專利名稱：法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝及其專用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種法蘭叉類產(chǎn)品的生產(chǎn)加工工藝及其專用模具，尤其是涉及一種按金屬流動(dòng)成型規(guī)律，先鐓粗制成預(yù)成型坯料，再在終成型模膛中鍛制成大法蘭叉類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及其專用模具。
背景技術(shù)：
原有法蘭叉類產(chǎn)品的生產(chǎn)加工工藝主要有下料→加熱→第一次鐓粗→二次鐓粗→預(yù)成型→終成型→熱切邊等工序。采用原加工工藝，由于高而窄的深筋成形條件非常不好，一般筋部高寬比為4-5倍，就達(dá)到了普通加工工藝的極限。另外，當(dāng)鐓粗比超過3.5倍，自由鐓粗易產(chǎn)品彎曲，出現(xiàn)裂紋，而且，將鐓粗后的坯料直接進(jìn)入模堂成形，由于金屬體積分配不合理，該用料多的地方?jīng)]有充足來源，不該用料的地方產(chǎn)品大量毛邊。既浪費(fèi)了材料，同時(shí)又增加了金屬水平投影面積，即模具承載力加大，縮短模具的使用壽命。專利檢索發(fā)現(xiàn)，有人曾申請(qǐng)了有色金屬熔液熱模流注-磁懸浮降溫-余熱熱軋制坯工藝(98112242.6)系連鑄連軋制成有色金屬板帶坯(或線坯)供冷精軋(或拉伸)軋制成品。金屬溶液從保溫爐的澆注嘴流出后，成為金屬液片或線，被電磁鐵產(chǎn)生的磁懸浮力懸浮于空中由進(jìn)行可控冷卻，變成固態(tài)，并保持該牌號(hào)熱軋溫度上限，在主要為熱軋機(jī)牽引力的牽引下進(jìn)入熱軋機(jī)熱軋。熱軋后被可控冷卻，又被拋磨光機(jī)除去微氧化層呈光亮帶坯，經(jīng)卷取機(jī)(或板坯剪切堆料機(jī))卷取成卷供冷精軋(或拉伸)成材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有鍛造工藝在生產(chǎn)大法蘭叉類產(chǎn)品技術(shù)中所存在的金屬的流動(dòng)、體積分布不合理，易出現(xiàn)裂紋，法蘭盤邊緣和叉部?jī)啥祟^易產(chǎn)生充不滿等技術(shù)問題。
本發(fā)明還解決現(xiàn)有鍛造工藝在生產(chǎn)大法蘭叉類產(chǎn)品技術(shù)中所存在的余料的比例較大，不但材料浪費(fèi)，且對(duì)模具壽命不利等技術(shù)問題。
本發(fā)明涉及一種法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，它包括下料、加熱，下料后的金屬材料，加熱到一定程度，在制坯模中進(jìn)行局部鐓粗?jǐn)D壓，在封閉的型腔中鐓粗形成桿部，封閉型腔以外的金屬自由鐓粗并形成盤部；然后將該預(yù)成型的坯料放入終鍛模膛內(nèi)，將鐓粗后的桿部進(jìn)而以展寬的方式成型為叉部，而其盤部則擠壓成型為產(chǎn)品的法蘭部。也就是說，本發(fā)明是將直接采用鐓粗的坯體在終成型模具中鍛制成產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)，科學(xué)、合理地采用局部粗鐓擠壓的方法，將桿狀的金屬原料在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的預(yù)成型制坯模具中制成由桿部和盤部構(gòu)成的預(yù)成型坯體，該兩部分體積分別與產(chǎn)品的叉部和法蘭部相對(duì)應(yīng)。所述盤部直徑及厚度等除了采用模具形狀確定外，一種較佳的方案是所述的盤部的厚度h由壓力機(jī)的鍛壓行程確定之。
作為優(yōu)選，所述盤部的下端面與水平面之夾角α＝5°-15°，且預(yù)成型坯料兩部體之間的過渡圓角R＝10-30mm。
作為優(yōu)選，所述坯料盤部的厚度h與法蘭盤產(chǎn)品零件厚度s之比為1∶(1-1.30)，所述坯料盤部直徑D與法蘭盤產(chǎn)品零件直徑Φ之比為1∶(1-1.15)；而法蘭盤厚度s與法蘭盤直徑Φ之比為1∶(4-5)，厚度也可稱作寬度，直徑也可稱作高度。
作為優(yōu)選，所述桿部端面積與叉部平均橫截面積之比為1∶(1.15-1.20)，桿部的長(zhǎng)度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)。上述預(yù)成型坯料(或模具)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，既利于金屬流動(dòng)，又能保證法蘭叉類產(chǎn)品在終鍛模膛內(nèi)準(zhǔn)確定位成型。
一種法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的專用模具，其特征是在所述的制坯下模中設(shè)置有圓臺(tái)形的模腔，其錐度為β＝3°-7°，其深度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)，而所述的上模為置于壓力機(jī)上的平面鍛頭。
因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理，能夠根據(jù)叉部和法蘭部成形特點(diǎn)合理地進(jìn)行體積分配，節(jié)約了原材料，降低生產(chǎn)成本，而且提高了生產(chǎn)效率，更能保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定等特點(diǎn)。此外，法蘭叉類產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程分為兩部分，對(duì)預(yù)成型制坯模具和終鍛模具的沖擊力較小，有利于延長(zhǎng)模具的使用壽命。


