球頭接管的成型模塊及成型設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及機械制造領域，尤其是涉及一種球頭接管的成型裝置。
【背景技術】
[0002]液壓管接頭作為現代液壓傳動中使用最廣最核心的液壓輔助元器件產品，連接著各個液壓元器件、液壓系統及裝備，是各種工業生產裝置中不可缺少的環節，其使用量非常巨大。
[0003]在液壓系統中，無論是常規壓力液壓系統，還是超高壓液壓系統都存在容易產生泄漏的問題，還有防振動性能，布管方便性，使用壽命等也是非常現實要面對的問題，實際上現在液壓系統應用中，因管連接而帶來的泄漏依然是一個主要問題。
[0004]對此，為了滿足液壓管接頭在高壓及超高壓系統中的應用，現出現一種以球頭接管(帶有球面形頭體的接管)為主的管接頭結構，其主要依靠接管的球面形頭體與接頭體的擠壓變形成面密封結構，從而提高管接頭的密封性能。同時，為了制造該球頭接管，通常是利用夾緊裝置將接管夾緊，然后由采用精鋼制成的球模在成型裝置的驅動下壓延接管的頭體，使頭體變形成球面形。
[0005]但，在以上球頭接管成型過程中，精鋼制成的球模冷擠壓成型效果不理想，摩擦阻力大，發熱明顯，使用壽命較低，造成模具變形、模具過熱，從而導致球頭接管的成品率降低。
【發明內容】
[0006]本申請提供一種新型的球頭接管的成型模塊及成型設備。
[0007]本申請提供的球頭接管的成型模塊，包括:
[0008]機座；
[0009]夾緊裝置，所述夾緊裝置安裝在機座上，用于夾緊接管；
[0010]模具總成，所述模具總成安裝在機座上，其包括模套、成型模和芯棒，所述成型模由特陶材料制成，所述成型模固定在模套中并且具有用于擠壓接管頭體的成型腔，所述模套和成型模上設有芯棒孔，所述芯棒貫穿所述芯棒孔；
[0011]以及成型裝置，所述成型裝置安裝在機座上，用于驅動成型模擠壓接管的頭體。
[0012]作為所述成型模塊的進一步改進，所述模套由金屬材料制成，所述成型模熱鑲在模套內。
[0013]作為所述成型模塊的進一步改進，所述成型腔包括自芯棒孔向外依次連接的成型腔壁、中間腔壁和收尾腔壁，所述中間腔壁為環狀的內球面形，所述成型腔壁與中間腔壁的曲率不同。
[0014]作為所述成型模塊的進一步改進，所述成型腔壁包括第一成型腔壁和與第一成型腔壁連接的第二成型腔壁，所述中間腔壁連接在第二成型腔壁之后，所述第一成型腔壁的曲率為中間腔壁曲率的118% _128%，所述第二成型腔壁的曲率為中間腔壁曲率的118% -106%。
[0015]作為所述成型模塊的進一步改進，所述第一成型腔壁的曲率為中間腔壁曲率的122%，所述第二成型腔壁的曲率為中間腔壁曲率的110%。
[0016]作為所述成型模塊的進一步改進，所述第一成型腔壁在成型腔軸向上的長度占整個成型腔長度的13% _16%，所述第二成型腔壁在成型腔軸向上的長度占整個成型腔長度的 16% -20%。
[0017]作為所述成型模塊的進一步改進，所述收尾腔壁包括依次連接的第一收尾腔壁、第二收尾腔壁和第三收尾腔壁；所述第一收尾腔壁與中間腔壁連接，且其曲率為中間腔壁曲率的100% -110%，所述第二收尾腔壁的曲率為中間腔壁曲率的120% -130%，所述第三收尾腔壁的曲率為中間腔壁曲率的95% -85%。
[0018]作為所述成型模塊的進一步改進，所述第一收尾腔壁的曲率為中間腔壁曲率的105%,所述第二收尾腔壁的曲率為中間腔壁曲率的126%，所述第三收尾腔壁的曲率為中間腔壁曲率的90%。
