[發(fā)明專利]一種大口徑高頸法蘭成形模具和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210509828.4 | 申請日： | 2022-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN115069963A | 公開（公告）日： | 2022-09-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王玉弟;王廣春;亓效剛;劉洪勇 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東瑞燁新能源裝備有限公司 |
| 主分類號： | B21J13/02 | 分類號： | B21J13/02;B21J5/00;B23P15/00 |
| 代理公司： | 山東瑞宸知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37268 | 代理人： | 葛新建 |
| 地址： | 250217 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 口徑 法蘭 成形 模具 方法 | ||
本發(fā)明屬于大口徑高頸法蘭生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑高頸法蘭成形模具和方法，所述大口徑高頸法蘭成形模具的縱向截面為倒置的凸字形；利用大口徑高頸法蘭成形模具對馬杠上的環(huán)形坯料進行鍛造，一次可得到兩件大口徑高頸法蘭半成品；相比現(xiàn)有技術(shù)，(1)本發(fā)明利用大口徑高頸法蘭成形模具對馬架上的環(huán)形坯料進行鍛壓加工，充分利用鍛造對金屬材料組織和性能的改善作用；(2)在利用大口徑高頸法蘭的半成品機加工成品大口徑高頸法蘭時，去除的金屬量大大減?。?3)大口徑高頸法蘭成形模具和環(huán)形坯料配合，一次可加工得到兩件大口徑高頸法蘭的半成品，效率高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于大口徑高頸法蘭生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑高頸法蘭成形模具和方法。
背景技術(shù)
法蘭作為裝備系統(tǒng)軸管連接關(guān)鍵零件應(yīng)用廣泛，一般分為平板法蘭和帶頸法蘭兩大類。帶頸法蘭的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式為機加工法、鑄造法及鍛造成形法等。
鑄造法加工的法蘭存在組織粗大、疏松等問題，導(dǎo)致性能不足；機加工法存在效率低材耗高等問題，同時機加工切斷了法蘭盤與法蘭頸過渡處的金屬流線，嚴(yán)重削弱了產(chǎn)品的力學(xué)性能。
采用模鍛成形法制造帶頸法蘭，具有鍛件性能好、效率高、材耗少等諸多優(yōu)勢，在高端領(lǐng)域具有顯著的競爭優(yōu)勢。然而，對于大口徑薄壁高頸法蘭，如不但成形設(shè)備噸位高，同時薄壁高頸結(jié)構(gòu)使得模鍛成形充填也十分困難，因此，大口徑的薄壁高頸法蘭目前無法采用模鍛成形法進行生產(chǎn)。
另外對于大口徑薄壁高頸法蘭，需要對加工成形的筒形件切除頸部大量多余的材料，如圖6所示(圖6中虛線外側(cè)部分為加工掉的部分)，帶來材料的嚴(yán)重浪費且切削加工切斷了法蘭盤與頸部過渡處金屬流線，降低了其力學(xué)性能和耐腐蝕性能等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述的問題，提供了一種大口徑高頸法蘭成形模具和方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種大口徑高頸法蘭成形模具，所述大口徑高頸法蘭成形模具的縱向截面為倒置的凸字形；所述大口徑高頸法蘭成形模具包括上部的基座和下部的凸起部。
一種大口徑高頸法蘭成形方法，包括以下步驟：
步驟一制作所述的大口徑高頸法蘭成形模具，所述凸起部的長度等于成品高頸法蘭的頸部長度的兩倍，所述凸起部的高度等于成品高頸法蘭的頸部和法蘭盤的半徑差；
步驟二將所述大口徑高頸法蘭成形模具安裝在油壓機的活塞桿下端；同時在大口徑高頸法蘭成形模具下方安裝鍛造工具馬杠，所述馬杠包括擴孔芯棒和馬架；
步驟三將環(huán)形坯料套設(shè)在擴孔芯棒上且處于大口徑高頸法蘭成形模具的正下方，所述環(huán)形坯料的長度等于成品高頸法蘭長度的兩倍，所述環(huán)形坯料的體積大于成品高頸法蘭體積的兩倍；
步驟四啟動油壓機，油壓機的活塞桿帶動大口徑高頸法蘭成形模具對擴孔芯棒上的環(huán)形坯料進行鍛壓，且鍛壓過程中將環(huán)形坯料轉(zhuǎn)動多圈；在鍛壓過程中，環(huán)形坯料的整體壁厚減小，同時大口徑高頸法蘭成形模具在環(huán)形坯料上加工出頸部和法蘭盤，得到大口徑高頸法蘭的半成品；
步驟五將鍛造后的半成品沿著長度中線進行分切，得到兩個大口徑高頸法蘭的半成品；
步驟六對大口徑高頸法蘭的半成品進行機加工，得到大口徑高頸法蘭的成品。
作為優(yōu)選，步驟三中所述環(huán)形坯料的壁厚為成品高頸法蘭的法蘭盤壁厚的1.5-2.0倍。
作為優(yōu)選，所述擴孔芯棒最大直徑為環(huán)形坯料內(nèi)圈直徑的80%；所述擴孔芯棒的最小直徑為大口徑高頸法蘭的半成品內(nèi)圈直徑的30%；當(dāng)所述擴孔芯棒的直徑小于大口徑高頸法蘭的半成品內(nèi)圈直徑的30%，更換直徑更大的擴孔芯棒。
作為優(yōu)選，所述步驟四中大口徑高頸法蘭成形模具的運動包括下壓和回程，在所述回程時外部機械臂夾持環(huán)形坯料轉(zhuǎn)動一定角度；當(dāng)所述環(huán)形坯料轉(zhuǎn)動一圈后，完成一個圈次的擴孔成形。
作為優(yōu)選，步驟四中將環(huán)形坯料轉(zhuǎn)動四圈，進行四個圈次的擴孔成形。
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