一种高压储氢瓶内胆制造用封头成型模具的制作方法

1.本发明涉及高压储氢瓶加工技术领域，具体为一种高压储氢瓶内胆制造用封头成型模具。


背景技术：

2.高压储氢瓶是用于对氢气进行高压存储的瓶体，在高压储氢瓶的加工过程中，需要对内胆封头进行成型加工，再将封头与内胆进行焊接，金属封头的成型加工，通常需要通过成型模具进行冲压成型，但是现有的封头成型模具在使用时存在以下问题：
3.现有的封头成型模具，大都由曲面和端部凸口组成，因而在对其进行加工时，通常需要分步进行，不方便进行一体成型，导致封头结构完整性和密封性较差，影响后续氢气的高压存储，同时在对封头进行成型加工时，通常需要进行加热软化，便于金属板原材的冲压成型，但是现有的封头成型模具，不方便实现自动节能化的原材加热和定位，采用手动放置原材和加热，容易出现放置不稳，影响后续成型规整，手动加热存在位置差异，也容易对工作人员带来伤害，安全性能较低。
4.针对上述问题，急需在原有封头成型模具的基础上进行创新设计。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高压储氢瓶内胆制造用封头成型模具，以解决上述背景技术提出现有的封头成型模具，不方便进行一体成型，同时不方便实现自动节能化的原材加热和定位的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压储氢瓶内胆制造用封头成型模具，包括机架，所述机架的顶部贯穿安装有液压缸，且液压缸的输出端连接有上压座，所述机架的底部轴承安装有活动筒，且活动筒的顶部焊接有下模座，并且下模座位于上压座的下方；
7.还包括：
8.定位杆，所述定位杆通过第一弹簧横向贯穿安装在下模座的顶部边缘处，且下模座下方机架的内部嵌入式固定有电机，并且电机的输出端连接有齿辊，所述齿辊的顶部固定有收口轮，且收口轮位于下模座的底部边缘处，并且齿辊与活动筒的内壁之间啮合设置有导齿轮，而且导齿轮轴承安装于机架底部的上端面，所述机架底部的上端面轴承安装有支撑座，且支撑座底部的外侧套设有齿套与齿辊相啮合，并且支撑座的顶部凹陷处通过第二弹簧竖直连接有支撑杆，所述支撑杆的顶部轴承安装有支撑板，且支撑板位于下模座的正下方，所述支撑座内嵌入式活动安装有导盘，且支撑座中部的外侧嵌入式活动安装有安装杆，所述安装杆的中部贯穿有横杆，且横杆固定于支撑座的外侧，并且安装杆顶部的内侧通过弹性伸缩杆固定有切刀；
9.套筒，所述套筒嵌套在机架中部的竖轴上，且套筒外侧的底部固定有加热板，所述套筒外侧的顶部开设有导槽，且导槽内放置有导杆，并且导杆呈“l”字形结构固定于上压座
的顶部边缘处。
10.优选的，所述活动筒底部的内壁上呈锯齿状结构与导齿轮相啮合，且活动筒与支撑座之间共中心轴线，电机驱动齿辊转动，可以通过导齿轮带动活动筒和下模座转动。
11.优选的，所述定位杆通过第一弹簧在下模座上横向弹性滑动，且定位杆的内端呈直角梯形结构设计，并且定位杆在下模座上等角度分布，定位杆可以对金属板原材进行初步定位，同时随着原材被压迫，定位杆受力弹性滑动复位，可以对原材进行限位。
12.优选的，所述支撑杆的一端呈凸起结构在支撑座内限位竖直弹性滑动，且支撑杆与下模座底部开口处共中心轴线，支撑板受力带动支撑杆下移，使得支撑杆可以在支撑座内稳定竖直滑动。
13.优选的，所述导盘中心空心处的内壁上固定有凸杆，且凸杆的一端位于侧槽内，并且侧槽开设于支撑杆的外侧，所述凸杆在侧槽内滑动，且侧槽呈螺旋状结构分布，支撑杆的竖直活动，可以通过侧槽和凸杆带动导盘转动。
14.优选的，所述安装杆呈“l”字形结构通过横杆在支撑座内贴合滑动，且安装杆在支撑座上等角度分布，并且安装杆上的切刀呈弧形结构设计，安装杆受力移动，使得切刀与封头底部凸起位置接触，配合转动，对封头底部进行切割成型。
15.优选的，所述安装杆底部的上端面固定有竖杆，且竖杆的顶部位于底槽内，并且底槽开设于导盘的底部，而且底槽呈倾斜的弧形结构设计，导盘的转动，通过底槽和竖杆带动安装杆的活动。