[0019]作為所述成型模塊的進一步改進，所述第一收尾腔壁在成型腔軸向上的長度占整個成型腔長度的10% _14%，所述第二收尾腔壁在成型腔軸向上的長度占整個成型腔長度的14% -18%，所述第三收尾腔壁在成型腔軸向上的長度占整個成型腔長度的4% -6%。
[0020]作為所述成型模塊的進一步改進，所述夾緊裝置包括夾緊缸、調整螺桿組件和夾緊塊組件，所述夾緊塊組件具有用于容置接管的夾緊腔；所述夾緊缸和調整螺桿組件均安裝在機座上，并分別從兩側夾緊所述夾緊塊組件；所述成型裝置包括成型缸，所述成型缸安裝在機座上，所述成型缸的活塞作用于模具總成，驅動成型模擠壓接管的頭體；所述成型缸和夾緊缸均采用70MPa以上液壓系統進行驅動。
[0021]本申請提供的球頭接管的成型設備，包括至少兩種結構如上述任一項所述的成型模塊。
[0022]本申請的有益效果是:
[0023]本申請提供的球頭接管的成型模塊，其包括機座、夾緊裝置、模具總成以及成型裝置。該夾緊裝置用于夾緊接管，模具總成則安裝在機座上，其包括模套、成型模和芯棒，該成型模由特陶材料制成，同時成型模固定在模套中并且具有用于擠壓接管頭體的成型腔，成型裝置則用于驅動成型模擠壓接管的頭體。本特陶材料制成的成型模具有高耐磨性，變形小，又具有良好的自潤滑性，非常適合用作金屬塑性成型的冷鐓模具，即冷擠壓成型模具。由該成型模塊制得的球頭接管成品率較精鋼模塊更高。
[0024]本申請提供的成型設備包括至少兩個成型模塊，該成型模塊具有不同的尺寸大小，可用于制造滿足不同壓力的球頭接管。該成型設備可根據實際需求選擇不同的成型模塊，實現模塊化，極大地方便了實際生產使用。
【附圖說明】
[0025]圖1為本申請球頭接管的成型模塊一種實施例的剖視圖；
[0026]圖2為圖1所示實施例剖視狀態下的分解圖；
[0027]圖3為圖1所示實施例中模具總成剖視狀態下的分解圖；
[0028]圖4為圖1所示實施例中成型模剖視圖；
[0029]圖5為成型后的球頭接管剖視圖；
[0030]圖6為本申請球頭接管的成型設備一種實施例的結構示意圖；
[0031]圖7為本申請球頭接管的成型設備另一種實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本發明作進一步詳細說明。本申請可以以多種不同的形式來實現，并不限于本實施例所描述的實施方式。提供以下【具體實施方式】的目的是便于對本申請公開內容更清楚透徹的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字詞僅是針對所示結構在對應附圖中位置而言。
[0033]然而，本領域的技術人員可能會意識到其中的一個或多個的具體細節描述可以被省略，或者還可以采用其他的方法、組件或材料。在一些例子中，一些實施方式并沒有描述或沒有詳細的描述。
[0034]此外，本文中記載的技術特征、技術方案還可以在一個或多個實施例中以任意合適的方式組合。對于本領域的技術人員來說，易于理解與本文提供的實施例有關的方法的步驟或操作順序還可以改變。因此，附圖和實施例中的任何順序僅僅用于說明用途，并不暗示要求按照一定的順序，除非明確說明要求按照某一順序。
[0035]實施例一:
[0036]本實施例一提供一種球頭接管的成型模塊。
[0037]該成型模塊包括機座、夾緊裝置、模具總成以及成型裝置。
[0038]該夾緊裝置安裝在機座上，用于夾緊接管。夾緊裝置可以是手動夾緊，也可以利用氣液電等動力進行夾緊。
[0039]模具總成安裝在機座上，其包括模套、成型模和芯棒，該成型模由特陶材料制成。成型模固定在模套中并且具有用于擠壓接管頭體的成型腔，模套和成型模上設有芯棒孔，芯棒貫穿所述芯棒孔。
