专利名称：一种管件液压成形用分段式密封头机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压成形机构领域，尤其涉及涉及管材液压成形系统中的密封头
机构，该机构安装在液压缸上，可方便且精确地调整位置，实现密封头与模具型腔轴心线的 对中。
背景技术：
与传统冲压、焊接工艺相比，采用管件液压成形技术制造的零件具有重量轻、刚度 好、节约材料等优点。该技术已经被应用在汽车、航天、飞机等相关的制造领域。管件液压 成形基本工艺过程如下所述 首先将管材放入下模内，然后闭合上模，将管件两端用密封头进行密封，并对管腔 内充满液体介质，在加压胀形变形过程中，两密封头由液压缸和带动同时向内推进实现材 料补充，管件受内压力和轴向推进作用管壁发生塑性变形并贴合模具型腔，从而得到所需 形状的零件。 其中液压成形的关键部件之一，密封头机构，该机构连接在液压缸，实现对管端密 封和推进补料作用，是管件液压成形系统的关键部分之一。目前密封头机构一般采用整体 式结构与液压缸直接连接，如图1所示，包括整体式密封头、液体介质通道及通过螺栓把密 封头连接在液压缸上。实际生产中与模具的位置关系通常要求液压成形模具型腔内表面与 密封头表面间隙在0. 1-0. 3mm间，以保证推进的导向，因此要求密封头与模具型腔轴心线 精确对中。 目前技术下的整体式密封头虽然具有结构简单的特点，但是由于密封头与缸的刚 性连接不具备位置调整性的特点，要实现与模具型腔轴心线的精确对中，对液压缸、模具和 密封头机构的制造和安装的精度要求很高。这不仅不提了高制造成本，也不便于安装。因密 封头与模具型腔轴心线安装不对中引起的偏载作用，将增大模具型腔与密封头间的摩擦，
影响模具与密封头使用寿命，影响密封效果和零件成形。 综上所述，现需要一种能方便且精确地调整位置，实现密封头与模具型腔轴心线 的对中的管件液压成形用密封头机构
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种有别于传统的液压成形密封头机构， 本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构其设计目的为密封头机构连接液压缸、 密封管端，是高压液体注入管腔的通道，密封头安装的轴心线要求与模具型腔轴心线对中， 以减少液压缸推进时与模具的摩擦。本本实用新型对密封头结构进行优化设计，基于以下 思想 1)采用分体多段模块化结构设计； 2)密封头机构满足安装时位置调整的方便性； 3)密封头机构机构对中位置调整方便性不影响高压液体通道的贯通性。[0011] 本实用新型的具体结构如下所述 —种管件液压成形用分段式密封头机构，包括液压缸，其特征在于 所述的液压缸上安装一连接块，将一密封杆安装在该连接块上，再将法兰扣环套
在密封杆上，在该密封杆的端面上设置连接一密封端头，密封端头再插入由上模具和下模
具组合成的模具导向腔内。 分段式密封头机构代替了原有的固定一体式密封头机构，使得本实用新型具有可 方便调整密封头位置，实现密封头与模具型腔轴心线的对中的功能。 根据本实用新型的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封端头的为锥形圆台式设计，在密封端头内设置有两个螺栓连接通孔和一号介质注入通 道，其中一号介质注入通道设置于密封端头的轴心线处，两个螺栓连接通孔分别设置在一 号介质注入通道的两侧并与其平行。 端面直径及端头长度由管件外尺寸和壁厚来决定，根据管件外径尺寸和壁厚的不 同，调整端面直径、端头长度和锥形圆台与水平面成夹角的夹角值，实现管端被锥台扩大后 接触台阶面形成管端扩张接触式的密封。 密封端头主要起密封管端、接触模具型腔、精确导向作用。 根据本实用新型的的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述
的密封端头的端面形状也可为椭圆锥形或矩形。 密封端头的端面形状根据预成形管的管端部形状决定。 根据本实用新型的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封杆，其密封杆端面直径比密封端头直径略小，密封杆端面处设置有两个对应密封端头 的两个螺栓连接通孔的位置且与其直径相同的螺纹孔，在密封杆的轴心线处设置有二号介 质注入通道，其尺寸略大于密封端头的一号介质注入通道，二号介质注入通道与两个螺纹 孔之间设置有一号密封圈，密封杆端座为圆台阶式设计。 密封杆的杆身长度及密封杆端面的截面形状由密封端头的长度和形状决定，密封 杆的二号介质注入通道与密封端头的一号介质注入通道通过一号密封圈实现无泄漏贯通。 根据本实用新型的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封杆端面的螺纹孔，将密封端头连接螺栓从密封端头的两个螺栓连接通孔旋入该螺纹 孔，将密封杆与密封端头连接在一起。 螺栓连接的密封杆与密封端头安全可靠，方便拆卸和调节。 