[发明专利]一种高颈法兰的压制模具及压制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及法兰成型模具的技术领域，尤其是一种高颈法兰的压制模具。

背景技术

现有高颈法兰一般都是采用铸造，或整体锻造圆钢进行车加工成型。铸造法兰力学性能不好，还容易出现夹杂、气孔现象，无法在承压设备上使用；而整体锻制圆钢，车加工成型的方法，加工余量大，作业时间长，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高颈法兰的压制模具以及利用该模具进行高颈法兰压制的工艺，采用模压成型的方法制作高颈法兰，成型工艺简单、成型外形好、加工余量小、力学性能优良、组织结构均匀。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高颈法兰的压制模具，包括相互扣合的上成型模和下成型模，上成型模与下成型模之间围成高颈法兰的型腔，上成型模一端端面的中心设有芯杆，下成型模一端端面的中心开设沉槽，并于沉槽的底部中心开设通向下成型模另一端的通孔，并且通孔的内径大于芯杆的直径，其特征在于：该模具具有一个扩径球，芯杆末端设有与扩径球球面相配合的内凹面，在上成型模扣合在下成型模压制高颈法兰成型的过程中，由芯杆将内凹面顶在扩径球上插入型腔内预锻成型后的高颈法兰的内孔中，以推动扩径球对内孔进行扩径并延展高颈法兰的颈部长度。

优选的，所述扩径球的直径大于芯杆的直径，扩径球的球心在芯杆的中轴线上。

优选的，在所述沉槽底部环绕通孔均匀设置多个圆锥形凸起。

利用该模具进行高颈法兰的锻压压制工艺如下：

步骤一：采用锻制圆钢或厚钢板为原材料；

步骤二：根据所制作的法兰尺寸，选择下料长度，下料后，胚料重量是所制作的法兰重量的1.1倍；

步骤三：根据步骤一所选择的材料，将步骤二所得的胚料加热至始锻温度，然后放入预成型模具进行预锻成型，并冲内孔，使内孔的孔径小于扩径球的直径；

步骤四：将步骤三所得的预煅成型的高颈法兰加热至终锻温度后，放入所述的下成型模上，将扩径球放在法兰颈部内径口部，用上成型模芯杆的内凹面对准扩径球，并在外力作用下向下压制，使得扩径球对法兰颈部的内径进行扩径，并随着扩径的进行，将多余的胚料向下推送以延展高颈法兰颈部的长度；

步骤五：当上成型模与下成型模完全扣合时，停止压制，此时扩径球从法兰颈部下端掉出，然后取出压制成型的高颈法兰进行精车加工成型得到成品。

其中，所述的始锻温度与终锻温度与所选择的圆钢或厚钢板的材质有关，属于现有技术范畴。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，利用本发明提供的压制模具以及压制工艺生产高颈法兰，可以克服铸造法兰以及整体锻制法兰的缺陷，具有更小的加工余量，力学性能优良，组织结构均匀；

第二，采用扩径球对初次成型的法兰颈部的内孔进行扩径，一方面在扩径的同时保证内孔内壁的光滑，另一方面可以延展高颈法兰颈部的长度，而且扩径球的直径大于芯杆的直径，这样可以便于扩径球在扩径后从芯杆上脱离下来；

第三，芯杆末端设置的内凹面以及内凹面上的摩擦层可以固定扩径球，避免扩径球在扩径过程中出现转动，而影响高颈法兰内孔的光滑度。

附图说明

图1是本发明装配后的剖视图。

图2是本发明的上成型模的结构示意图。

图3是本发明的上成型模的剖视图。

图4是本发明的下成型模的结构示意图。

图5是本发明的下成型模的剖视图。

图6是不同材质圆钢的锻制温度。

图中标记：1、上成型模，2、下成型模，3、扩径球，101、芯杆，102、压制板，103、内凹面，201、沉槽，202、通孔，203、突起。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式对本发明作进一步的说明。