用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模的製作方法

2023-07-13 06:15:06 1

專利名稱：用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模，包括凸模衝頭和凹模衝頭，屬於金屬板材衝壓加工技術領域。
背景技術：
在製藥、化工等領域，不鏽鋼罐是一種廣泛使用的生產設備。所述不鏽鋼罐由罐體I和封頭2兩部分組成，罐體I直徑為I 2米，如圖1所示，封頭2上端面為球冠面。罐體I和封頭2材質為304號、305號不鏽鋼，板材厚度為3 5毫米。在不鏽鋼罐的製作過程中，需要在封頭上端面進行拔頸加工。為了適應不鏽鋼材質和球冠面形狀，所述拔頸加工其過程為，先在封頭2上端面上鑽孔，然後再將拔頸導管3埠與所鑽之孔對準並焊接，如圖2所示，拔頸導管3外徑為50 80毫米，最後打磨修整焊口。這種拔頸加工工藝具有難度，例如，如果要保持拔頸導管3軸線與罐體I軸線平行，那麼，在封頭2上端面上鑽的孔的及與其焊接的拔頸導管3埠在形狀上難以緊密配合，焊口質量難以保證；另外，由於焊口位於拔頸導管3與封頭2連接形成的拐角處，這不僅增大了焊接、打磨難度，也難以獲得美觀的焊口。

實用新型內容為了降低不鏽鋼罐封頭拔頸加工難度，提高加工質量，我們發明了一種用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模，使用該衝模通過拉拔工藝在封頭上由封頭板材本身形成拔頸，之後只需對拔頸埠做簡單切割、打磨修整即可完成拔頸加工，幾乎一次成型。本實用新型之用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模其特徵在於由凸模衝頭和凹模衝頭組成，凸模衝頭為一迴轉體，如圖3所示，凸模衝頭前端為一圓臺4，自圓臺4上檯面向下臺面與圓臺4同軸開有定位孔5 ;凹模衝頭上部開有一個與所述圓臺配合4的凹坑6,如圖4所示，在凹坑6中心豎立一根與凹模衝頭主體8連接的定位銷7，定位銷7與定位孔5同軸且動配合，定位銷7的高度小於等於定位孔5的深度。本實用新型其技術效果在於，通過凸模衝頭後端9將凸模衝頭裝夾在壓力機的壓頭10上，如圖5所示，壓力機規格為20噸，將凹模衝頭安裝在壓力機的支座平臺11上，裝調到凸模衝頭與凹模衝頭良好配合的程度。先在不鏽鋼罐體封頭2需要進行拔頸加工處開孔，孔的直徑等於凹模衝頭中的定位銷7外徑，所開之孔與定位銷7過渡配合。然後將封頭2凹面朝上落在凹模衝頭上，定位銷7穿過封頭2上所開之孔，如圖6所示，固定封頭2。啟動壓力機，壓頭10驅動凸模衝頭在轉動的同時下壓，轉速20 50轉/分，如圖6所示，當旋壓加工出一個拔頸12後完成拔頸加工，如圖7、圖8所示。之後從壓力機上取下封頭2，對拔頸12埠 13進行簡單的功割、打磨加工，形成一個形狀規則、表面平滑的平面環形接口，平面環形接口 軸線與不鏽鋼罐由罐體I軸線平行。採用本實用新型之衝模對不鏽鋼罐體封頭進行拔頸加工，相比於現有技術，具有加工容易、快捷的特點，加工出的拔頸12與封頭2渾然一體，整體性強，強度高、密封好，後續加工容易，如加工螺紋或者與接續工件焊接坐寸O