根据本实用新型的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 法兰扣环上开有3个沿法兰周向均布的槽孔，法兰扣环内部为内台阶式的一号内腔孔和二 号内腔孔。 一号内腔孔和二号内腔孔的直径略大于对应的密封杆端座的圆台阶直径，并与 其配合。 法兰扣环与密封杆的连接关系为，密封杆安装在连接块上，法兰扣环套进密封杆， 一号内腔孔和二号内腔孔的直径略大于对应的密封杆端座的圆台阶直径，之间的差值均以 能实现密封杆的准确调整和实现法兰扣环扣紧密封杆为目的。 根据本实用新型的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 连接块设置有3个沿周向均布且与法兰扣环的槽孔位置对应的连接块螺纹孔，用法兰连接 螺栓从槽孔旋入该连接块螺纹孔，将法兰扣环与连接块连接，连接块上还设置有3个沿周向均布的螺栓沉孔，通过连接块螺栓与液压缸的液压缸螺纹孔连接，另外，在该连接块中部
的轴心线位置处还设置有介质注入管腔，该介质注入管腔直径略大于密封杆的二号介质注
入通道，在介质注入管腔与连接块螺纹孔及螺栓沉孔之间设置有二号密封圈。 连接块根据液压缸的缸杆尺寸确定，通过二号密封圈实现连接块的介质注入管腔
与密封杆的二号介质注入通道无泄漏贯通。 本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构，可方便调整密封头位置，实现 密封头与模具型腔轴心线的对中。 使用本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构获得如下有益效果 1.使用本实用新型可方便实现密封头与模具型腔的轴心线对中，提高模具使用寿
命，降低模具制造、维修成本。 2.本实用新型采用模块化设计，易加工、便于连接，方便更换。 3.使用本实用新型提高了生产效率，降低零件废品率，加速提升液压成形产品的 市场竞争力。
图1为现有技术下的整体式密封头机构的结构示意图； 图2为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的具体结构示意图； 图3为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的工作状态具体结构示 意图； 图4为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的密封端头部分的具体 结构示意图； 图5为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的密封杆部分的具体结 构示意图； 图6为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的法兰扣环部分的具体 结构示意图； 图7为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的连接块部分的具体结 构示意图； 图8为本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的连接块部分的主视图。 图中A-螺栓连接通孔，B-—号介质注入通道，C-螺纹孔，D-二号介质注入通道， E-槽孔，F-连接块螺纹孔，G-螺栓沉孔，H-介质注入管腔，1-液压缸，2-连接块，3-密封 杆，4-法兰扣环，5-密封端头，6-密封杆端面，7- —号密封圈，8-密封杆端座，9-密封端头 连接螺栓，10-—号内腔孔，11-二号内腔孔，12-法兰连接螺栓，13-连接块螺栓，14-液压缸 螺纹孔，15- 二号密封圈，16-上模具，17-下模具，18-模具导向腔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明 如图2至图8所示，本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构的具体安装 和操作如下所述 1)安装上模具16、下模具17和液压缸1后，利用连接块螺栓13通过连接块2上的螺栓沉孔G与液压缸上的液压缸螺纹孔14连接，把连接块2固定连接在液压缸1上。 2)密封杆3穿过法兰扣环4，法兰连接螺栓12通过法兰扣环上的槽孔E和连接块 2上的连接块螺纹孔F把法兰扣环固定连接在连接块上。液压缸1带动密封杆3，将密封杆 端部设置的密封端头5进给到上模具16和下模具17组合成的模具导向腔8端面。由于一 号内腔孔10和二号内腔孔11的直径略大于对应的密封杆端座8的圆台阶直径，相互之间 留有调整间隙，当松动法兰扣环与法兰连接螺栓，即可方便调整密封杆位置，当密封杆轴心 线与模具导向腔18轴心线对中后，紧固法兰扣环与法兰连接螺栓，密封杆端座的圆台阶与 法兰环扣的一号内腔孔、二号内腔孔紧密配合(圆台阶紧压和一号内腔孔、二号内腔孔相 互紧压)，密封杆即被固定。 3)操作液压缸1带动密封杆3进入模具导向腔18内，密封端头连接螺栓9旋入密
封端头5上设置的两个螺栓连接通孔A及与其对应的密封杆上的两个螺纹孔C，将密封端头
和密封杆紧固连接，此时可通过松动密封端头连接螺栓，进一步微调密封端头位置，当与模