16.优选的，所述导杆在导槽内滑动安装，且导槽的顶部呈螺旋状结构分布，并且导槽的底部呈竖直状结构设计，导杆跟随上压座活动，通过导槽带动套筒和加热板转动，同时导杆移动到竖直导槽内时，套筒和加热板停止转动。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1.本发明，设置定位、限位和自动加热机构，通过周向分布的定位杆对金属板进行定位放置，在上压座下移过程中，通过导杆在导槽内的滑动，实现套筒和加热板的转动，利用上压座下移的动力，将加热板移动至金属板上方进行均匀加热操作，同时加热板底部弧形结构在与金属板接触时，可以进一步的对金属板进行整平，避免出现歪斜，导槽顶部的螺旋结构配合底部的竖直结构，可以很好的利用下压座的活动实现加热板的转动和复位，不会阻挡冲压工作的进行，同时随着金属板受压，金属板对定位杆的倾斜顶面施压，方便定位杆的收缩，进而方便金属板进入下模座内部进行成型操作，同时配合第一弹簧的使用，定位杆的复位，可以对金属板的顶部进行限位，避免冲压时金属板出现变形和情况，该结构，对金属板进行多重定位和自适应限位，保证了封头成型的完整度，同时实现自动加热，避免手动操作的弊端；
19.2.本发明，设置一体成型机构，电机的转动，通过齿辊、导齿轮和齿套带动收口轮、下模座和支撑座的同步转动，在进行冲压时，下模座的转动，可以保证冲压过程中受力均匀，并实现一定的打磨效果，保证冲压完整的同时，提高成品表面光滑度，同时配合收口轮的转动对封头底部进行收口操作，随着上压座的继续下移，封头底部对支撑板进行挤压，配合凸杆和侧槽带动导盘转动，使得导盘通过竖杆和底槽带动周向分布的安装杆向内活动，进而带动切刀与收口后的封头底部接触，配合各部件的转动以及弹性伸缩杆的使用，对封头底部进行切割操作，实现冲压、收口和切割的一体化操作；
20.3.综上所述，本发明，通过定位杆结构的设计，弹性伸缩的定位杆可以对金属板进行定位和限位，保证金属板的稳定放置以及后续成型的稳定，同时利用上压座的动力，实现加热板的活动，对金属板进行加热和分离，进一步的，加热板底部的弧形结构，在其转动至金属板上方时，可以再次对金属板进行定位，保证金属板的平整，减少成型封头的瑕疵品出现，避免浪费，同时在进行冲压成型的过程中，利用单个电机的使用，实现各部件的转动冲压，提高封头壁厚的均匀度，同时提高封头表面的光滑度，在进行冲压后，实现底部凸起的收口以及自动环切操作，实现一体成型，避免多道工序的麻烦，同时减少能源消耗。
附图说明
21.图1为本发明正剖结构示意图；
22.图2为本发明定位杆俯视分布结构示意图；
23.图3为本发明图1中a处放大结构示意图；
24.图4为本发明导盘俯视剖面结构示意图；
25.图5为本发明安装杆俯视分布结构示意图。
26.图中：1、机架；2、液压缸；3、上压座；4、活动筒；5、下模座；6、第一弹簧；7、定位杆；8、电机；9、齿辊；10、收口轮；11、导齿轮；12、支撑座；13、齿套；14、第二弹簧；15、支撑杆；16、支撑板；17、导盘；171、凸杆；172、侧槽；18、安装杆；181、竖杆；182、底槽；19、横杆；20、弹性伸缩杆；21、切刀；22、套筒；23、加热板；24、导槽；25、导杆。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种高压储氢瓶内胆制造用封头成型模具，机架1、液压缸2、上压座3、活动筒4、下模座5、第一弹簧6、定位杆7、电机8、齿辊9、收口轮10、导齿轮11、支撑座12、齿套13、第二弹簧14、支撑杆15、支撑板16、导盘17、凸杆171、侧槽172、安装杆18、竖杆181、底槽182、横杆19、弹性伸缩杆20、切刀21、套筒22、加热板23、导槽24和导杆25；
29.实施例1
30.请参阅图1-2，包括机架1，机架1的顶部贯穿安装有液压缸2，且液压缸2的输出端连接有上压座3，机架1的底部轴承安装有活动筒4，且活动筒4的顶部焊接有下模座5，并且下模座5位于上压座3的下方；还包括：定位杆7，定位杆7通过第一弹簧6横向贯穿安装在下模座5的顶部边缘处，套筒22，套筒22嵌套在机架1中部的竖轴上，且套筒22外侧的底部固定有加热板23，套筒22外侧的顶部开设有导槽24，且导槽24内放置有导杆25，并且导杆25呈“l”字形结构固定于上压座3的顶部边缘处，定位杆7通过第一弹簧6在下模座5上横向弹性滑动，且定位杆7的内端呈直角梯形结构设计，并且定位杆7在下模座5上等角度分布，导杆25在导槽24内滑动安装，且导槽24的顶部呈螺旋状结构分布，并且导槽24的底部呈竖直状结构设计，通过定位杆7对金属板原材进行初步定位安装，上压座3下移，带动导杆25在导槽
