專利名稱：液壓脹形管端組合密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種液壓脹形管端組合密封裝置。
背景技術(shù)：
在管液壓脹形中，保證管端密封可靠是成形的必要條件，傳統(tǒng)的管端密封方式有平封式密封、環(huán)狀尖刀式密封和錐臺插入式密封。圖I為平封式密封示意圖，通過沖頭端部平面直接頂住管子的環(huán)端面，并將管子兩端同時(shí)擠壓2 3mm，使其密封，適合中等脹形壓力及管端很平的情況。圖2為環(huán)狀尖刀式密封示意圖，將沖頭端面加工成I. 5_高的環(huán)狀尖刀，讓尖刀插入管端面金屬里，由尖刀及沖頭平面共同密封，適合于厚壁管及壓力較高的場所。圖3為錐臺插入式密封示意圖，將沖頭前面加工成帶直段的圓錐臺，封管口時(shí)，錐臺插入到管坯里，使管壁夾在錐臺與模具之間，再由錐臺根部平面密封管端，適用于薄壁管的脹形，要求管端平面及內(nèi)孔精加工。以上三種常見的管端密封方式，均要求精加工管坯端面，通過使管端整體發(fā)生塑性變形實(shí)現(xiàn)密封，需要的軸向力大，適用于管坯脹形量不大的場合。大型變截面直軸異型管類件，比如汽車橋殼,幾何尺寸大,橫截面尺寸差值大,而且形狀復(fù)雜。應(yīng)用鋼管脹壓成形方法制造該類件時(shí)，選用一定規(guī)格的無縫鋼管，先將其兩端縮徑再將中部進(jìn)行一次或兩次液壓脹形，得到預(yù)成形管坯，最后進(jìn)行壓制成形得到制件。管坯液壓脹形時(shí)，選用以上三種密封方式，軸向推力無法有效作用在管坯中部大脹形區(qū)，管坯中部壁厚減薄量大，易脹裂。此外，若縮徑后管坯需進(jìn)行兩次液壓脹形，需要對第一次液壓脹形后管坯端部再次加工，否則很難保證管端可靠密封。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種管端密封需要的軸向力小，可以將軸向推力有效作用在管坯中部，脹形量大，壁厚減薄量小，而且在兩次液壓脹形中可重復(fù)使用的液壓脹形管端組合密封裝置。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭、設(shè)置在壓頭內(nèi)的圓柱狀的密封滑塊，所述密封滑塊的一端與管端相抵觸，并且密封滑塊與管端抵觸部位為外凸的圓環(huán)曲面，密封滑塊的另一端與壓頭彈性接觸。所述的密封滑塊通過密封壓塊設(shè)置在壓頭中，壓頭的內(nèi)部設(shè)置有圓柱孔，密封滑塊間隙配合設(shè)置在圓柱孔中，并且密封滑塊的外端設(shè)置有密封壓塊，密封壓塊的外端設(shè)置有凸緣，凸緣通過螺釘與壓頭相連接，圓柱孔的內(nèi)側(cè)設(shè)置有彈簧座，密封滑塊的內(nèi)端設(shè)置有端蓋，端蓋與彈簧座之間設(shè)置有彈簧。所述的密封滑塊中設(shè)置有滑塊孔，壓頭中設(shè)置有壓頭通道，壓頭通道的一端設(shè)置有管接頭，壓頭通道的另一端與滑塊孔的一端相連通，滑塊孔的另一端與管坯的內(nèi)孔相連通。所述的密封滑塊與壓頭的接觸面之間設(shè)置有彈性組合密封圈。
本發(fā)明的有益效果是
I、管端密封需要軸向力小，管坯脹形量大，壁厚減薄量小。
2、管坯端面只需加工出內(nèi)倒角，而且在兩次液壓脹形中可重復(fù)使用。


圖I為背景技術(shù)中所述的平封式密封示意圖。
圖2為背景技術(shù)中所述的環(huán)狀尖刀式密封示意圖。
圖3為背景技術(shù)中所述的錐臺插入式密封示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的縮徑后管坯的示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的液壓脹形后管坯的示意圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例的滑動液壓脹形模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例的組合密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的組合密封裝置中密封滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例的組合密封裝置中密封壓塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、左密封裝置，2、左滑動模塊，3、上模導(dǎo)塊，4、上模板，5、上固定模塊，6、右