具导向腔18轴心线精确对中后，紧固密封端头连接螺栓将密封端头固定。 4) —号介质注入通道B与二号介质注入通道D之间靠一号密封圈7密封，二号介
质注入通道与介质注入管腔H之间靠二号密封圈15密封。 5)介质注入管腔H直径大于二号介质注入通道D的直径，二号介质注入通道直径
大于一号介质注入通道B的直径，使得微调密封杆3轴心线位置和密封端头5轴心线位置
时，不影响一号介质注入通道、二号介质注入通道和介质注入管腔之间的贯通。 6)连接块2、密封杆3、法兰扣环4、密封端头5和模具导向腔18的轴心线呈一直
线对中。 7)安装完毕上述装置，启动液压缸(1)即可进行管件液压成形操作。 本实用新型的管件液压成形用分段式密封头机构不仅可降低模具制造难度、减少
修模、便于调整，还可降低模具磨损、延长模具使用寿命，提升密封效果、提高产品合格率。
本实用新型设计新颖、适用性强，适用于管件液压成形相关试验、零件试制与大生产需要。
与传统密封头相比具有位置调整方便，减少与模具的摩擦磨损，提高密封效果，模块化设
计、便于加工和更换等优势，具有广阔的应用市场，适用于各种液压成形加工领域。
权利要求一种管件液压成形用分段式密封头机构，包括液压缸(1)，其特征在于所述的液压缸(1)上安装一连接块(2)，将一密封杆(3)安装在该连接块上，再将法兰扣环(4)套在密封杆上，在该密封杆的端面上设置连接一密封端头(5)，密封端头再插入由上模具(16)和下模具(17)组合成的模具导向腔(18)内；所述的连接块(2)、密封杆(3)、法兰扣环(4)、密封端头(5)和模具导向腔(18)的轴心线呈一直线对中。
2. 如权利要求1所述的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封端头(5)的为锥形圆台式设计，在密封端头内设置有两个螺栓连接通孔(A)和一号介 质注入通道(B)，其中一号介质注入通道设置于密封端头(5)的轴心线处，两个螺栓连接通 孔分别设置在一号介质注入通道的两侧并与其平行。
3. 如权利要求2所述的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封端头(5)的端面形状也可为椭圆锥形或矩形。
4. 如权利要求1所述的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封杆(3)，其密封杆端面(6)直径比密封端头(5)直径略小，密封杆端面处设置有两个对 应密封端头的两个螺栓连接通孔(A)的位置且与其直径相同的螺纹孔(C)，在密封杆的轴心线处设置有二号介质注入通道(D)，其尺寸略大于密封端头的一 号介质注入通道(B)，二号介质注入通道与两个螺纹孔之间设置有一号密封圈(7)，密封杆 端座(8)为圆台阶式设计。
5. 如权利要求4所述的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 密封杆端面(6)的螺纹孔(C)，将密封端头连接螺栓(9)从密封端头(5)的两个螺栓连接通 孔(A)旋入该螺纹孔，将密封杆与密封端头连接在一起。
6. 如权利要求1所述的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 法兰扣环(4)上开有3个沿法兰周向均布的槽孔(E)，法兰扣环内部为内台阶式的一号内腔 孔(10)和二号内腔孔(ll)，一号内腔孔和二号内腔孔的直径略大于对应的密封杆端座(8) 的圆台阶直径，并与其配合。
7. 如权利要求1所述的一种管件液压成形用分段式密封头机构，其特征在于，所述的 连接块(2)设置有3个沿周向均布且与法兰扣环(4)的槽孔(E)位置对应的连接块螺纹孔 (F)，用法兰连接螺栓(12)从槽孔旋入该连接块螺纹孔，将法兰扣环与连接块连接，连接块 上还设置有3个沿周向均布的螺栓沉孔(G)，通过连接块螺栓(13)与液压缸(1)的液压缸 螺纹孔(14)连接，另外，在该连接块中部的轴心线位置处还设置有介质注入管腔(H)，该介 质注入管腔直径略大于密封杆(3)的二号介质注入通道(D)，在介质注入管腔与连接块螺 纹孔及螺栓沉孔之间设置有二号密封圈(15)。
专利摘要一种管件液压成形用分段式密封头机构，包括液压缸，其特征在于所述的液压缸上安装一连接块，将一密封杆安装在该连接块上，再将法兰扣环套在密封杆上，在该密封杆的端面上设置连接一密封端头，上述部件之间用螺栓紧固并可调节，密封端头再插入由上模具和下模具组合成的模具导向腔内。本实用新型不仅可降低模具制造难度、减少修模、便于调整，还可降低模具磨损、延长模具使用寿命，提升密封效果、提高产品合格率。本实用新型适用于管件液压成形相关试验、零件试制与大生产需要。与传统密封头相比具有位置调整方便，减少与模具的摩擦磨损，提高密封效果，模块化设计、便于加工和更换等优势，具有广阔的应用市场，适用于各种液压成形加工领域。
文档编号F15B15/20GK201461590SQ200920076750
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者付全震, 杨兵, 苏海波, 蒋浩民, 陈新平 申请人:宝山钢铁股份有限公司;上海宝钢液压成形零部件有限公司