[實用新型]一種嵌入式咬合密封結構的內高壓成形推頭

有效

• 申請號: 201720045810.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN206392668U
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 李健;劉澤彬;賈宇坤;宋豪;梁雷;梁寧
• 申請（專利權）人: 柳州科瑞科技有限公司;柳州宏科科技有限公司
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D26/045;B21D26/047
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙)45113
• 代理人: 李志華

技術領域

本實用新型涉及一種高壓成形模具，尤其涉及一種嵌入式咬合密封結構的內高壓成形推頭。

背景技術

管材內高壓成形是通過向管材內部充液加壓的同時，軸向施加側推力進行補料，迫使管材坯料在加壓介質的壓力作用下貼合到模具型腔，實現管坯成形的一種工藝，其管材內部充液加壓的壓力一般高達100MPa-400MPa，且多數成形零件還需在其高壓狀態下保持一段時間的保壓狀態才能達到較好的成形效果，所以管端密封結構好壞對于內高壓成形工藝至關重要，直接影響到超高壓狀態能否實現，從而影響到管材零件成形能否達到預期的效果。

傳統管端密封采用將兩端推頭主體的前端面加工成圓錐面，圓錐面在軸向力作用下壓入管材端面實現密封，采用此種密封結構，存在以下問題：

1．在推頭主體壓入的過程中，往往造成管坯送料阻力增大或卡在模具型腔內，使模具或推頭磨損、變形損壞，嚴重影響模具、推頭的使用壽命和工作的可靠性；

2．采用此種管端密封結構易造成管口的徑向擴張，從而加大管坯補料的難度，導致成形時管壁變薄或破裂，情況嚴重者將會導致推頭與管件直接卡死在模具型腔內。

3．中國專利CN101011715公開的密封結構，一是容易造成兩端左右導向孔處脹形，二是采用此種密封結構需額外設置“與型腔”、“導向孔”的推頭結構，其推頭結構復雜，制造工藝性差，制造成本高，且橡膠較軟，由于內部壓力大，非常容易磨損，常常需要更換，不僅增加成本，而且浪費時間。

4．中國專利CN202097262U公開的密封結構，同樣設置有錐型密封面，雖也設置有止推臺，但推頭在大的軸向推力作用下，管端與推頭止推臺接觸的管材材料容易發生塌陷，這時由于錐面密封面的存在，在推頭繼續進給的過程中同樣會造成管口的徑向擴張，加大管坯補料的難度，造成成形時管壁變薄或破裂；當管端錐面沉臺加工存在加工誤差時，由于管端錐面沉臺深度過深，容易出現管口徑向擴張而管端沉臺深度過潛而導致出現錐面密封面密封不佳的情況。

發明內容

本實用新型的目的在于：針對上述現有結構存在的缺點，提供一種用于管材內高壓成形的一種嵌入式咬合密封結構的內高壓成形推頭，以克服已有技術所存在的上述不足。

為解決以上技術問題本實用新型采取的技術方案是：一種嵌入式咬合密封結構的內高壓成形推頭，包括圓柱狀的推頭主體，所述推頭主體前端為嵌入式密封頭，包括導正頭和嵌入式密封段，所述導正頭為直徑小于管坯內徑的圓柱體，其前端設倒圓角，導正頭的后端為嵌入式密封段，所述嵌入式密封段包括N圈嵌入環和N圈容料槽，每圈為一級共有N級嵌入環和N級容料槽，各級嵌入環軸向長度相同、直徑從前往后逐級等差增大，首級嵌入環直徑大于導正頭圓柱體直徑，末級嵌入環直徑等于推頭主體直徑，首、末級嵌入環外徑形成的斜度α₁為20°～45°；相鄰兩級嵌入環之間構成往后凹的環形容料槽，同級嵌入環與容料槽之間的截面夾角α₂小于90°；上述N的數值為3～5之間的任意整數。

其進一步的技術方案是：所述同級嵌入環與容料槽之間的截面夾角α₂為40°～60°。

由于采取以上技術方案，本實用新型之一種嵌入式咬合密封結構的內高壓成形推頭具有如下有益效果：

1．由于推頭主體之導正頭為前端設倒圓角，有利于引導管坯進入推頭導正頭段，防止傳統結構因推頭制造垂直度不好而出現導正段卡死的現象；導正頭為稍小于管坯內徑的圓柱面，可確保軸向側推力均勻作用于管材兩管端，同時增強嵌入式密封段的密封性；

2.推頭與管坯管端密封性好：由于嵌入式密封段包括的N圈嵌入環和N圈容料槽，嵌入環各級長度相同、直徑逐級等差增大，首級嵌入環直徑大于導正頭圓柱體直徑，末級嵌入環直徑等于推頭主體直徑，首、末嵌入環外徑形成的斜度為20°～45°之間，當推頭在液壓缸的推力作用下軸向擠壓管端時，管坯管端錐面處的部分材料發生塑性變形，材料流入容料槽，當材料流入容料槽后推頭可提供軸向推力均勻作用于管坯端口，推頭密封段的嵌入環與管端錐面產生軸向擠壓，嵌入環在推力的作用下緊緊咬緊管端錐面，使管端錐面部分材料發生塑性變形容入容料槽形成多圈鋼性接觸密封圈，密封性好；

3.同時由于材料容入容料槽在管端錐面局部產生的塑性形變形成了多圈的環狀止推槽，可以產生多圈均勻的軸向作用力，使得補料更加的均勻；避免在推力的不斷作用下產生徑向力而導致管端徑向擴張，從而有效地消除管端口擴張而卡死在模具型腔現象，使得進料補料更加順暢，利于管坯的成形；