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CN109821959A - 一种用于大管径内高压成型工艺的推头 - Google Patents

一种用于大管径内高压成型工艺的推头 Download PDF

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CN109821959A
CN109821959A CN201910113850.5A CN201910113850A CN109821959A CN 109821959 A CN109821959 A CN 109821959A CN 201910113850 A CN201910113850 A CN 201910113850A CN 109821959 A CN109821959 A CN 109821959A
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CN
China
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pusher
pressure
push top
pressure forming
forming process
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CN201910113850.5A
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English (en)
Inventor
李经明
欧阳翎
胥志高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN MENGDIAN GROUP XINGDI FORGING AND STAMPING EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd.
Original Assignee
Henan Meng Dian Group Xingdi Forging And Pressing Equipment Manufacturing Co Ltd
FOSHAN CITY NANHAI XINDI MACHINERY CO LTD
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种用于大管径内高压成型工艺的推头，包括左推头、右推头，所述左推头上设有凸部，所述右推头上设有与凸部配合的凹部，所述左推头肩部套装有密封橡胶圈；所述左推头上设有充液通道，所述右推头上设有排气通道，通过此种推头可获得减小截面积增加受力压强的内高压装置，实现对大管径内高压成型的工作。

Description

一种用于大管径内高压成型工艺的推头
技术领域
本发明涉及液力成形装置领域，尤其是涉及一种用于大管径内高压成型工艺的推头。
背景技术
液力成形技术是近些年在国内快速发展的一项技术。这项技术是通过液体在复杂模具型腔内，对管、板类零件的复杂特征曲面进行高压成型的一项技术；在使用时，液压机左右两侧缸将推头推至模具左右两端进行密封充液成形，内高压成型技术在小直径管材加工上有一定优势，但是由于侧缸推头压力有一定限制，因此在大直径管材加工上无法实现内高压成型加工。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于大管径内高压成型工艺的推头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于大管径内高压成型工艺的推头，包括左推头、右推头，所述左推头上设有凸部，所述右推头上设有与凸部配合的凹部，所述左推头肩部套装有密封橡胶圈；所述左推头上设有充液通道，所述右推头上设有排气通道。
作为一个优选项，所述充液通道采用两个，所述充液通道的出液口分别开口于左推头侧壁上。
作为一个优选项，所述排气通道进气口开设于凹部上。
作为一个优选项，所述凸部前端侧壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽内装有高压密封圈。
本发明的有益效果是：本推头在使用时，将大管径管件安装于模具上后，将主缸进行合模；将左推头、右推头分别推进至管件两端，通过左推头上设有充液通道注入高压水，管件内腔中的空气从右推头上的排气通道排出，当左推头的凸部出入右推头的凹部，使右推头与左推头上的密封橡胶圈抵紧，左推头上的左油缸与右推头上的右油缸分别同时起压，实现左右油缸的压力平衡并密封形成完整腔体；经过充液通道注入高压液体并保压，管件在液体压力的作用下受力变形，完成成形后，卸压，退出左推头、右推头，合模缸举起，完成加工，通过此种推头可获得减小截面积增加受力压强的内高压装置，实现对大管径内高压成型的工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的剖面示意图；
图2是本发明的图1中A的示意图。
具体实施方式
参照图1-图2，内高压成型技术作为一种新型液压加工技术，越来越广泛应用五金、汽车、航空航天等领域；内高压成型技术在小直径管材加工上有一定优势，在管件高压成形中，使用的基本公式为：
F＝P×A
F：侧缸推力，单位KN；
P：内高压作用于管件(工件)内表面的压力(压强)，单位MPa；
A：管件内腔横截面积，单位cm2
分析：当内高压作用于管件内表面的并使之发生形变的压力P为恒定值时，截面积(A)越大，作用于管件两端的侧缸推力F也需要越大；当截面积(A)达到一定程度时，侧缸压力无法达到该指标，或者大幅度提高制造成本去满足此压力需求。
举例计算说明：
1.当截面直径为φ300㎜，壁厚为1㎜的不锈钢管，使其发生塑性变形符合工艺要求的压力为120MPa,侧缸推力应为：
F1＝120(MPa)×152(cm2)×π＝87480(KN)
2.当截面直径为φ50㎜，壁厚为1㎜的不锈钢管，使其发生塑性形变符合工艺要求的压力同为120MPa,侧缸推力应为：
F2＝120(MPa)×2.52(cm2)×π＝2355(KN)
F1/F2＝A1/A2
小结：在恒定压力(压强)下，侧缸推力与管件内截面积成正比；若要在较小推力的情况下内腔表面获得较大的压力(压强)，必须减小内腔受力面积。
依据此原理，提供了以下推头，来解决了减小截面积的问题：
包括左推头1、右推头2，左推头1上设有凸部11，右推头2上设有与凸部11配合的凹部21，左推头1肩部套装有密封橡胶圈3，实现密封及压力补偿作用；左推头1上设有充液通道12，右推头2上设有排气通道22；充液通道12采用两个，充液通道12的出液口分别开口于左推头1侧壁上；排气通道22进气口开设于凹部21上；为进一步增加密封性，在凸部11前端侧壁上设有环形凹槽13，环形凹槽13内装有高压密封圈4，高压密封圈4材质为O型橡胶圈。
本推头在使用时，将大管径管件安装于模具上后，将主缸进行合模；将左推头1、右推头2分别推进至管件两端，通过左推头1上设有充液通道12注入高压水，管件内腔中的空气从右推头2上的排气通道22排出，当左推头1的凸部11出入右推头2的凹部21，使右推头2与左推头1上的密封橡胶圈3抵紧，左推头1上的左油缸与右推头2上的右油缸分别同时起压，实现左右油缸的压力平衡并密封形成完整腔体；经过充液通道12注入高压液体并保压，管件在液体压力的作用下受力变形，完成成形后，卸压，退出左推头1、右推头2，合模缸举起，完成加工，通过此种推头可获得减小截面积增加受力压强的内高压装置，实现对大管径内高压成型的工作。
举例计算本推头说明：
假设管材截面直径为φ300㎜，壁厚为1㎜的不锈钢管，左推头1横截面φ为290㎜，右推头2截面直径为φ260㎜，可以计算出推力：
F＝P×A＝120×[(29/2)2×π-(28/2)2×π]＝5369.4(kN)
因此，当左右推头2在管腔内紧密对接后，可以大大减少管腔内壁的截面积，由公式一可以推定，左右侧缸的推力可以大大减小。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于大管径内高压成型工艺的推头，其特征在于，包括左推头(1)、右推头(2)，所述左推头(1)上设有凸部(11)，所述右推头(2)上设有与凸部(11)配合的凹部(21)，所述左推头(1)肩部套装有密封橡胶圈(3)；所述左推头(1)上设有充液通道(12)，所述右推头(2)上设有排气通道(22)。
2.根据权利要求1所述的一种用于大管径内高压成型工艺的推头，其特征在于，所述充液通道(12)采用两个，所述充液通道(12)的出液口分别开口于左推头(1)侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种用于大管径内高压成型工艺的推头，其特征在于，所述排气通道(22)进气口开设于凹部(21)上。
4.根据权利要求1所述的一种用于大管径内高压成型工艺的推头，其特征在于，所述凸部(11)前端侧壁上设有环形凹槽(13)，所述环形凹槽(13)内装有高压密封圈(4)。
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