專利名稱：用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模，包括凸模沖頭和凹模沖頭，屬于金屬板材沖壓加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在制藥、化工等領(lǐng)域，不銹鋼罐是一種廣泛使用的生產(chǎn)設(shè)備。所述不銹鋼罐由罐體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(zhì)為304號、305號不銹鋼，板材厚度為3 5毫米。在不銹鋼罐的制作過程中，需要在封頭上端面進行拔頸加工。為了適應(yīng)不銹鋼材質(zhì)和球冠面形狀，所述拔頸加工其過程為，先在封頭2上端面上鉆孔，然后再將拔頸導(dǎo)管3端口與所鉆之孔對準并焊接，如圖2所示，拔頸導(dǎo)管3外徑為50 80毫米，最后打磨修整焊口。這種拔頸加工工藝具有難度，例如，如果要保持拔頸導(dǎo)管3軸線與罐體I軸線平行，那么，在封頭2上端面上鉆的孔的及與其焊接的拔頸導(dǎo)管3端口在形狀上難以緊密配合，焊口質(zhì)量難以保證；另外，由于焊口位于拔頸導(dǎo)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(nèi)容為了降低不銹鋼罐封頭拔頸加工難度，提高加工質(zhì)量，我們發(fā)明了一種用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模，使用該沖模通過拉拔工藝在封頭上由封頭板材本身形成拔頸，之后只需對拔頸端口做簡單切割、打磨修整即可完成拔頸加工，幾乎一次成型。本實用新型之用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模其特征在于由凸模沖頭和凹模沖頭組成，凸模沖頭為一回轉(zhuǎn)體，如圖3所示，凸模沖頭前端為一圓臺4，自圓臺4上臺面向下臺面與圓臺4同軸開有定位孔5 ;凹模沖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沖頭主體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的高度小于等于定位孔5的深度。本實用新型其技術(shù)效果在于，通過凸模沖頭后端9將凸模沖頭裝夾在壓力機的壓頭10上，如圖5所示，壓力機規(guī)格為20噸，將凹模沖頭安裝在壓力機的支座平臺11上，裝調(diào)到凸模沖頭與凹模沖頭良好配合的程度。先在不銹鋼罐體封頭2需要進行拔頸加工處開孔，孔的直徑等于凹模沖頭中的定位銷7外徑，所開之孔與定位銷7過渡配合。然后將封頭2凹面朝上落在凹模沖頭上，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(qū)動凸模沖頭在轉(zhuǎn)動的同時下壓，轉(zhuǎn)速20 50轉(zhuǎn)/分，如圖6所示，當(dāng)旋壓加工出一個拔頸12后完成拔頸加工，如圖7、圖8所示。之后從壓力機上取下封頭2，對拔頸12端口 13進行簡單的功割、打磨加工，形成一個形狀規(guī)則、表面平滑的平面環(huán)形接口，平面環(huán)形接口 軸線與不銹鋼罐由罐體I軸線平行。采用本實用新型之沖模對不銹鋼罐體封頭進行拔頸加工，相比于現(xiàn)有技術(shù)，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，后續(xù)加工容易，如加工螺紋或者與接續(xù)工件焊接坐寸O

圖1是與本實用新型有關(guān)的不銹鋼罐的結(jié)構(gòu)及形狀示意圖。圖2是與本實用新型有關(guān)的不銹鋼罐的封頭被采用現(xiàn)有技術(shù)進行拔頸加工后的結(jié)構(gòu)及形狀示意圖。圖3是本實用新型之凸模沖頭帶有局部剖視的示意圖。圖4是本實用新型之凹模沖頭帶有局部剖視的示意圖。圖5是采用本實用新型之沖模在壓力機上對不銹鋼罐體封頭進行拔頸加工整體總體示意圖。圖6是采用本實用新型之沖模在壓力機上對不銹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是采用本實用新型之沖模在不銹鋼罐體封頭上加工出的拔頸局部剖面示意圖。圖8是采用本實用新型之沖模在不銹鋼罐體封頭上加工出的拔頸立體示意圖。
具體實施方式
本實用新型之用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模其具體方案如下，該沖模由凸模沖頭和凹模沖頭組成。凸模沖頭和凹模沖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，采用牌號為Cr4W2MoV或者6W6Mo5Cr4V的冷作模具鋼，硬度均為HRC=60。凸模沖頭為一回轉(zhuǎn)體，如圖3所示，凸模沖頭前端為一圓臺4，自圓臺4上臺面向下臺面與圓臺4同軸開有定位孔5。凹模沖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(cè)壁為一個回轉(zhuǎn)曲面，該回轉(zhuǎn)曲面由下部、中部、上部共三部分構(gòu)成，在高度方向上各占三分之一。所述回轉(zhuǎn)曲面下部為柱面，柱面直徑等于圓臺4上臺面直徑加8 12毫米，該尺寸能夠適應(yīng)厚度為3 5毫米的板材的拔頸加工；所述回轉(zhuǎn)曲面中部為錐面，錐度與凸模沖頭前端圓臺4錐度相同。所述回轉(zhuǎn)曲面上部為自由曲面，由金屬塑性成形軟件Deform生成，該自由曲面能夠消除所述回轉(zhuǎn)曲面與凹模沖頭上表面環(huán)形交接處的奇異點，實現(xiàn)被拔頸加工的板材的均勻拉拔，避免出現(xiàn)損傷，如細小裂縫，甚至斷裂。在凹坑6中心豎立一根與凹模沖頭主體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的高度小于等于定位孔5的 深度。
權(quán)利要求1.一種用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模，其特征在于，由凸模沖頭和凹模沖頭組成，凸模沖頭為一回轉(zhuǎn)體，凸模沖頭前端為一圓臺(4)，自圓臺(4)上臺面向下臺面與圓臺(4)同軸開有定位孔(5);凹模沖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沖頭主體(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)的高度小于等于定位孔(5)的深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模，其特征在于，凸模沖頭和凹模沖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(jù)權(quán)利要求1所述的用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模，其特征在于，凹坑(6)側(cè)壁為一個回轉(zhuǎn)曲面，該回轉(zhuǎn)曲面由下部、中部、上部共三部分構(gòu)成，在高度方向上各占三分之一；所述回轉(zhuǎn)曲面下部為柱面，柱面直徑等于圓臺(4)上臺面直徑加8 12毫米；所述回轉(zhuǎn)曲面中部為錐面，錐度與凸模沖頭前端圓臺(4)錐度相同；所述回轉(zhuǎn)曲面上部為自由曲面，由金屬塑性成形 軟件Deform生成。
專利摘要用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模，包括凸模沖頭和凹模沖頭，屬于金屬板材沖壓加工技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)加工難度大、加工質(zhì)量難以保證。本實用新型之用于不銹鋼罐體封頭拔頸加工的沖模其特征在于由凸模沖頭和凹模沖頭組成，凸模沖頭為一回轉(zhuǎn)體，凸模沖頭前端為一圓臺，自圓臺上臺面向下臺面與圓臺同軸開有定位孔；凹模沖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沖頭主體連接的定位銷，定位銷與定位孔同軸且動配合，定位銷的高度小于等于定位孔的深度。本實用新型用于在制藥、化工等領(lǐng)域廣泛使用的不銹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(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)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(yè)大學(xué)