一种大型薄壁封头成型模具

技术领域

本申请涉及封头模具的技术领域，尤其是涉及一种大型薄壁封头成型模具。

背景技术

封头是指用以封闭容器端部使其内外介质隔离的元件，是回转体金属压力容器的重要密封部件。根据几何形状的不同，封头可分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种。封头能广泛应用在各种设备上，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离装置等。

目前，大型薄壁的封头一般都是迥转壳体，这种封头通常采用冷旋压制的方式生产，并且以焊接方式连接在筒体上。由于封头尺寸较大，焊接距离较长，而自身壁厚较小，其装配过程比较容易受到焊接高温形变产生的影响，成品的密封性和成型精度和合格率较低。

针对上述中的相关技术，可以得知通过冷旋压制的封头难以满足后续的焊接工艺需求，存在残次品较多，间接导致生产成本的升高的缺陷。

发明内容

为了降低大型薄壁封头的生产成本，提高大型薄壁封头的良品率，本申请提供一种大型薄壁封头成型模具。

本申请提供的一种大型薄壁封头成型模具采用如下的技术方案：

一种大型薄壁封头成型模具，包括固定设在水平工作平台上的下模座、设在所述下模座上的下模组、套设在所述下模组上的上模组和设在所述上模组上的上模座；所述下模组包括穿设在所述下模座上的驱动杆、套设在所述驱动杆靠近所述上模组一端的凸模、多个周向均匀分布在所述凸模上的滑块和固定套设在所述驱动杆远离所述上模组一端的拨片；所述滑块与所述驱动杆之间通过齿条啮合连接，当所述驱动杆转动时所述滑块与所述凸模之间发生相对滑动。

通过采用上述技术方案，下模座能够对下模组提供支撑，上模座能够对上模组提供支撑，在下模组和上模座的共同作用下，采用一体成型压制的大型薄壁封头具有更好的成型精度，能够通过设置焊接环的方式减少焊接高温形变对成品质量造成的影响，下模组中的驱动该能够在拨片的作用下带动滑块运动，下模组中凸模与滑块相对滑动的结构设计能够减少脱模过程中工件与模具之间的摩擦，进一步保证了大型薄壁封头的结构完整性，达到了降低大型薄壁封头的生产成本，提高大型薄壁封头的良品率的发明目的。

可选的，下模座包括底板、多个设在所述底板上的液压杆和多个设在所述底板下表面的托盘；所述液压杆的伸缩端与所述凸模的下表面固定连接。

通过采用上述技术方案，底板对其他部分结构起到了支撑和限位的作用，多个安装在底板下表面的托盘能够增加底板的姿态稳定性，避免下模座在工件压制的过程中出现晃动，液压杆对下模组的升降运动起到了驱动作用。

可选的，底板的上表面设有导向套，所述导向套套设在所述驱动杆的外侧，且与所述驱动杆转动连接。

通过采用上述技术方案，底板上表面设置的导向套结构能够对驱动杆的升降运动起到限位作用，导向套增加了底板与驱动杆之间的接触面积，提高了驱动杆运动过程中的姿态稳定性，增加了大型薄壁封头的成型质量。

可选的，底板的下表面开设有限位凹槽，所述限位凹槽开设的位置与所述拨片上下重合，且深度与所述拨片的厚度一致，所述底板沿厚度方向穿设有推杆，所述推杆与所述底板滑动连接且一端与所述拨片抵接。

通过采用上述技术方案，底板下表面开设的限位凹槽对拨片的安装起到了让位作用，沿底板厚度方向设置的两个推杆能够抵接在拨片上，通过挤压拨片的方式实现驱动杆的转动。

可选的，上模组包括凹模和多个设在所述凹模上的顶杆；所述顶杆与所述凹模沿所述下模组的运动方向滑动连接。

通过采用上述技术方案，上模组中的凹模对大型薄壁封头起到了塑性作用，安装在凹模上的顶杆能够在上模座的作用在，在下模组下降的过程中将工件从型腔中顶出，实现工件的无损脱模，能够显著提升大型薄壁封头的成型精度。