圖1是與本實用新型有關的不鏽鋼罐的結構及形狀示意圖。圖2是與本實用新型有關的不鏽鋼罐的封頭被採用現有技術進行拔頸加工後的結構及形狀示意圖。圖3是本實用新型之凸模衝頭帶有局部剖視的示意圖。圖4是本實用新型之凹模衝頭帶有局部剖視的示意圖。圖5是採用本實用新型之衝模在壓力機上對不鏽鋼罐體封頭進行拔頸加工整體總體示意圖。圖6是採用本實用新型之衝模在壓力機上對不鏽鋼罐體封頭進行拔頸加工局部放大示意圖，該圖同時作為摘要附圖。圖7是採用本實用新型之衝模在不鏽鋼罐體封頭上加工出的拔頸局部剖面示意圖。圖8是採用本實用新型之衝模在不鏽鋼罐體封頭上加工出的拔頸立體示意圖。
具體實施方式
本實用新型之用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模其具體方案如下，該衝模由凸模衝頭和凹模衝頭組成。凸模衝頭和凹模衝頭的材料為冷作模具鋼，硬度HRC ^ 56，工作面粗糙度Ra ( 0.8，例如，採用牌號為Cr4W2MoV或者6W6Mo5Cr4V的冷作模具鋼，硬度均為HRC=60。凸模衝頭為一迴轉體，如圖3所示，凸模衝頭前端為一圓臺4，自圓臺4上檯面向下臺面與圓臺4同軸開有定位孔5。凹模衝頭上部開有一個與所述圓臺配合4的凹坑6,如圖4所示。凹坑6側壁為一個迴轉曲面，該迴轉曲面由下部、中部、上部共三部分構成，在高度方向上各佔三分之一。所述迴轉曲面下部為柱面，柱面直徑等於圓臺4上檯面直徑加8 12毫米，該尺寸能夠適應厚度為3 5毫米的板材的拔頸加工；所述迴轉曲面中部為錐面，錐度與凸模衝頭前端圓臺4錐度相同。所述迴轉曲面上部為自由曲面，由金屬塑性成形軟體Deform生成，該自由曲面能夠消除所述迴轉曲面與凹模衝頭上表面環形交接處的奇異點，實現被拔頸加工的板材的均勻拉拔，避免出現損傷，如細小裂縫，甚至斷裂。在凹坑6中心豎立一根與凹模衝頭主體8連接的定位銷7,定位銷7與定位孔5同軸且動配合,定位銷7的高度小於等於定位孔5的 深度。
權利要求1.一種用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模，其特徵在於，由凸模衝頭和凹模衝頭組成，凸模衝頭為一迴轉體，凸模衝頭前端為一圓臺(4)，自圓臺(4)上檯面向下臺面與圓臺(4)同軸開有定位孔(5);凹模衝頭上部開有一個與所述圓臺(4)配合的凹坑(6)，在凹坑(6)中心豎立一根與凹模衝頭主體(8)連接的定位銷(7),定位銷(7)與定位孔(5)同軸且動配合，定位銷(7)的高度小於等於定位孔(5)的深度。
2.根據權利要求1所述的用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模，其特徵在於，凸模衝頭和凹模衝頭的材料為冷作模具鋼，硬度HRC ^ 56，工作面粗糙度Ra ( 0.8。
3.根據權利要求1所述的用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模，其特徵在於，凹坑(6)側壁為一個迴轉曲面，該迴轉曲面由下部、中部、上部共三部分構成，在高度方向上各佔三分之一；所述迴轉曲面下部為柱面，柱面直徑等於圓臺(4)上檯面直徑加8 12毫米；所述迴轉曲面中部為錐面，錐度與凸模衝頭前端圓臺(4)錐度相同；所述迴轉曲面上部為自由曲面，由金屬塑性成形 軟體Deform生成。
專利摘要用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模，包括凸模衝頭和凹模衝頭，屬於金屬板材衝壓加工技術領域。現有技術加工難度大、加工質量難以保證。本實用新型之用於不鏽鋼罐體封頭拔頸加工的衝模其特徵在於由凸模衝頭和凹模衝頭組成，凸模衝頭為一迴轉體，凸模衝頭前端為一圓臺，自圓臺上檯面向下臺面與圓臺同軸開有定位孔；凹模衝頭上部開有一個與所述圓臺配合的凹坑，在凹坑中心豎立一根與凹模衝頭主體連接的定位銷，定位銷與定位孔同軸且動配合，定位銷的高度小於等於定位孔的深度。本實用新型用於在製藥、化工等領域廣泛使用的不鏽鋼罐的封頭的拔頸加工。
文檔編號B21D22/26GK203109068SQ20132017462
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者孫立華, 劉海峰, 任萬飛, 董春輝, 楊洪巖, 張寶慶 申請人:長春工業大學