一种球形管件成型模具组件的制作方法

本实用新型涉及一种球形管件成型模具组件。

背景技术：

在燃气轮机上经常会用到一种不锈钢球形管件，如图1所示，球形管件9包括管状部分901和球形部分902，现有的加工方法主要是数控车加工。数控车加工时，由于晶粒流线被切断，导致管件整体强度有所降低，不能满足较高压力环境下的使用要求。同时，数控车加工对材料的利用率较低，加工成本很高。

为解决上述问题，申请公布号为cn104368666a的中国发明专利申请文件中公开了一种燃气轮机供油管路球形接头胀形方法，该方法所借助的成型模具包括上模体、下模体和锥形固定台，下模体为分体结构且活动装配在锥形固定台上的锥形孔内，两瓣下模体拼合后形成有用于成型球形管件的球形部分的成型腔，下模体内在成型腔底部设有防泄堵板，上模包括上连板和固定在上连板上的压头。使用时将上模体装卡到压力机下压头的下端，将两瓣下模体放置到锥形固定台内，然后将防泄堵板和待加工管件放置到下模体内，并将胀形件装进待加工管件的空腔内，接下来向胀形件内灌装弹性体，灌装完成后控制压头挤压胀形件，迫使成型腔处的管件内壁变形并与成型腔内壁贴合，从而完成球形接头胀形。

现有的这种胀形方法借助于特有的成型模具能够加工出满足强度要求的球形接头且降低了生产成本，但胀形完成后卸料时较为不便，需要先将下模体从锥形固定台内取出，分开两瓣下模体才能够卸料，而下模体的取出操作十分不便，导致整个卸料过程操作不便、接头加工效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种球形管件成型模具组件，以解决现有成型模具卸料不便、加工效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型球形管件成型模具组件的技术方案是：

球形管件成型模具组件包括上模和下模，上、下模上对应设有上、下贯通孔，且在上、下模拼合时形成用于安装待加工管件的管件安装孔，下模的底部在对应于下贯通孔的位置设有用于支撑待加工管件的底垫，上、下模上在拼合位置分别设有半球形型腔而在上、下模拼合时围成成型球形管件的球形部分的成型腔，模具组件还包括用于填充在待加工管件内的弹性胀形件和用于下压弹性胀形件使其胀形挤压待加工管件的压头。

本实用新型的有益效果是：将待加工管件放置于下模内，将上模与下模对准拼合后下压压头即可对管件进行胀形，胀形结束后将上模从下模上抬起便可卸料，由于上、下模上的半球形型腔是上下对称的，将上模抬起便可将成型后的管件与上模分离，向上提拉管件便可将成型后的管件从下模中取出，因此成型后的管件很容易便可与上、下模实现分离，从而使模具组件的卸料操作十分方便，同时也提高了管件加工效率。

进一步地，所述模具组件还包括夹装在压头与上模之间用于提供给压头向上复位的作用力的弹性件。弹性件能够促使压头向上复位，从管件内孔中脱出。

更进一步地，所述弹性件为橡胶环。

上、下模的其中一个上设有圆台，另一个上设有与圆台适配的插槽，上、下模通过圆台和插槽的插装配合实现拼合，上、下模中设有圆台的一个上的贯通孔的轴线与圆台的中心轴线重合。利用圆台与插槽插装配合所具有的对中效果保证在上、下模拼合后上、下贯通孔的中心轴线重合，从而形成上下延伸的管件安装孔。

进一步地，所述圆台设在下模上，所述插槽设在上模上。

在上、下模通过圆台和插槽的插装配合实现拼合时对上、下模作进一步限定，使上模的最大外径大于下模的最大外径，这样便于抬起上模。

对弹性胀形件作进一步限定，所述弹性胀形件为橡胶棒。橡胶棒的材质较软，能够避免对管件内壁造成损伤。

在上述任意一种方案的基础上，所述底垫与下模分体设置。

进一步地，所述底垫包括支撑下模的底板和设置在底板上的插入下贯通孔内的圆形凸台，圆形凸台的上端设有止口结构以供待加工管件插装。底板上的圆形凸台对应插入下模上的下贯通孔内，便于对下模的位置进行固定；通过在圆形凸台的上端设置止口结构，将待加工管件的下端插装在止口结构处，能够使管件插装更牢固。