可选的，凹模的型腔开口大小沿着远离所述上模座的方向逐渐增加。

通过采用上述技术方案，凹模型腔开口大小沿着远离上模座方向逐渐增加的结构设计能够避免工件在脱模过程中与凹模的型腔发生摩擦，对大型薄壁封头的表面起到了保护作用。

可选的，顶杆的两侧关于自身轴线对称设有限位杆，所述顶杆远离所述上模座的一端设有顶板，所述凹模的顶部开设有与所述顶板形状一致的限位凹槽。

通过采用上述技术方案，顶杆关于自身轴线对称设置的限位杆结构对顶杆的运动起到了限位作用，能够避免顶杆在重力作用下从凹模中脱出，安装在顶杆远离上模座一端的顶板能够增加顶杆与工件表面的接触面积，有效避免了顶杆将工件从型腔中顶出时对工件表面造成破坏的情况出现。

可选的，上模座包括多个固定设在所述下模座上表面的支撑杆、设在多个所述支撑杆顶部的安装板和穿设在所述安装板上的连接杆；所述连接杆与所述安装板滑动连接，且一端与所述顶杆上下位置重合，另一端与所述下模组抵接。

通过采用上述技术方案，上模座中的支撑杆起到了固定安装板的作用，连接杆起到了接触下模组的运动带动顶杆运动将工件顶出型腔的作用。

可选的，连接杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧与所述下模座抵接。

通过采用上述技术方案，连接杆上套设的复位弹簧对连接杆的复位起到了辅助作用，受到压缩后能够通过弹力驱使连接杆恢复至原位。

可选的，凹模与所述安装板沿水平方向滑动连接，所述连接杆分体设置且能够拆卸。

通过采用上述技术方案，凹模与安装板水平方向滑动连接的结构设计使得凹模与安装板之间的相对安装位置能够根据下模组的安装位置进行调整，进一步提高了工件的成型精度，连接杆的分体式拆卸设计能够简化安装过程，提高加工效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请中的下模座能够对下模组提供支撑，上模座能够对上模组提供支撑，在下模组和上模座的共同作用下，采用一体成型压制的大型薄壁封头具有更好的成型精度，能够通过设置焊接环的方式减少焊接高温形变对成品质量造成的影响，下模组中的驱动该能够在拨片的作用下带动滑块运动，下模组中凸模与滑块相对滑动的结构设计能够减少脱模过程中工件与模具之间的摩擦，进一步保证了大型薄壁封头的结构完整性，达到了降低大型薄壁封头的生产成本，提高大型薄壁封头的良品率的发明目的；

2.本申请中的底板对其他部分结构起到了支撑和限位的作用，多个安装在底板下表面的托盘能够增加底板的姿态稳定性，避免下模座在工件压制的过程中出现晃动，液压杆对下模组的升降运动起到了驱动作用；

3.本申请中的凹模与安装板水平方向滑动连接的结构设计使得凹模与安装板之间的相对安装位置能够根据下模组的安装位置进行调整，进一步提高了工件的成型精度，连接杆的分体式拆卸设计能够简化安装过程，提高加工效率。

附图说明

图1是本申请实施例公开的一种大型薄壁封头成型模具的结构示意图。

图2是本申请实施例中下模组的结构示意图。

图3是本申请实施例中上模组的结构示意图。

图4是本申请实施例中顶杆的结构示意图。

图5是本申请实施例中上模座的结构示意图。

附图标记说明：1、下模座；11、底板；12、液压杆；13、托盘；111、导向套；112、推杆；2、下模组；21、驱动杆；22、凸模；23、滑块；24、拨片；3、上模组；31、凹模；32、顶杆；321、限位杆；322、顶板；4、上模座；41、支撑杆；42、安装板；43、连接杆；44、复位弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-附图5对本申请作进一步详细说明。

封头是指用以封闭容器端部使其内外介质隔离的元件，是回转体金属压力容器的重要密封部件。根据几何形状的不同，封头可分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种。封头能广泛应用在各种设备上，如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离装置等。目前，大型薄壁的封头一般都是迥转壳体，这种封头通常采用冷旋压制的方式生产，并且以焊接方式连接在筒体上。由于封头尺寸较大，焊接距离较长，而自身壁厚较小，其装配过程比较容易受到焊接高温形变产生的影响，成品的密封性和成型精度和合格率较低。为了降低大型薄壁封头的生产成本，提高大型薄壁封头的良品率，本申请提供一种大型薄壁封头成型模具。