[0040]該成型裝置安裝在機座上，用于驅動成型模擠壓接管的頭體。同理，該成型裝置可以是手動施力成型，也可以利用氣液電等動力進行成型。
[0041]具體地，請參考圖1和2，機座100具有安裝腔110，用于安裝各個部件。本實施例所示例的夾緊裝置包括夾緊缸200、夾緊塊組件300和調整螺桿組件400。
[0042]該夾緊塊組件300具有用于容置接管的夾緊腔330。具體地，該夾緊塊組件300可以包括兩個夾緊塊310、320，該兩個夾緊塊310、320圍合形成一個夾緊腔330。該夾緊塊組件300安裝在機座100上，在插入接管900前處于松弛狀態。
[0043]該夾緊缸200和調整螺桿組件400均安裝在機座100上，并分別從兩側夾緊上述夾緊塊組件300。請參考圖1和2，該調整螺桿組件400可通過螺釘鎖緊在機座100上。同時，該調整螺桿組件400中螺桿410是可相對機座100移動的，即可以調整夾緊塊組件300在機座100上的位置。
[0044]該夾緊缸200采用的是液壓驅動，其活塞210與調整螺桿組件400中螺桿410分別從兩側抵住夾緊塊組件300。在接管900放入夾緊腔330后，該活塞210在液壓系統驅動下逐漸推動夾緊塊310移動，從而夾緊接管900。
[0045]請繼續參考圖1和2，本實施例所示例的夾緊裝置包括成型裝置包括成型缸800。該成型缸800安裝在機座100上，其由液壓系統驅動。成型缸800的活塞810作用于模具總成，驅動成型模600擠壓接管900的頭體。如圖5所示，成型后的接管900具有球面形的頭體910。
[0046]其中，成型缸800和夾緊缸200可以均采用70MPa以上液壓系統進行驅動。
[0047]請繼續參考圖1至4，該成型模600可以是采用氧化鋯或氮化硅特種陶瓷材料經成型、增強、燒結和加工制成。本特陶材料制成的成型模600具有高耐磨性，變形小，又具有良好的自潤滑性，非常適合用作金屬塑性成型的冷鐓模具，即冷擠壓成型模具。由該成型模塊制得的球頭接管900成品率較精鋼模塊更高。
[0048]進一步地，為了彌補特陶模具的沖擊韌性不足和增強模具整體強度和耐用性，本申請技術的成型模600具采用熱鑲(紅裝)技術鑲嵌在金屬材料制成的模套500內。
[0049]具體工藝如下:
[0050]首先，根據不同規格尺寸設計不同的過盈量，常用規格一般為0.01-0.03mm，將模套500在箱式電爐中加熱到220-280°C，持續2_4小時，同時以120-180°C加熱成型模600達1-2小時，隨后帶防燙手套人工輕松將成型模600鑲入模套500中。原理是特陶120°C以下基本沒有熱脹冷縮，120°C以上熱脹變形也很少，遠不及模套500的熱脹變形量，加上加溫溫度低時間短，所以金屬套變形量(直徑變大)與成型模600熱脹變形量(少許變大)的差值足以大于設計時所留的過盈量，成型模600得以輕松鑲入模套500中，待溫度恢復正常，成型模600便牢牢鑲嵌在模套500中。這就是熱裝工藝或稱紅裝。
[0051]進一步地，請參考圖3、4，為了使成型后的接管900具有更好的密封性能，該成型腔610包括自芯棒孔620向外依次連接的成型腔壁611、中間腔壁612和收尾腔壁613。其中，成型腔壁611與中間腔壁612的曲率不同。
[0052]該中間腔壁612為環狀的內球面形，使得制得的球頭接管900可以在任意角度與管接頭體錐孔形成有效密封。
[0053]成型腔壁611和收尾腔壁613則需要考慮到金屬連續擠壓包覆的運動學、塑性變形金屬