CN105909509A - 一种水泵密封座及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泵密封座，包括密封座半成品，所述的密封座半成品为冲压不锈钢构件，所述的密封座半成品壁厚等厚度设置，所述的密封座半成品的内侧车削加工有密封槽体，所述的密封槽体经墩压后形成密封槽，所述的密封槽体的槽壁经墩压后向密封座半成品的外部形成密封凸圈。还公开了一种水泵密封座的成型方法。该水泵密封座，采用预车密封槽体，然后进行墩压成形的方法来成形密封凸圈和密封槽，通过预车在需要成形密封凸圈和密封槽的部位降低材料厚度，使冲压成形时壁厚薄的地方易于成形，且密封凸圈和密封槽两边的圆角小，易于在车削较小余量的情况下达到图纸要求，这样可以有效降低凸筋变形区板材的变形抗力，达到易于成形的目的。
Description
技术领域
本发明涉及水泵的技术领域，尤其是涉及一种水泵密封座及其成型方法。
背景技术
现有水泵的不锈钢密封座都采用铸造成型的方法，这是因为密封座的密封圈槽无法冲压成形，所以只能使用成本较高的铸造成型方法，铸件与冲压件相比，有以下缺点： 1.铸造件内部组织疏松，存在气孔夹渣等缺陷易导致漏水现象，冲压用的轧制板材内部组织细化均匀、抗拉强度高、不会出现漏水现象； 2.铸造是一个高能耗、高成本的加工方法，铸造毛坯单价是板材单价的2至3倍。正因为铸造件存在上述缺陷，所以现有的水泵密封座成本高、使用寿命短。
中国专利文献（公告日： 2015年12月9日，公告号：CN 204851621U）公开了卧式水泵密封座结构，卧式水泵密封座结构包括密封座和第一凸台，密封座的两端处设有采用一次性冷冲压成型的第二凸台，第二凸台的外侧部呈圆弧状；所述的密封座上位于第一凸台和第二凸台的中间处设有拉板座。本实用新型的有益效果是：既能保证密封板的强度，又能够零件在多重止口下的形位公差，且缩短加工工序的简单快捷。
中国专利文献（公告日：2014年1月1，公告号：CN103481028A）公开了一种球阀的阀座密封结构的加工方法，包括一阀座半成品，该阀座半成品的环形密封槽的两槽边中的至少之一个槽边为自由边，一密封圈能够自由地放入所述环形密封槽内；所述加工方法的步骤包括：第一步：将上模安装于一压机的冲头上，下模安装于所述压机的工作台上；第二步：将所述密封圈置于所述阀座半成品的环形密封槽内，然后将所述阀座半成品安放于所述下模上，接下来启动所述压机使所述上模作用于所述环形密封槽的自由边，压弯所述自由边使所述自由边扣住所述密封圈并容许部分密封圈凸出至所述环形密封槽外。本发明采用冲压成形的方法制成阀座的密封结构，使得密封圈和环形密封槽的配合关系更稳定，阀座的制备工艺自动化程度更高。
上述技术方案虽然也是密封座的一种加工方法，但是上述加工方法却不适合水泵密封座的加工。
发明内容
本发明的第一个发明目的是为了解决现有技术中水泵不锈钢密封座的密封圈槽无法冲压成形的难题，而提供一种能有效降低凸筋变形区不锈钢板材的变形抗力，易于加工成形的水泵密封座。
本发明的第二个发明目的是为提供一种水泵密封座的成型方法。
本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案是：一种水泵密封座，包括密封座半成品，所述的密封座半成品为冲压不锈钢构件，所述的密封座半成品壁厚等厚度设置，所述的密封座半成品的内侧车削加工有密封槽体，所述的密封槽体经墩压后形成密封槽，所述的密封槽体的槽壁经墩压后向密封座半成品的外部形成密封凸圈。该水泵密封座，通过先对密封座半成品先进行预车加工出一密封槽体，然后通过墩压工艺，使得密封槽体处形成密封凸圈和密封槽，这样的水泵密封座，由于采用预车密封槽体和墩压成形的方法来成形密封凸圈和密封槽，预车的目的是为了在需要成形密封凸圈和密封槽的部位降低材料厚度，使冲压成形时壁厚薄的地方易于成形，且密封凸圈和密封槽两边的圆角小，易于在车削较小余量的情况下达到设计要求，这样可以有效降低凸筋变形区板材的变形抗力，达到易于成形的目的。
