專利名稱：液壓脹形管端組合密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種液壓脹形管端組合密封裝置。
背景技術：
在管液壓脹形中，保證管端密封可靠是成形的必要條件，傳統的管端密封方式有平封式密封、環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端面，并將管子兩端同時擠壓2 3mm，使其密封，適合中等脹形壓力及管端很平的情況。圖2為環狀尖刀式密封示意圖，將沖頭端面加工成I. 5_高的環狀尖刀，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，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，通過使管端整體發生塑性變形實現密封，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,而且形狀復雜。應用鋼管脹壓成形方法制造該類件時，選用一定規格的無縫鋼管，先將其兩端縮徑再將中部進行一次或兩次液壓脹形，得到預成形管坯，最后進行壓制成形得到制件。管坯液壓脹形時，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，管坯中部壁厚減薄量大，易脹裂。此外，若縮徑后管坯需進行兩次液壓脹形，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。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術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使用的液壓脹形管端組合密封裝置。為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭、設置在壓頭內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置在壓頭中，壓頭的內部設置有圓柱孔，密封滑塊間隙配合設置在圓柱孔中，并且密封滑塊的外端設置有密封壓塊，密封壓塊的外端設置有凸緣，凸緣通過螺釘與壓頭相連接，圓柱孔的內側設置有彈簧座，密封滑塊的內端設置有端蓋，端蓋與彈簧座之間設置有彈簧。所述的密封滑塊中設置有滑塊孔，壓頭中設置有壓頭通道，壓頭通道的一端設置有管接頭，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孔相連通。所述的密封滑塊與壓頭的接觸面之間設置有彈性組合密封圈。[0010]本實用新型的有益效果是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倒角，而且在兩次液壓脹形中可重復使用。
圖I為背景技術中所述的平封式密封示意圖。圖2為背景技術中所述的環狀尖刀式密封示意圖。圖3為背景技術中所述的錐臺插入式密封示意圖。圖4為本實用新型實施例的縮徑后管坯的示意圖。 圖5為本實用新型實施例的液壓脹形后管坯的示意圖。圖6為本實用新型實施例的滑動液壓脹形模具的結構示意圖。圖7為本實用新型實施例的組合密封裝置的結構示意圖。圖8為本實用新型實施例的組合密封裝置中密封滑塊的結構示意圖。圖9為本實用新型實施例的組合密封裝置中密封壓塊的結構示意圖。圖中1、左密封裝置，2、左滑動模塊，3、上模導塊，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。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型液壓脹形管端組合密封裝置作進一步的詳細描述。圖4為本發明實施例的縮徑后管坯的示意圖，管坯長度1487mm，中部外徑180mm，兩側直臂部分長度366. 5mm，端部外徑146mm、壁厚10mm，端部加工1X45°的內倒角。圖5為本發明實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,中部外徑變為260mm。圖6為本發明實施例的滑動液壓脹形模具的結構示意圖。模具本體由左密封裝置
I、左滑動模塊2、上模導塊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在上模導塊3、下模導塊9形成的空腔內滑動。上模導塊3與上模板4相連,下模導塊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，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，本實用新型所述的液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭12、設置在壓頭12內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的結構示意圖如圖8所示。密封滑塊18的外側為圓柱面，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，與管坯端面的內倒角接觸實現密封，曲面曲率半徑Rl = 100_，其尾端插入管還內部，右端部直徑為Φ117_。作為優選方式，所述的密封滑塊18通過密封壓塊設置在壓頭12中，壓頭12的內部設置有圓柱孔，密封滑塊18間隙配合設置在圓柱孔中，并且密封滑塊18的外端設置有密封壓塊19，密封壓塊19的外端設置有凸緣，凸緣通過螺釘20與壓頭12相連接，圓柱孔的內側設置有彈簧座14，密封滑塊18的內端設置有端蓋16，端蓋16與彈簧座14之間設置有彈簧15，彈簧15沿圓周方向均布，每個彈簧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，其裝配時的預緊力通過端蓋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的連接結構可以有多種結構形式，并非局限與上述結構，均屬于本實用新型的保護范疇。密封壓塊19的結構如圖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中設置有壓頭通道121，壓頭通道121的一端設置有管接頭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的內孔相連通。所述的密封滑塊18與壓頭12的接觸面之間設置有彈性組合密封圈17。彈性組合密封圈17由一個O型密封圈和一個加強環組成，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，要求密封管坯端部加工45°的內倒角。本發明實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裝配時的預緊力作用在密封滑塊18上保證管坯端部的密封；當縮徑管坯兩側直臂部分的長度略大于要求值366. 5mm時，密封滑塊18向外滑動，彈簧15被進一步壓縮，用以補償管坯的長度變化。上述的實施例僅例示性說明本發明創造的原理及其功效，以及部分運用的實施例，而非用于限制本實用新型；應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭、設置在壓頭內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曲面，密封滑塊的另一端與壓頭彈性接觸。
2.根據權利要求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置在壓頭中，壓頭的內部設置有圓柱孔，密封滑塊間隙配合設置在圓柱孔中，并且密封滑塊的外端設置有密封壓塊，密封壓塊的外端設置有凸緣，凸緣通過螺釘與壓頭相連接，圓柱孔的內側設置有彈簧座，密封滑塊的內端設置有端蓋，端蓋與彈簧座之間設置有彈簧。
3.根據權利要求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置有滑塊孔，壓頭中設置有壓頭通道，壓頭通道的一端設置有管接頭，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孔相連通。
4.根據權利要求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置有彈性組合密封圈。
專利摘要本實用新型涉及一種液壓脹形管端組合密封裝置，包括壓頭、設置在壓頭內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曲面，密封滑塊的另一端與壓頭彈性接觸。本實用新型可使管端密封需要的軸向力小，管坯脹形量大，壁厚減薄量小；管坯端部只需加工出內倒角，而且在兩次液壓脹形中可重復使用。
文檔編號B21D26/045GK202438587SQ20122007671
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者林洪才, 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