[發明專利]頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法

在審

• 申請號: 201711225655.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107983895A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 陳菊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業標準件制造有限責任公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J1/06;B21K1/46
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司52002
• 代理人: 袁慶云

技術領域

本發明屬于零件加工技術領域，具體來說涉及一種頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法。

背景技術

法蘭螺栓由六角頭和法蘭盤（六角下面的墊片和六角固定一體的）和螺桿（帶有外螺紋的圓柱體）兩部分組成的一體的螺栓，是最常見的緊固件之一。目前，一般法蘭螺栓成型方式都是采用熱鐓或冷鐓，但當法蘭螺栓的頭部超厚H/S＞1.4時（常見的國標和航標六方法蘭螺栓，頭部厚度H與六方對邊S的比H/S≈0.6～0.8），若采用常規的鐓制方法成型，會產生兩種缺陷：一是容易造成頭部太厚對角鐓不滿現象（見圖3）；二是頭部厚相對頭部用料多，鍛比（高徑比）偏大，鐓制可能會產生折疊現象。以上兩種現象均會影響裝配性能，所以頭部超厚法蘭螺栓現在常采用的頭部成型方法是：鐓圓型頭部→銑削六方，銑削速度慢、周期長、效益低、成本高，很難滿足大批量生產。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點而提供的一種優質可行、高效實用、經濟可靠、操作便捷的頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法。

本發明目的及解決其主要技術問題是采用以下技術方案來實現的：

本發明的頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法，包括增加初鐓、調整加熱感應圈間距、再次鐓制等過程，具體步驟如下：

第一、初鐓：先選擇通用的上模、下模，將毛坯放入組合凹模型腔內，利用壓力機錘頭滑動使下模上端面與組合凹模相接觸，進行產品的擠壓鐓制，再利用頂桿將初鐓成品頂出；

第二、調整加熱感應圈的間距：將第一步中所得初鐓成品大端的感應圈間距調整為小端的感應圈間距的1.2倍左右；

第三、再次鐓制：先在上模的上固定座與上背帽之間均勻地沿圓周方向增設3～4片厚度為1.5～2mm的墊片，此時上模座的組合凹模、墊套均下落，在墊板和墊套之間產生間隙，再將初鐓成品經第二步中的加熱感應圈加熱后放入組合凹模內，利用壓力機錘頭滑動使下模上端面與組合凹模相接觸，進行產品的擠壓鐓制，再利用頂桿將成品頂出。

上述頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法，其中：第一步中的上模包括上固定座、墊板、墊套、組合凹模，上固定座內部從上至下依次安裝有墊板、墊套、組合凹模，上背帽連接在上固定座的底部。

上述頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法，其中：第一步中的組合凹模為圓臺形凹模，頂桿為配套的圓臺形頂桿。

上述頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法，其中：第三步中的組合凹模為六方成型凹模，頂桿為配套的六方頂桿。

本發明同現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本發明的頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型方法中，采用增加初鐓、調整加熱感應圈間距、再次鐓制相配合，產品質量和精度更高；調整加熱感應圈的間距中，將初鐓成品大端的加熱感應圈間距調整為小端的加熱感應圈間距的1.2倍左右，避免了鐓制的過程中材料往六方端面流動的速度沒有往法蘭盤流動的速度快，導致六方上端面鐓不滿，法蘭盤產生大飛邊（見圖3）的弊端，加熱感應圈的距離越小，相對加熱溫度會高一些，變形時溫度較高的材料流動性好容易充滿六方尖角，效果良好；先在上模的上固定座與上背帽之間均勻地沿圓周方向增設3～4片厚度為1.5～2mm的墊片，此時上模座的組合凹模、墊套均下落，在墊板和墊套之間產生間隙（間隙a），再將初鐓成品經第二步中的加熱感應圈加熱后放入組合凹模內開始鐓制時，初鐓成品將頂桿頂至端面b，和原來的模具相比，毛坯伸入凹模的長度增長了，當成型快結束時，下模把凹模往上頂，同時頂桿往下壓上端面，材料流動使端面圓角逐漸減小。

總之，本發明優質可行、高效實用、經濟可靠、操作便捷，適合頭部超厚法蘭螺栓的熱鐓成型的推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明中模具的結構示意圖；

圖2為初鐓成品的結構示意圖；

圖3為鐓不滿產品的結構示意圖；

圖4為加熱感應圈的結構示意圖；

圖5為通用等間距感應圈示意圖；

圖6為本發明加墊片后再次鐓制的使用狀態圖；

圖7為待加工零件的主視圖；

圖8為圖7的左視圖；

圖9為零件初鐓時組合凹模的結構示意圖；

圖10為零件再次鐓制時組合凹模的結構示意圖。

圖中標識：

1、墊板；2、上固定座；3、墊套；4、頂桿；5、組合凹模；6、下模；7、上背帽；8、上模；9、墊片；10、初鐓成品；11、鐓不滿產品；12、加熱感應圈；13、待加工零件；14、等間距感應圈。

具體實施方式