附图说明

图1为现有技术的不锈钢球形管件的结构示意图；

图2为本实用新型的球形管件成型模具组件的具体实施例在使用时的结构示意图（左半部分显示未挤压状态，右半部分显示挤压状态）；

图中：1-压头；101-压板；102-柱状延伸段；2-橡胶环；3-上模；301-插槽；4-橡胶棒；5-待加工管件；6-下模；601-圆台；7-底垫；701-圆形凸台；702-底板；703-止口结构；8-成型腔；9-球形管件；901-管状部分；902-球形部分。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的球形管件成型模具组件的具体实施例，如图2所示，包括上模3和下模6，上模3上设有上下延伸的上贯通孔，下模6上对应上贯通孔设有上下延伸的下贯通孔，在上、下模拼合时上、下贯通孔共同形成用于安装待加工管件5的管件安装孔。下模6上设有圆台601，上模3上设有与圆台601适配的插槽301，圆台601与插槽301插装配合实现上、下模拼合。圆台601的中心轴线与下贯通孔的轴线重合，插槽301的中心轴线与上贯通孔的轴线重合，利用圆台601与插槽301插装配合所具有的对中效果保证在上、下模拼合后上、下贯通孔的中心轴线重合，从而形成上下延伸的管件安装孔。

为便于取出上模3，使上模3的最大外径大于下模6的最大外径，从而在上模3上预留出一圈不与周围结构发生干涉的部位，卸料时可借助于该部位施力取出上模3，十分方便。上、下模上在拼合位置分别设有半球形型腔，在上、下模拼合时两个半球形型腔共同围成用于成型球形管件的球形部分的成型腔8。两个半球形型腔上下对称，抬起上模3时可将上模3与成型后的球形管件分离，将球形管件向上提可使其从下模6中脱出。

下模6的底部设有底垫7，底垫7包括用于支撑下模6的底板702和设置在底板702上的圆形凸台701，圆形凸台701插入下贯通孔内而实现下模6与底垫7相对位置的保证。圆形凸台701的上端设有止口结构703，待加工管件5的下端插装在止口结构703处。

模具组件还包括用于填充在待加工管件5内的橡胶棒4和用于下压橡胶棒4的压头1，压头1包括用于承受来自上方压力的压板101以及设置在压板101下端用于向下挤压橡胶棒4的柱状延伸段102，柱状延伸段102与待加工管件5间隙配合。柱状延伸段102上还套装有橡胶环2，橡胶环2夹装在压板101与上模3之间，在压头1下压橡胶棒4时，橡胶环2被挤压，在压头1上方压力撤去后橡胶环2复位并提供给压头1向上的作用力而促使压头1复位，从管件内孔中脱出。

管件加工时，先将底垫7和下模6固定在压力机平台上，将待加工管件5插装在下模6上的下贯通孔内，塞入橡胶棒4，然后将上模3穿过待加工管件5并沿着圆台601的外周面下滑到下模6上实现与下模6的拼合，再将橡胶环2套装在压头1的柱状延伸段102上，并使压头1压在橡胶棒4上端，接下来控制压力机锤头下行，使压头1下压橡胶棒4，橡胶棒4受到挤压发生变形，迫使成型腔8处的管件发生变形并与成型腔8的内壁贴合而形成球形空腔结构。胀形完成后控制压力机锤头上行，橡胶环2促使压头1上行复位，从管件内孔中脱出，取下压头1，然后将上模3从下模6上取走，将成型后的管件从下模6中取出即可。管件加工时通过橡胶棒4挤压迫使管件变形，不破坏管件内部分子结构，从而保证了成型后的管件具有较高的强度，加工完成后只需将上模3抬起便可将成型后的管件取出，卸料操作十分方便，因此在整体上提高了管件加工效率。

上述实施例中，下模上设有圆台，上模上设有插槽，上、下模通过圆台与插槽插装配合实现拼合。在其他实施例中，还可以将圆台设置在上模上，在下模上设置与圆台适配的插槽，通过圆台与插槽配合实现上、下模的拼合；还可以在上、下模拼合面上分别对应设置其他凹凸配合结构，比如相互配合的齿槽结构、相互配合的凸起凹坑结构等实现上、下模的拼合进而实现上、下模相对位置的保证。

上述实施例中，上模的最大外径大于下模的最大外径，以便于抬起上模。在其他实施例中，上模的最大外径也可以等于或小于下模的最大外径，这样在取走上模时就只能对上模侧面和顶部施加作用力，操作较为不便。

上述实施例中，压头与上模之间夹装有橡胶环以促使压头向上复位。在其他实施例中，橡胶环也可以用弹簧代替；压头与上模之间也可以不设置任何弹性件，可将压头与压力机的锤头相对固定，锤头上行时带动压头向上运动，从管件内孔中脱出。

上述实施例中所采用的用于挤压待加工管件内壁使其胀形的弹性胀形件为橡胶棒，除此之外，还可以采用聚氨酯弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体等。

上述实施例中，底垫与下模分体设置，底垫通过其上设置的圆形凸台插入下模的下贯通孔内实现与下模的相对位置的保证。在其他实施例中，还可以在底垫上设置插槽，在下模底部设置适配的凸台，下模与底垫通过插槽与凸台配合实现相对位置的保证；底垫与下模也可以为一体结构。