一種高頸法蘭的壓制模具及壓制工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及法蘭成型模具的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高頸法蘭的壓制模具。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有高頸法蘭一般都是采用鑄造，或整體鍛造圓鋼進(jìn)行車(chē)加工成型。鑄造法蘭力學(xué)性能不好，還容易出現(xiàn)夾雜、氣孔現(xiàn)象，無(wú)法在承壓設(shè)備上使用；而整體鍛制圓鋼，車(chē)加工成型的方法，加工余量大，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高頸法蘭的壓制模具以及利用該模具進(jìn)行高頸法蘭壓制的工藝，采用模壓成型的方法制作高頸法蘭，成型工藝簡(jiǎn)單、成型外形好、加工余量小、力學(xué)性能優(yōu)良、組織結(jié)構(gòu)均勻。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高頸法蘭的壓制模具，包括相互扣合的上成型模和下成型模，上成型模與下成型模之間圍成高頸法蘭的型腔，上成型模一端端面的中心設(shè)有芯桿，下成型模一端端面的中心開(kāi)設(shè)沉槽，并于沉槽的底部中心開(kāi)設(shè)通向下成型模另一端的通孔，并且通孔的內(nèi)徑大于芯桿的直徑，其特征在于:該模具具有一個(gè)擴(kuò)徑球，芯桿末端設(shè)有與擴(kuò)徑球球面相配合的內(nèi)凹面，在上成型?？酆显谙鲁尚湍褐聘哳i法蘭成型的過(guò)程中，由芯桿將內(nèi)凹面頂在擴(kuò)徑球上插入型腔內(nèi)預(yù)鍛成型后的高頸法蘭的內(nèi)孔中，以推動(dòng)擴(kuò)徑球?qū)?nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑并延展高頸法蘭的頸部長(zhǎng)度。
[0005]優(yōu)選的，所述擴(kuò)徑球的直徑大于芯桿的直徑，擴(kuò)徑球的球心在芯桿的中軸線(xiàn)上。
[0006]優(yōu)選的，在所述沉槽底部環(huán)繞通孔均勻設(shè)置多個(gè)圓錐形凸起。
[0007]利用該模具進(jìn)行高頸法蘭的鍛壓壓制工藝如下:
步驟一:采用鍛制圓鋼或厚鋼板為原材料；
步驟二:根據(jù)所制作的法蘭尺寸，選擇下料長(zhǎng)度，下料后，胚料重量是所制作的法蘭重量的1.1倍；
步驟三:根據(jù)步驟一所選擇的材料，將步驟二所得的胚料加熱至始鍛溫度，然后放入預(yù)成型模具進(jìn)行預(yù)鍛成型，并沖內(nèi)孔，使內(nèi)孔的孔徑小于擴(kuò)徑球的直徑；
步驟四:將步驟三所得的預(yù)煅成型的高頸法蘭加熱至終鍛溫度后，放入所述的下成型模上，將擴(kuò)徑球放在法蘭頸部?jī)?nèi)徑口部，用上成型模芯桿的內(nèi)凹面對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)徑球，并在外力作用下向下壓制，使得擴(kuò)徑球?qū)Ψㄌm頸部的內(nèi)徑進(jìn)行擴(kuò)徑，并隨著擴(kuò)徑的進(jìn)行，將多余的胚料向下推送以延展高頸法蘭頸部的長(zhǎng)度；
步驟五:當(dāng)上成型模與下成型模完全扣合時(shí)，停止壓制，此時(shí)擴(kuò)徑球從法蘭頸部下端掉出，然后取出壓制成型的高頸法蘭進(jìn)行精車(chē)加工成型得到成品。
[0008]其中，所述的始鍛溫度與終鍛溫度與所選擇的圓鋼或厚鋼板的材質(zhì)有關(guān)，屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果: 第一，利用本發(fā)明提供的壓制模具以及壓制工藝生產(chǎn)高頸法蘭，可以克服鑄造法蘭以及整體鍛制法蘭的缺陷，具有更小的加工余量，力學(xué)性能優(yōu)良，組織結(jié)構(gòu)均勻；
第二，采用擴(kuò)徑球?qū)Τ醮纬尚偷姆ㄌm頸部的內(nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑，一方面在擴(kuò)徑的同時(shí)保證內(nèi)孔內(nèi)壁的光滑，另一方面可以延展高頸法蘭頸部的長(zhǎng)度，而且擴(kuò)徑球的直徑大于芯桿的直徑，這樣可以便于擴(kuò)徑球在擴(kuò)徑后從芯桿上脫離下來(lái)；
