帶冷卻裝置的球形封頭熱模壓模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及球形封頭機械加工技術領域，具體涉及一種帶冷卻裝置的球形封頭熱模壓模具。
【背景技術】
[0002]封頭是石油化工、原子能到食品制藥諸多行業(yè)壓力容器設備中不可缺少的重要部件；通常用于壓力容器上的端蓋，也可以在管道的末端做封堵之用。是壓力容器的一個主要承壓部件；封頭的品質直接關系到壓力容器的長期安全可靠運行。根據(jù)幾何形狀的不同，封頭可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形、橢圓形、碟形和球冠型封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。對于凸形封頭(包括球冠型封頭)，其中部為向外凸出的凸出部分，該凸出部分的開口端上設置有一圈直邊(即直邊部分)，且該凸出部分與直邊部分之間為轉角過渡部分。球形、橢圓形、碟形和球冠型封頭的凸出部分相應為半球形、橢圓形、碟形和球冠形。
[0003]目前球形封頭的加中，有采用大型的整體半球形封頭坯料，在半球直徑成型模具中，利用球形凸模進行沖壓成型。用這種方法生產厚壁球形件，存在加工余量大，所需坯料重量大，制造成本高，產品質量差等許多不足之外。
[0004]采用熱模壓的工藝過程中，當毛坯預壓成型后，在燒結時需在二次模具中再次加壓，二次加壓應在毛坯尚未冷卻到熔點時盡快進行。在二次加壓時，加壓和冷卻同時進行，現(xiàn)有熱模壓法的二次模具設計冷卻系統(tǒng)不夠合理，影響冷卻速度。如果能獲得更快的冷卻速度，就可以使制品的結晶度相應也較小，具有良好的抗彎疲勞強度和韌性?，F(xiàn)有熱模壓法存在的另一個問題是，單純通過對二次模具加壓和冷卻工藝，制品中殘留的應力較大，為消除過大應力問題，還需在120-125?下進行熱處理。但現(xiàn)有的熱模壓模具不具備直接熱處理功能，需要增加額外的熱處理設備才能實現(xiàn)。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型針對現(xiàn)有技術中存在的問題和不足，提供一種帶冷卻裝置的球形封頭熱模壓模具。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術方案:一種帶冷卻裝置的球形封頭熱模壓模具，包括由工作臺、底座、固定梁和導向柱組成的支架結構，以及套裝在導向柱上能上下平移的滑動梁，和設置在滑動梁與底座之間的上模具、下模具和驅動油缸，所述滑動平臺中心設置有中心孔，上模具與該中心孔滑動配合，在固定梁與上模具之間直接或間接連接有主推油缸，在固定梁與滑動平臺之間連接有輔推油缸；在下模具與底座之間設置有制冷機構和制熱機構，以及溫度傳感器；制熱機構是設置在支座內并能與下模具形成熱傳導的電熱鐵芯；在底座的外側包裹固定有石棉隔熱層；制冷機構是一套盤繞在下模具底部的螺旋盤管，螺旋盤管與底座直接接觸區(qū)域設置耐溫隔熱層；所述螺旋盤管的進口通過管道與水泵出口連接，水泵的進水管位于冷水池底部；所述螺旋盤管的出口通過管道連通于溫水池上方，所述溫水池與冷水池之間設置有換熱池，溫水池底部與換熱池連通，換熱池頂部與冷水池設置溢流口。
[0007]有益效果:本實用新型比自由燒結有更快的冷卻速度，制品的結晶度相應也較小，具有良好的抗彎疲勞強度和韌性。為克服制品中殘留的較大應力問題，通過下模具底部設置制熱機構，保持穩(wěn)定在120-125°C下進行二次熱處理。主推油缸可提供壓力或者退縮，使壓力工序和制熱或制冷工序獨立，不僅可以避免上模具造成熱傳遞問題，另外也可以在上蓄熱座內設置有電熱鐵芯，保持上、下模具都局部供熱能力。從而保持在不脫模的情況下進行二次加壓和溫度調整，提高制品性能，該裝置使用效果非常好，適合推廣實施。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的局部剖面結構示意圖；
[0009]圖2是圖1中制冷機構的連接示意圖。