作为优选，所述的密封槽体的深度为1mm～2mm，所述的密封槽体的宽度比墩压后的密封槽的宽度宽4mm左右。所述的密封槽体的槽边缘与密封座半成品口部的距离与墩压成形后的密封槽的边缘与水泵密封座成品口部的距离相同。密封槽体的深度以满足变形，实现密封为目的，只要能够过到上述要求即可。
作为优选，所述的密封槽经精车加工后最后形成密封槽密封体。为了密封效果更好，可以对成型后的密封槽进行精加工。
本发明实现其第二个发明目的所采用的技术方案是：一种权利要求1所述的水泵密封座的成型方法，其特征在于：该水泵密封座的成型方法包括以下步骤：1）选定符合要求厚度的不锈钢板材，通过冲压形成密封座半成品；2）在密封座半成品的开口内侧壁上通过预车加工形成密封槽体；3）将步骤2中的密封座半成品放入墩压模具中，通过墩压模具墩压使密封座半成品的外壁上对应密封槽体的位置形成密封凸圈，而密封槽体经墩压形成密封槽；4）开模取出墩压件形成水泵密封座成品。该水泵密封座的成型方法，由于不锈钢密封座在水泵中是一个密封承压件，有一定的强度和密封要求，且冲压成形后需有余量精车加工装配配合部位尺寸，所以冲压不锈钢板材厚度选取4-6mm，一般的厚板冲压成形方法难以成形密封座上必不可少的密封凸圈和密封槽这样的结构，该成型方法解决水泵不锈钢密封座的密封凸圈和密封槽无法冲压成形的难题，提出一种可行的冲压成形方法。采用预车密封槽体并对密封槽体进行墩压成形的方法来成形密封凸圈和密封槽，通过预车可以使得不锈钢密封座的板材不受厚度的限制，而仅在需要成形密封凸圈和密封槽的部位通过车削加工的方式降低材料的厚度，使冲压成形时壁厚薄的地方易于成形，且密封凸圈和密封槽两边的圆角小，易于在车削较小余量的情况下达到设计要求，这样可以有效降低凸筋变形区板材的变形抗力，达到易于成形的目的。
作为优选，步骤2）中预车加工成型的密封槽体的槽深为1mm～2mm，或者预车加工成型的密封槽体的槽深为不锈钢板材厚度的1/3至1/2；所述的密封槽体的宽度比墩压后的密封槽的宽度宽4mm左右。预车密封槽体的深度一般选择1mm～2mm，或者板材厚度的1/3至1/2左右，这样的结构即保证了密封座的承载要求，又能满足墩压成型的要求，有效降低凸筋变形区板材的变形抗力，达到易于成形的目的。
作为优选，步骤3）中的墩压模具包括上模板、卸料聚氨酯块、卸料板、上模型腔、下模型腔和下模板，所述的上模型腔与下模型腔闭合后形成型模腔，所述的密封槽体在墩压过程中在型模腔内自然变形，向外形成密封凸圈，同时密封槽体变形形成密封槽。墩压模具采用上述结构，既有利于密封凸圈和密封槽的墩压成型，而且这样的模具操作方便快捷。
作为优选，所述的上模型腔与下模型腔闭合形成型模腔时，型模腔与墩压件密封座半成品之间设置有0.1mm～0.2mm的间隙。这样的结构即能保证成形尺寸又能实现顺利脱模。
作为优选，步骤4）完成后还可以对密封槽进行精加工，精加工采用精车加工。
本发明的有益效果是：该水泵密封座及其成型方法，采用预车密封槽体，然后进行墩压成形的方法来成形密封凸圈和密封槽，通过预车在需要成形密封凸圈和密封槽的部位降低材料厚度，使冲压成形时壁厚薄的地方易于成形，且密封凸圈和密封槽两边的圆角小，易于在车削较小余量的情况下达到图纸要求，这样可以有效降低凸筋变形区板材的变形抗力，达到易于成形的目的。