第三，芯桿末端設(shè)置的內(nèi)凹面以及內(nèi)凹面上的摩擦層可以固定擴(kuò)徑球，避免擴(kuò)徑球在擴(kuò)徑過(guò)程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而影響高頸法蘭內(nèi)孔的光滑度。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明裝配后的剖視圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的上成型模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明的上成型模的剖視圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的下成型模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明的下成型模的剖視圖。
[0015]圖6是不同材質(zhì)圓鋼的鍛制溫度。
[0016]圖中標(biāo)記:1、上成型模，2、下成型模，3、擴(kuò)徑球，101、芯桿，102、壓制板，103、內(nèi)凹面，201、沉槽，202、通孔，203、突起。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]如圖所示，一種高頸法蘭的壓制模具，包括上下扣合的上成型模I和下成型模2以及用于擴(kuò)徑的擴(kuò)徑球3，上成型模I與下成型模2扣合后圍成高頸法蘭成型的型腔，上成型模I為設(shè)置有芯桿101的圓形蓋板，圓形蓋板下表面設(shè)有圓形壓制板102，所述的芯桿101垂直設(shè)置在該壓制板102上，芯桿101的中軸線(xiàn)、圓形蓋板的圓心以及壓制板102的圓心均在同一直線(xiàn)上，在芯桿101的末端設(shè)置一內(nèi)凹面103，內(nèi)凹面103為球面的一部分，并在內(nèi)凹面103上涂設(shè)一層耐磨的摩擦層，下成型模2為圓柱型結(jié)構(gòu)，在其上表面設(shè)置可容納上成型模中壓制板102的沉槽201，沉槽201的深度大于壓制板102的厚度，并在沉槽201的中心向下開(kāi)設(shè)高頸法蘭頸部成型的通孔202，沉槽201的底部環(huán)繞通孔202均勻設(shè)置多個(gè)圓錐形的突起203，所述擴(kuò)徑球3的直徑大于芯桿102的直徑，并由芯桿102端部的內(nèi)凹面103頂住向下推動(dòng)對(duì)高頸法蘭的內(nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0019]優(yōu)選的，所述的通孔202上部為倒置的圓臺(tái)形，下部為圓柱形，圓臺(tái)形的大直徑端與沉槽201之間設(shè)有弧形過(guò)渡。
[0020]利用該模具進(jìn)行高頸法蘭的鍛壓壓制方法如下:
步驟一:采用鍛制圓鋼為原材料，圓鋼的材質(zhì)為SA105 ;
步驟二:根據(jù)所制作的法蘭尺寸，選擇下料長(zhǎng)度，下料后，胚料重量是所制作的法蘭重量的1.1倍；
步驟三:加熱胚料至始鍛溫度1250~1200°c，然后放入預(yù)成型模具進(jìn)行預(yù)鍛成型，并沖內(nèi)孔，使內(nèi)孔的孔徑小于擴(kuò)徑球的直徑；
步驟四:將初次成型的高頸法蘭加熱至終鍛溫度800°C后，放入本發(fā)明壓制模具的下成型模上，將擴(kuò)徑球放在法蘭的內(nèi)孔口部，用上成型模芯桿的內(nèi)凹面對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)徑球，并在外力作用下向下壓制，使得擴(kuò)徑球?qū)Ψㄌm內(nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑，并隨著擴(kuò)徑的進(jìn)行，將多余的胚料向下推送以延展高頸法蘭的頸部長(zhǎng)度；
步驟五:當(dāng)上成型模與下成型模完全扣合時(shí)，停止壓制，此時(shí)擴(kuò)徑球從法蘭頸部的內(nèi)孔中掉出，然后取出壓制成型的高頸法蘭進(jìn)行精車(chē)加工成型得到成品。