[0010]圖中，標號I為工作臺，2為固定梁，3為底座，4為上模具，5為下模具，6為耐溫隔熱層，7為螺旋盤管，8為出口，9為進口，10為導向柱，11為滑動梁，12為石棉隔熱層，13為密封墊片，14為主推油缸，15為主推油缸推桿，16為水泵，17為溫水池，18為換熱池，19為冷水池，20為通道，21為過濾器，22為溢流口，23為冷水補給管，26為電熱鐵芯。
【具體實施方式】
[0011]實施例:帶冷卻裝置的球形封頭熱模壓模具如圖1所述，在下部的工作臺I與上部的固定梁2四周通過導向柱10固定連接形成支架。底座3位于工作臺I上?；瑒恿?1套裝在導向柱10上能夠上下平移。
[0012]滑動平臺11中心設置有中心孔，上模具4與該中心孔滑動配合，上模具4固定在上蓄熱座27外側。在固定梁2與上蓄熱座27之間連接有主推油缸14，上蓄熱座27與主推油缸推桿15連接，在固定梁2與滑動平臺11之間還連接有輔推油缸28。在底座3的中心上部設置下模具5。
[0013]在底座3內設置有制熱機構，為電熱鐵芯26，通過電控制熱，并在下模具位置設置有溫度傳感器。在所述底座3的外側包裹固定有石棉隔熱層12。主推油缸可提供壓力或者退縮，使壓力工序和制熱或制冷工序獨立，不僅可以避免上模具造成熱傳遞問題，另外也可以在上蓄熱座內設置有電熱鐵芯，保持上、下模具都局部供熱能力。
[0014]在下模具5與底座3之間設置有制冷機構。其中，制冷機構的螺旋盤管7盤繞于下模具5底部，螺旋盤管7與底座3直接接觸區(qū)域設置耐溫隔熱層6。
[0015]參見圖2，所述螺旋盤管7的進口 9通過管道與水泵16出口連接，水泵16的進水管位于冷水池19底部；所述螺旋盤管7的出口 8通過管道連通于溫水池17上方，所述溫水池17與冷水池19之間設置有換熱池18，溫水池17底部與換熱池18連通，換熱池18頂部與冷水池19設置溢流口。通過溫度傳感器信號和工藝時間要求，控制電熱鐵芯26制熱或控制水泵16制冷。
【主權項】
1.一種球形封頭熱模壓冷卻裝置，包括由工作臺、底座、固定梁和導向柱組成的支架結構，以及套裝在導向柱上能上下平移的滑動梁，和設置在滑動梁與底座之間的上模具、下模具和驅動油缸，其特征是:所述滑動平臺中心設置有中心孔，上模具與該中心孔滑動配合，在固定梁與上模具之間直接或間接連接有主推油缸，在固定梁與滑動平臺之間連接有輔推油缸；制熱機構是設置在支座內并能與下模具形成熱傳導的電熱鐵芯；在底座的外側包裹固定有石棉隔熱層；制冷機構是一套盤繞在下模具底部的螺旋盤管，螺旋盤管與底座直接接觸區(qū)域設置耐溫隔熱層；所述螺旋盤管的進口通過管道與水泵出口連接，水泵的進水管位于冷水池底部；所述螺旋盤管的出口通過管道連通于溫水池上方，所述溫水池與冷水池之間設置有換熱池，溫水池底部與換熱池連通，換熱池頂部與冷水池設置溢流口。
2.根據(jù)權利要求1所述的球形封頭熱模壓冷卻裝置，其特征是:所述上模具固定在上蓄熱座外側，上蓄熱座與所述主推油缸連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的球形封頭熱模壓冷卻裝置，其特征是:在上蓄熱座內設置有電熱鐵芯。
【專利摘要】本實用新型公開了一種球形封頭熱模壓冷卻裝置，包括由工作臺、底座、固定梁和導向柱組成的支架結構，以及滑動梁、上模具、下模具和驅動油缸，在下模具與底座之間設置有制冷機構和制熱機構以及溫度傳感器；底座內設置制熱機構，下模具與底座之間設置制冷機構。本實用新型比自由燒結有更快的冷卻速度，制品的結晶度相應也較小，具有良好的抗彎疲勞強度和韌性。不僅可以避免上模具造成熱傳遞問題，另外也可以在上蓄熱座內設置有電熱鐵芯，保持上、下模具都局部供熱能力。制熱機構保持穩(wěn)定在合理溫度范圍下進行二次熱處理。提高制品性能，該裝置使用效果非常好，適合推廣實施。
【IPC分類】B21D37-16, B21D37-10
【公開號】CN204564935
【申請?zhí)枴緾N201520150236
【發(fā)明人】孫士清, 張英, 張立洋, 孟勝杰
【申請人】河南神州重型封頭有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月17日