本申请实施例公开了一种大型薄壁封头成型模具。参照图1，大型薄壁封头成型模具包括下模座1、下模组2、上模组3和上模座4。其中，下模座1固定安装在调整至水平的工作平台上，下模组2和上模座4固定安装在下模座1上，上模组3与上模座4沿着水平方向滑动连接安装并且能够固定在滑动形成内的任意位置处，上模组3和下模组2上下位置对应。

参照图1，下模座1包括底板11、液压杆12和托盘13。其中，底板11可以是一块矩形金属板。底板11的上表面设置有导向套111。导向套111是一个空心金属筒体。导向套111的轴线垂直于底板11的上表面设置。导向套111固定焊接在底板11上。底板11内关于重点位置中心对称设置有两个推杆112。推杆112的轴线方向平行于底板11的厚度方向设置。推杆112可以是圆柱体螺纹杆。推杆112位于底板11外部的一端固定安装有手轮。液压杆12嵌设在底板11的上表面。液压杆12的伸缩端与下模组2的下表面固定连接。托盘13粘接在底板11的下表面。托盘13为橡胶材质的圆形垫片。托盘13能够增加底板11的姿态稳定性。

参照图1和图2，下模组2包括驱动杆21、凸模22、滑块23和拨片24。其中，驱动杆21是一个实心金属杆体。驱动杆21从上至下包括三部分。驱动杆21的顶部套设有一个齿轮。当驱动杆21转动时齿轮同步转动。驱动杆21的中部为实心圆柱体，该部分穿设在底板11上且与底板11上的导向套111的内壁贴合形成滑动连接关系。驱动杆21的底部为实心四棱柱体。拨片24套设在驱动杆21的底部。拨片24的两侧对称设置有两个挡板，两个挡板分别与两个推杆112的端部抵接。推杆112转动能够推动拨片24带动驱动杆21转动。凸模22套设在驱动杆21上，并且与驱动杆21转动连接。滑块23沿着凸模22的周向均匀设置为四个。滑块23与凸模22滑动连接，滑块23内部固定安装有齿条，齿条与套设在驱动杆21上的齿轮啮合。当驱动杆21转动时驱动齿条平移，带动四个滑块23同步向着远离或靠近凸模22中心点的方向滑动。

参照图1、图3和图4，上模组3包括凹模31和顶杆32。其中，顶杆32穿设在凹模31中，且与凹模31沿着下模组2运动的方向滑动连接。凹模31与下模组2上下位置对应设置。凹模31与上模座4沿水平方向滑动连接设置。顶杆32的中间位置套设有限位杆321，限位杆321对顶杆32的上下滑动起到了限位作用。顶杆32远离上模座4的一端固定安装有顶板322，顶板322贴合凹模31的内壁，凹模31内壁上开设有与顶板322形状一致的限位凹槽。

参照图1和图5，上模座4包括支撑杆41、安装板42、连接杆43和复位弹簧44。其中，支撑杆41为焊接在下模座1上表面的实心圆柱体。支撑杆41均匀分布在下模座1上表面靠近边缘的位置。安装板42的下表面与支撑杆41的上端面固定连接。连接杆43为C字形金属框架。连接杆43的一端与下模组2的下表面抵接，另一端与顶杆32的上端面抵接。复位弹簧44套设在连接杆43上，并且与下模座1的上表面抵接。连接杆43靠近顶杆32的一端穿设在安装板42上，并且与安装板42之间滑动连接。

本申请实施例的一种大型薄壁封头成型模具的实施原理为：操作人员首先将待加工的工件放置在下模组2的凸模22顶部，然后操作液压杆12向上顶起工件，直至与凹模31型腔完全贴合。此时旋转推杆112，使滑块23向靠近凸模22中心的位置滑动，然后操作液压杆12下降直至顶杆32将工件从凹模31中推出，最后对工件进行修边和整形即可完成薄壁封头的挤压成型加工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。