证双卡卡压管8 在成型过程中的稳定性，使得模具具有一模多腔的优点，而且能缩短双卡卡压管8的成型时间，提高工作效率；

(3)无需多道工序，一次成型即可，从而提高工作效率；

(4)密封面采用金属硬密封原理，从而使得双卡卡压管8的性能更加可靠，降低对单卡卡压管的表面伤害；

(5)本实用新型实施例的模具配合中高压液体介质对管坯7进行加工，冲头5的外轮廓的尺寸能保证双卡卡压管8的内径符合设计要求，定模1和动模3能保证双卡卡压管8的外径符合设计要求，从而实现双卡卡压管的尺寸公差可控。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于双卡卡压管成型的模具，其适于将管坯加工形成双卡卡压管，所述双卡卡压管具有由外至内依次设置的第一插接管体和密封管体，所述第一插接管体和所述密封管体均设为两个，其特征在于，包括：

定模，所述定模设有至少一个与所述双卡卡压管的外表相适配的第一型腔，所述第一型腔的两侧为开口侧；

动模，所述动模相对于所述定模的顶端可移动，所述动模设有与所述第一型腔相适配的第二型腔，所述第二型腔的两侧为开口侧；

冲头，所述冲头以两两为一对的形式设置，两个所述冲头分别滑动连接于所述定模和所述动模相对的两侧，其中一个所述冲头设有允许液体介质流通的穿孔，所述冲头的轮廓边缘具有从端部依次设置的扩口段、低压密封段和高压密封段，所述扩口段用于扩大所述管坯的内径，设所述高压密封段具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧与所述低压密封段连接，且所述高压密封段和所述低压密封段之间具有容纳所述管坯部分的容纳腔，所述高压密封段与所述第一插接管体和所述密封管体部分相对应；

其中，所述定模和所述动模均包括由外至内依次设置的第一连接段和第二连接段，所述第二连接段与所述密封管体部分相对应，设所述第二连接段与所述第一连接端连接的一侧为第三侧；当所述第一型腔和所述第二型腔配合以形成用于双卡卡压管成型的模腔时，所述定模的所述第一连接段和所述动模的所述第一连接段之间的间隔与所述第二侧的直径相等。

2.根据权利要求1所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述高压密封段包括第一高压密封段和与所述第一高压密封段一体化连接的第二高压密封段，所述第一高压密封段与所述低压密封段连接，所述第二高压密封段与所述第一连接段相适配；

其中，所述第一侧设于所述第二高压密封段，所述第二侧设于所述第一高压密封段。

3.根据权利要求2所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述双卡卡压管还具有连接管体和两个第二插接管体，所述第一插接管体、所述密封管体、所述第二插接管体和所述连接管体从外至内依次设置，所述定模和所述动模还包括两个第三连接段、第四连接段，所述第三连接段和所述第四连接段分别与所述第二插接管体和所述连接管体对应；

所述第二连接段还包括与所述第三侧相对设置的第四侧，所述第四连接段的两侧分别与两个所述第三连接段的一侧一体化连接，所述第三连接段的另一侧与所述第二连接段的第四侧一体化连接。

4.根据权利要求3所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述扩口段倾斜设置，所述扩口段的最小直径小于所述管坯的直径，所述扩口段的最大直径大于所述管坯的直径。

5.根据权利要求3所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述低压密封段与所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段之间的间隙均大于所述管坯的厚度。

6.根据权利要求3所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述扩口段和所述低压密封段沿所述冲头的轴线方向上的长度之和大于所述第二连接段和所述第三连接段沿所述冲头的轴线方向上的长度之和。

7.根据权利要求3所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述第四连接段的两侧分别与两个所述第三连接段的一侧平滑过渡。

8.根据权利要求7所述的用于双卡卡压管成型的模具，其特征在于，所述第三连接段和所述第四连接段倒圆角过渡。

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