附图说明
图1是本发明水泵密封座半成品的一种结构示意图；
图2是本发明水泵密封座半成品预车密封槽体后的一种结构示意图；
图3是本发明水泵密封座成品的一种结构示意图；
图4是本发明带预车密封槽体的水泵密封座半成品墩压成型的一种结构示意图；
图中：1、密封座半成品，2、密封槽体，3、密封槽，4、密封凸圈，5、密封槽密封体，6、墩压模具，7、水泵密封座成品，8、上模板，9、卸料聚氨酯块，10、卸料板，11、上模型腔，12、下模型腔，13、下模板，14、型模腔。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1：
在图1、图2、图3所示的实施例中，一种水泵密封座，包括密封座半成品1，密封座半成品1为冲压不锈钢构件，密封座半成品1壁厚等厚度设置，密封座半成品1的内侧车削加工一个槽体深度为1mm～2mm密封槽体2，密封槽体2的宽度比墩压后的密封槽3的宽度宽4mm左右。密封槽体2经墩压后形成密封槽3，密封槽体2的槽壁经墩压后向密封座半成品1的外部形成密封凸圈4。密封槽3经精车加工后最后形成密封槽密封体5。
一种水泵密封座的成型方法（见图4），该水泵密封座的成型方法包括以下步骤：1）选定符合要求厚度的不锈钢板材，通过冲压形成密封座半成品1；2）在密封座半成品1的开口内侧壁上通过预车加工形成密封槽体2；预车加工成型的密封槽体2的槽深为1mm～2mm，或者预车加工成型的密封槽体2的槽深为不锈钢板材厚度的1/3至1/2。密封槽体2的宽度比墩压后的密封槽3的宽度宽4mm左右。
3）将步骤2中的密封座半成品1放入墩压模具6中，通过墩压模具6墩压使密封座半成品1的外壁上对应密封槽体2的位置形成密封凸圈4，而密封槽体2经墩压形成密封槽3；4）开模取出墩压件形成水泵密封座成品7。
步骤3）中的墩压模具6包括上模板8、卸料聚氨酯块9、卸料板10、上模型腔11、下模型腔12和下模板13，上模型腔11与下模型腔12闭合后形成型模腔14，密封槽体2在墩压过程中在型模腔14内自然变形，向外形成密封凸圈4，同时密封槽体2变形形成密封槽3。上模型腔11和下模型腔12内部为阶梯结构的腔体，上模型腔11的阶梯结构的最小内径小于下模型腔12的阶梯结构的最小内径，这样的结构使得上模型腔11与下模型腔12闭合后，有利于成型，使得型模腔内的待墩压件可以受到上下方向的挤压力以及左右方向的挤压力和延伸力，从而使得密封槽以及密封凸圈形成到位。上模型腔11与下模型腔12闭合形成型模腔14时，型模腔14与墩压件密封座半成品1之间设置有0.1mm～0.2mm的间隙。
步骤4）完成后还可以对密封槽3进行精加工，精加工采用精车加工。
该实施例中，采用315T的双动液压机拉深厚度为4mm，直径为150mm，深度为70mm的密封座半成品1，在密封座半成品1上先用车床预车一条深度较浅的密封槽体2，然后使用冲压模具墩压成形密封槽3来加大密封槽的深度，预车的目的是为了在需要成形密封凸圈和密封槽的部位降低材料厚度，从而在此部位降低材料强度，达到易于成形的目的，预车槽的深度一般选择1.5-2mm，预车密封槽体的宽度比墩压后的密封槽宽度尺寸增加4mm左右，预车密封槽体前的冲压件密封座半成品1总高度比墩压成形后的密封座成品总高度增加的尺寸与上述这个密封槽体宽增加的尺寸相同。而预车的密封槽体边缘离密封座半成品1口部的距离与墩压成形后的密封槽的边缘离密封座成品口部的距离相同。