滑動模塊，7、右密封裝置，8、下模板，9、下模導(dǎo)塊，10、下固定模塊，11、管坯，12、壓頭，121、 壓頭通道，13、管接頭，14、彈簧座，15、彈簧，16、端蓋，17、彈性組合密封圈，18、密封滑塊， 181、螺紋孔，19、密封壓塊，20、螺釘，21、固定螺釘，22、彈簧限位塊。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明液壓脹形管端組合密封裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的縮徑后管坯的示意圖，管坯長度1487_，中部外徑180_， 兩側(cè)直臂部分長度366. 5mm，端部外徑146mm、壁厚10mm，端部加工1X45°的內(nèi)倒角。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的液壓脹形后管坯的示意圖，管坯長度1347mm，端部外徑仍為146mm,中部外徑變?yōu)?60mm。圖6為本發(fā)明實(shí)施例的滑動液壓脹形模具的結(jié)構(gòu)示意圖。模具本體由左密封裝置 I、左滑動模塊2、上模導(dǎo)塊3、上模板4、上固定模塊5、右滑動模塊6、右密封裝置7、下模板 8、下模導(dǎo)塊9、下固定模塊10組成。左滑動模塊2、右滑動模塊6在上模導(dǎo)塊3、下模導(dǎo)塊9 形成的空腔內(nèi)滑動。上模導(dǎo)塊3與上模板4相連,下模導(dǎo)塊9與下模板8相連。管還11的兩端面與左、右密封裝置接觸，與此同時(shí)，管坯11的錐形過渡部分與模具左、右滑動模塊的型腔接觸。如圖7所示，本發(fā)明所述的液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭12、設(shè)置在壓頭12內(nèi)的圓柱狀的密封滑塊18，所述密封滑塊18的一端與管端11相抵觸，并且密封滑塊 18與管端抵觸部位為外凸的圓環(huán)曲面，密封滑塊18的另一端與壓頭12彈性接觸。密封滑塊18的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示。密封滑塊18的外側(cè)為圓柱面，直徑為Φ240πιπι，中心有一 Μ16的螺紋孔181。密封滑塊18左端有兩個(gè)臺階，大臺階上裝有彈性組合密封圈，直徑為 Φ222. 8mm、長度為14. Imm ;小臺階上套有端蓋，直徑為Φ 100mm、長度為11mm。密封滑塊的右端帶有外凸曲面，與管坯端面的內(nèi)倒角接觸實(shí)現(xiàn)密封，曲面曲率半徑R1 = 100_，其尾端插入管還內(nèi)部，右端部直徑為Φ117_。
作為優(yōu)選方式，所述的密封滑塊18通過密封壓塊設(shè)置在壓頭12中，壓頭12的內(nèi)部設(shè)置有圓柱孔，密封滑塊18間隙配合設(shè)置在圓柱孔中，并且密封滑塊18的外端設(shè)置有密封壓塊19，密封壓塊19的外端設(shè)置有凸緣，凸緣通過螺釘20與壓頭12相連接，圓柱孔的內(nèi)側(cè)設(shè)置有彈簧座14，密封滑塊18的內(nèi)端設(shè)置有端蓋16，端蓋16與彈簧座14之間設(shè)置有彈簧15，彈簧15沿圓周方向均布，每個(gè)彈簧15的位置由安裝在彈簧座14上的彈簧限位塊 22限制。彈簧15左端靠在彈簧座14上，右端壓在端蓋16上，其裝配時(shí)的預(yù)緊力通過端蓋 16作用在密封滑塊18上，保證管坯端部的密封。上述的密封滑塊18與壓頭12的連接結(jié)構(gòu)可以有多種結(jié)構(gòu)形式，并非局限與上述結(jié)構(gòu)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。