24内滑动，将加热板23转动至原材上进行加热，随着上压座3的继续下移，加热板23返回原位并通过竖直的导槽24保持位置的固定，通过上压座3对原材进行挤压，定位杆7顶部倾斜面受力收缩，并通过第一弹簧6复位，对压至底部的金属板原材进行限位，方便后续的冲压操作；
31.实施例2
32.请参阅图1和图3-5，下模座5下方机架1的内部嵌入式固定有电机8，并且电机8的输出端连接有齿辊9，齿辊9的顶部固定有收口轮10，且收口轮10位于下模座5的底部边缘处，并且齿辊9与活动筒4的内壁之间啮合设置有导齿轮11，而且导齿轮11轴承安装于机架1底部的上端面，机架1底部的上端面轴承安装有支撑座12，且支撑座12底部的外侧套设有齿套13与齿辊9相啮合，并且支撑座12的顶部凹陷处通过第二弹簧14竖直连接有支撑杆15，支撑杆15的顶部轴承安装有支撑板16，且支撑板16位于下模座5的正下方，支撑座12内嵌入式活动安装有导盘17，且支撑座12中部的外侧嵌入式活动安装有安装杆18，安装杆18的中部贯穿有横杆19，且横杆19固定于支撑座12的外侧，并且安装杆18顶部的内侧通过弹性伸缩杆20固定有切刀21；活动筒4底部的内壁上呈锯齿状结构与导齿轮11相啮合，且活动筒4与支撑座12之间共中心轴线，支撑杆15的一端呈凸起结构在支撑座12内限位竖直弹性滑动，且支撑杆15与下模座5底部开口处共中心轴线，导盘17中心空心处的内壁上固定有凸杆171，且凸杆171的一端位于侧槽172内，并且侧槽172开设于支撑杆15的外侧，凸杆171在侧槽172内滑动，且侧槽172呈螺旋状结构分布，安装杆18呈“l”字形结构通过横杆19在支撑座12内贴合滑动，且安装杆18在支撑座12上等角度分布，并且安装杆18上的切刀21呈弧形结构设计，安装杆18底部的上端面固定有竖杆181，且竖杆181的顶部位于底槽182内，并且底槽182开设于导盘17的底部，而且底槽182呈倾斜的弧形结构设计；电机8带动齿辊9转动，可以带动活动筒4、下模座5、收口轮10和支撑座12转动，在转动中配合上压座3的下压实现金属板的成型和底部的限位以及收口，同时配合导盘17的引导，由安装杆18的活动，通过切刀21对成型后的封头底部进行切割，实现一体成型。
33.工作原理：在使用该高压储氢瓶内胆制造用封头成型模具时，首先如图1-2中，将提前准备好的金属板原材放置在下模座5的顶部，通过周向的定位杆7对金属板进行定位放置，保持平整，然后启动机架1上的液压缸2，液压缸2带动上压座3下移，上压座3上的导杆25在导槽24内滑动，先带动套筒22和加热板23转动，使得加热板23转动至金属板上方，并通过加热板23底部的弧形结构对金属板进行推动和再次定位，避免金属板放置时出现不平整的情况，此时液压缸2停止运行，通过加热板23对金属板进行加热软化，然后继续启动此时液压缸2带动上压座3下移，在导杆25和导槽24的作用下，加热板23转动回原位并维持位置的静止，上压座3底部与金属板接触，将金属板压向下模座5内部，此时金属板对定位杆7施加压力，定位杆7顶部倾斜面受力向外侧滑动，使得钢板完全进入下模座5内，同时配合第一弹簧6使得定位杆7复位，通过定位杆7对金属板进行限制，避免其受压时翘起；
34.接着，如图1和图3-5中，同步启动电机8，电机8带动齿辊9转动，齿辊9与导齿轮11和齿套13啮合，通过导齿轮11带动活动筒4和下模座5转动，同时通过齿套13带动支撑座12转动，通过下模座5的转动，对金属板进行转动冲压，提高冲压后的均匀性，上压座3底部凸起将金属板的中部冲压至下模座5底部位置并与支撑板16接触，支撑板16可以在支撑杆15上转动，同时齿辊9带动收口轮10转动，对金属板底部凸起位置进行转动收口操作，随着上
压座3持续下移，金属板底部凸起在收口后对支撑杆15进行挤压，支撑杆15受力下移并通过凸杆171和侧槽172带动导盘17转动，导盘17通过竖杆181和底槽182带动安装杆18向内活动，进而使得安装杆18上弹性伸缩杆20连接的切刀21与金属板底部凸起的外侧接触，伴随着转动，对底部凸起进行切割成型，实现一体成型操作，同时随着上压座3的回位，在第二弹簧14的左右下，通过支撑杆15将成型后的封头顶起，方便出模，同时活动筒4上设置开口，方便将内部切割掉的废料进行收集。
35.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。