墩压模具由墩压上模板8、卸料聚氨酯块9、卸料板10、上模型腔11、下模型腔12、下模板13组成，压力机选用普通的单双动液压机，当压力机下行时，密封座半成品在压力机作用下轴向受压变形并向外凸出成形一条筋，即密封凸圈，在上下模合模组成的型模腔内成形预定形状尺寸的外凸内凹的密封凸圈和密封槽。而密封座半成品放入上模型腔及下模型腔时有间隙0.1mm～0.2mm配合，这样即能保证成形尺寸又能顺利脱模。
该水泵密封座的成型方法，由于不锈钢密封座在水泵中是一个密封承压件，有一定的强度和密封要求，且冲压成形后需有余量精车加工装配配合部位尺寸，所以冲压不锈钢板材厚度选取4-6mm，一般的厚板冲压成形方法难以成形密封座上必不可少的密封凸圈和密封槽这样的结构，该成型方法解决水泵不锈钢密封座的密封凸圈和密封槽无法冲压成形的难题，提出一种可行的冲压成形方法。采用预车密封槽体并对密封槽体进行墩压成形的方法来成形密封凸圈和密封槽，通过预车可以使得不锈钢密封座的板材不受厚度的限制，而仅在需要成形密封凸圈和密封槽的部位通过车削加工的方式降低材料的厚度，使冲压成形时壁厚薄的地方易于成形，且密封凸圈和密封槽两边的圆角小，易于在车削较小余量的情况下达到设计要求，这样可以有效降低凸筋变形区板材的变形抗力，达到易于成形的目的。
Claims (8)
1.一种水泵密封座，其特征在于：包括密封座半成品（1），所述的密封座半成品（1）为冲压不锈钢构件，所述的密封座半成品（1）等壁厚设置，所述的密封座半成品（1）的内侧车削加工有密封槽体（2），所述的密封槽体（2）经墩压后形成密封槽（3），所述的密封槽体（2）的槽壁经墩压后向密封座半成品（1）的外部形成密封凸圈（4）。
2.根据权利要求1所述的一种水泵密封座，其特征在于：所述的密封槽体（2）的深度为1mm～2mm，所述的密封槽体（2）的宽度比墩压后的密封槽（3）的宽度宽4mm左右。
3.根据权利要求1或2所述的一种水泵密封座，其特征在于：密封槽（3）经精车加工后最后形成密封槽密封体（5）。
4.一种权利要求1所述的水泵密封座的成型方法，其特征在于：该水泵密封座的成型方法包括以下步骤：1）选定符合要求厚度的不锈钢板材，通过冲压形成密封座半成品（1）；2）在密封座半成品（1）的开口内侧壁上通过预车加工形成密封槽体（2）；3）将步骤2中的密封座半成品（1）放入墩压模具（6）中，通过墩压模具（6）墩压使密封座半成品（1）的外壁上对应密封槽体（2）的位置形成密封凸圈（4），而密封槽体（2）经墩压形成密封槽（3）；4）开模取出墩压件形成水泵密封座成品（7）。
5.根据权利要求4所述的一种水泵密封座的成型方法，其特征在于：步骤2）中预车加工成型的密封槽体（2）的槽深为1mm～2mm，或者预车加工成型的密封槽体（2）的槽深为不锈钢板材厚度的1/3至1/2；所述的密封槽体（2）的宽度比墩压后的密封槽（3）的宽度宽4mm左右。
6.根据权利要求4所述的一种水泵密封座的成型方法，其特征在于：步骤3）中的墩压模具（6）包括上模板（8）、卸料聚氨酯块（9）、卸料板（10）、上模型腔（11）、下模型腔（12）和下模板（13），所述的上模型腔（11）与下模型腔（12）闭合后形成型模腔（14），所述的密封槽体（2）在墩压过程中在型模腔（14）内自然变形，向外形成密封凸圈（4），同时密封槽体（2）变形形成密封槽（3）。
7.根据权利要求6所述的一种水泵密封座的成型方法，其特征在于：所述的上模型腔（11）与下模型腔（12）闭合形成型模腔（14）时，型模腔（14）与墩压件密封座半成品（1）之间设置有0.1mm～0.2mm的间隙。
8.根据权利要求4或5或6或7所述的一种水泵密封座的成型方法，其特征在于：步骤4）完成后还可以对密封槽（3）进行精加工，精加工采用精车加工。
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