密封壓塊19的結(jié)構(gòu)如圖9所示。密封壓塊19為帶孔的階梯軸，左端圓柱面過渡配合裝入壓頭12的圓柱孔中，左端面限制密封滑塊18的右端位置，圓柱面直徑為Φ240_、長度為60_。密封壓塊 19后端帶有凸緣，其直徑為Φ289. 5mm、長度30mm，凸緣上開有階梯孔及用于拆裝用的螺紋孔。密封壓塊19內(nèi)腔為圓柱孔，其孔徑為Φ145. 8mm，較縮徑后管坯端部外徑小O. 2mm。所述的壓頭12中設(shè)置有壓頭通道121，壓頭通道121的一端設(shè)置有管接頭13，壓頭通道121的另一端與螺紋孔181的一端相連通，螺紋孔181的另一端與管坯11的內(nèi)孔相連通。所述的密封滑塊18與壓頭12的接觸面之間設(shè)置有彈性組合密封圈17。彈性組合密封圈17由一個(gè)O型密封圈和一個(gè)加強(qiáng)環(huán)組成，裝在密封滑塊18的大臺階上。彈性組合密封圈的右端靠在密封滑塊的大臺階的軸肩上，其左端由端蓋16固定。端蓋16套在密封滑塊18的小臺階上，通過圓柱面定位并通過固定螺釘21聯(lián)接在密封滑塊18上，用于固定彈性組合密封圈17。上述的液壓脹形管端組合密封裝置在使用時(shí)，要求密封管坯端部加工45°的內(nèi)倒角。本發(fā)明實(shí)施例的組合密封裝置中的密封滑塊18間隙裝配在壓頭12的圓柱孔中，并可在壓頭的圓柱孔中滑動。彈簧15裝配時(shí)的預(yù)緊力作用在密封滑塊18上保證管坯端部的密封；當(dāng)縮徑管坯兩側(cè)直臂部分的長度略大于要求值366. 5mm時(shí)，密封滑塊18向外滑動，彈簧 15被進(jìn)一步壓縮，用以補(bǔ)償管坯的長度變化。上述的實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，而非用于限制本發(fā)明；應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭、設(shè)置在壓頭內(nèi)的圓柱狀的密封滑塊，其特征在于所述密封滑塊的一端與管端相抵觸，并且密封滑塊與管端抵觸部位為外凸的圓環(huán)曲面，密封滑塊的另一端與壓頭彈性接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓脹形管端組合密封裝置，其特征在于所述的密封滑塊通過密封壓塊設(shè)置在壓頭中，壓頭的內(nèi)部設(shè)置有圓柱孔，密封滑塊間隙配合設(shè)置在圓柱孔中，并且密封滑塊的外端設(shè)置有密封壓塊，密封壓塊的外端設(shè)置有凸緣，凸緣通過螺釘與壓頭相連接，圓柱孔的內(nèi)側(cè)設(shè)置有彈簧座，密封滑塊的內(nèi)端設(shè)置有端蓋，端蓋與彈簧座之間設(shè)置有彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液壓脹形管端組合密封裝置，其特征在于所述的密封滑塊中設(shè)置有滑塊孔，壓頭中設(shè)置有壓頭通道，壓頭通道的一端設(shè)置有管接頭，壓頭通道的另一端與滑塊孔的一端相連通，滑塊孔的另一端與管坯的內(nèi)孔相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的液壓脹形管端組合密封裝置，其特征在于所述的密封滑塊與壓頭的接觸面之間設(shè)置有彈性組合密封圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭、設(shè)置在壓頭內(nèi)的圓柱狀的密封滑塊，所述密封滑塊的一端與管端相抵觸，并且密封滑塊與管端抵觸部位為外凸的圓環(huán)曲面，密封滑塊的另一端與壓頭彈性接觸。本發(fā)明可使管端密封需要的軸向力小，管坯脹形量大，壁厚減薄量?。还芘鞫瞬恐恍杓庸こ鰞?nèi)倒角，而且在兩次液壓脹形中可重復(fù)使用。
文檔編號B21D26/045GK102601205SQ20121005389
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者林洪才, 梁晨, 王建國, 王連東, 門大海 申請人:張家港合瑞車橋有限公司, 燕山大學(xué)