[0021]在上述方法中，所述的始鍛溫度與終鍛溫度與圓鋼的材質(zhì)有關(guān)，其關(guān)系如圖6。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高頸法蘭的壓制模具，包括相互扣合的上成型模(I)和下成型模(2)，上成型模(I)與下成型模(2)之間圍成高頸法蘭的型腔(4)，上成型模(I) 一端端面的中心設(shè)有芯桿(101)，下成型模(2)—端端面的中心開(kāi)設(shè)沉槽(201)，并于沉槽(201)的底部中心開(kāi)設(shè)通向下成型模(2)另一端的通孔(202)，并且通孔(202)的內(nèi)徑大于芯桿(101)的直徑，其特征在于:該模具具有一個(gè)擴(kuò)徑球(3)，芯桿(101)末端設(shè)有與擴(kuò)徑球(3)球面相配合的內(nèi)凹面(103)，在上成型模(I)扣合在下成型模(2)壓制高頸法蘭成型的過(guò)程中，由芯桿(101)將內(nèi)凹面(103)頂在擴(kuò)徑球(3)上插入型腔(4)內(nèi)預(yù)鍛成型后的高頸法蘭的內(nèi)孔中，以推動(dòng)擴(kuò)徑球(3)對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑并延展高頸法蘭的頸部長(zhǎng)度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頸法蘭的壓制模具，其特征在于:所述擴(kuò)徑球(3)的直徑大于芯桿(101)的直徑，擴(kuò)徑球(3)的球心在芯桿(101)的中軸線(xiàn)上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頸法蘭的壓制模具，其特征在于:在所述沉槽(201)底部環(huán)繞通孔(202)均勻設(shè)置多個(gè)圓錐形凸起(203)。4.一種利用權(quán)利要求2所述的高頸法蘭的壓制模具壓制高頸法蘭的工藝，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:采用鍛制圓鋼或厚鋼板為原材料； 步驟二:根據(jù)所制作的法蘭尺寸，選擇下料長(zhǎng)度，下料后，胚料重量是所制作的法蘭重量的1.1倍； 步驟三:根據(jù)步驟一所選擇的材料，將步驟二所得的胚料加熱至始鍛溫度，然后放入預(yù)成型模具進(jìn)行預(yù)鍛成型，并沖內(nèi)孔，使內(nèi)孔的孔徑小于擴(kuò)徑球(3)的直徑； 步驟四:將步驟三所得的預(yù)鍛成型的高頸法蘭加熱至終鍛溫度后，放入所述的下成型模(2)上，將擴(kuò)徑球(3)放在法蘭頸部?jī)?nèi)孔口部，用上成型模(I)芯桿(101)的內(nèi)凹面(103)對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)徑球(3)，并在外力作用下向下壓制，使得擴(kuò)徑球(3)對(duì)法蘭頸部的內(nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑，并隨著擴(kuò)徑的進(jìn)行，將多余的胚料向下推送以延展高頸法蘭頸部的長(zhǎng)度； 步驟五:當(dāng)上成型模(I)與下成型模(2 )完全扣合時(shí)，停止壓制，此時(shí)擴(kuò)徑球(3 )從法蘭頸部下端掉出，然后取出壓制成型的高頸法蘭進(jìn)行精車(chē)加工成型得到成品。
【專(zhuān)利摘要】一種高頸法蘭的壓制模具，包括上下扣合的上成型模和下成型模以及用于擴(kuò)徑的擴(kuò)徑球，上成型模與下成型模之間圍成高頸法蘭的型腔，上成型模一端端面的中心設(shè)有芯桿，芯桿末端設(shè)有與擴(kuò)徑球球面相配合的內(nèi)凹面，利用該模具進(jìn)行高頸法蘭的壓制工藝中，將選擇的原料進(jìn)行下料后放入預(yù)成型模具預(yù)鍛成型，然后將預(yù)鍛成型的高頸法蘭放入該模具的下成型模內(nèi)，利用上成型模的芯桿頂在擴(kuò)徑球上下壓，對(duì)高頸法蘭的內(nèi)孔進(jìn)行擴(kuò)徑并延展法蘭頸部的長(zhǎng)度，壓制完成后，對(duì)高頸法蘭再進(jìn)行精車(chē)加工得到成品。利用本發(fā)明的模具和工藝制作高頸法蘭，成型工藝簡(jiǎn)單、成型外形好、加工余量小、力學(xué)性能優(yōu)良、組織結(jié)構(gòu)均勻，可以克服鑄造法蘭以及整體鍛制法蘭的缺陷。
【IPC分類(lèi)】B21J13/02, B21K1/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105033142
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510402535
【發(fā)明人】高建飛
【申請(qǐng)人】河南光大管業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日