附圖1是本發(fā)明的預(yù)成型制坯模具結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本發(fā)明的終鍛成型模具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的專用模具，在制坯下模中設(shè)置有圓臺(tái)形的模腔，其錐度為β＝3°-7°，其深度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)，而上模為置于壓力機(jī)上的平面鍛頭。下料后的金屬材料，加熱到一定程度，在制坯模中進(jìn)行局部鐓粗?jǐn)D壓，在封閉的型腔中鐓粗形成桿部，封閉型腔以外的金屬自由鐓粗并形成盤部。盤部的厚度h由壓力機(jī)的鍛壓行程來確定；盤部的下端面與水平面之夾角θ＝5°-15°，且預(yù)成型坯料兩部體之間的過渡圓角R＝10-30mm。盤部的厚度h與法蘭盤厚度s之比為1∶(1-1.30)，盤部直徑D與法蘭盤直徑Φ之比為1∶(1-1.15)；而法蘭盤厚度(或?qū)挾?s與法蘭盤直徑(或高度)Φ之比為1∶(4-5)。桿部端面積與叉部平均橫截面積之比為1∶(1.15-1.20)，桿部的長(zhǎng)度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)。然后將該預(yù)成型的坯料放入終鍛模膛內(nèi)，將鐓粗后的桿部進(jìn)而以展寬的方式成型為叉部，而其盤部則擠壓成型為產(chǎn)品的法蘭部。
法蘭叉類產(chǎn)品的預(yù)成型、變形過程分為兩部分。產(chǎn)品叉部先在封閉型腔中成型，能保證叉部充滿良好，且不浪費(fèi)過多的金屬材料；產(chǎn)品法蘭部分采用局部鍛粗的方式，先預(yù)壓成圓盤，能夠部分放入終成型模腔，改善了其終成型時(shí)的金屬流的條件，使難成型部位早成型，快成型。此外，預(yù)成型過程中盤部的厚度由壓力機(jī)的鍛壓行程來保證，準(zhǔn)確度高，避免了人為操作不規(guī)范帶來的損失浪費(fèi)?？傊A(yù)成型滿足了終成型需要的金屬流動(dòng)成型規(guī)律，變形機(jī)理為鍛粗、擠壓的綜合。
權(quán)利要求
1.一種法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，包括下料、加熱，其特征在于下料后的金屬材料加熱后，在制坯模中進(jìn)行局部鐓粗?jǐn)D壓，在封閉的型腔中鐓粗形成桿部(3)，封閉型腔以外的金屬自由鐓粗并形成坯料盤部(2)；然后將該預(yù)成型的坯料(1)放入終鍛模膛(4)內(nèi)，將鐓粗后的桿部(3)進(jìn)而以展寬的方式成型為叉部，而其盤部則擠壓成型為產(chǎn)品的法蘭部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的坯料盤部(2)的厚度h由壓力機(jī)的鍛壓行程確定之。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述坯料盤部(2)的下端面與水平面之夾角θ＝5°-15°，且預(yù)成型坯料兩部體之間的過渡圓角R＝10-30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述坯料盤部(2)的厚度h與法蘭盤產(chǎn)品零件厚度s之比為1∶(1-1.30)，所述坯料盤部(2)直徑D與法蘭盤產(chǎn)品零件直徑Φ之比為1∶(1-1.15)；而法蘭盤厚度s與法蘭盤直徑Φ之比為1∶(4-5)，厚度也可稱作寬度，直徑也可稱作高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述坯料盤部(2)的厚度h與法蘭盤產(chǎn)品零件厚度s之比為1∶(1-1.30)，所述坯料盤部(2)直徑D與法蘭盤產(chǎn)品零件直徑Φ之比為1∶(1-1.15)；而法蘭盤厚度s與法蘭盤直徑Φ之比為1∶(4-5)，厚度也可稱作寬度，直徑也可稱作高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述桿部(3)端面積與叉部平均橫截面積之比為1∶(1.15-1.20)，桿部(3)的長(zhǎng)度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述桿部(3)端面積與叉部平均橫截面積之比為1∶(1.15-1.20)，桿部(3)的長(zhǎng)度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述桿部(3)端面積與叉部平均橫截面積之比為1∶(1.15-1.20)，桿部(3)的長(zhǎng)度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)。
9.一種法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的專用模具，其特征是在所述的制坯下模中設(shè)置有圓臺(tái)形的模腔，其錐度為β＝3°-7°，其深度L1與叉部的長(zhǎng)度L2之比約為L(zhǎng)1＝L2(0.6-0.8)，而所述的上模為置于壓力機(jī)上的平面鍛頭。
全文摘要
法蘭叉類產(chǎn)品預(yù)成型制坯的生產(chǎn)工藝，它包括下料、加熱、局部鐓粗?jǐn)D壓(制坯模)、預(yù)成型、幾道工序。加熱下料后的金屬材料，在預(yù)成型制坯的專用模具中進(jìn)行局部鐓粗?jǐn)D壓，在封閉的型腔中鐓粗形成桿部，封閉型腔以外的金屬自由鐓粗并形成盤部。然后將該預(yù)成型的坯料放入終鍛模膛內(nèi)，將鐓粗后的桿部進(jìn)而以展寬的方式成型為叉部，而其盤部則擠壓成型為產(chǎn)品的法蘭部。本發(fā)明科學(xué)、合理地采用局部粗鐓擠壓的方法，將桿狀的金屬原料在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的預(yù)成型制坯模具中制成由桿部和盤部構(gòu)成的預(yù)成型坯體。保證叉部充滿良好，不浪費(fèi)過多的金屬材料；而且改善了終成型時(shí)的金屬流的條件，使難成型部位早成型，快成型。
文檔編號(hào)B21K1/00GK1465455SQ02112370
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者李季秀 申請(qǐng)人:杭州萬向傳動(dòng)軸有限公司