專利名稱：一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利屬于鍛造成形技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工裝，特別是涉及一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝。
背景技術(shù)：
目前，廣泛用于機械設(shè)備中的大型盤類零部件主要是通過機械加工的方法制造，該方法材料利用率低，機械加工量大且制造時間長；有臺階的盤類件也可采用胎模鍛的方法來制造，每一個不同臺階尺寸的盤類件對應(yīng)一個胎模，模具成本高。如離心壓縮機的葉輪輪蓋直徑達1200mm，其臺階直徑為650mm，臺階高度70mm。如采用鍛件圓餅機械加 工的方法，其材料利用率低；如用通常所用的胎模鍛方法，每個不盡相同的蓋盤需要各自對應(yīng)一套胎模，直徑1200mm以上的胎模成本很高。在離心壓縮機的葉輪中輪盤也存在臺階的問題。隨著風(fēng)機、壓縮機行業(yè)競爭的加劇，降低制造成本是企業(yè)提高產(chǎn)品利潤的重要途徑，特別是使用了價格昂貴材料的葉輪降低成本尤為迫切。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，采用有限元分析軟件，如DEF0RM，F(xiàn)ORGE和ABAQUS等可以對鍛造中金屬的變形過程進行分析，為模具的設(shè)計和優(yōu)化、開發(fā)一種低成本的盤類件鍛造模具提供理論依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，該工裝可以解決大型盤類件利用胎模鍛工藝中模具成本高的問題，也克服了通常利用機械切削方法中材料利用率低、機械加工量大的問題。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取的技術(shù)解決方案是一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于，包括一個胎模，胎模內(nèi)徑上有可更換的墊板和壓環(huán)，壓環(huán)位于墊板上，墊板和壓環(huán)的厚度之和為胎模的厚度。本實用新型的其它特點是所述的胎模與墊板和壓環(huán)之間的間隙為O. 5 lmm，配合錐度為5° 10°。所述的壓環(huán)內(nèi)孔的錐度為8° 10°本實用新型的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，適宜于鍛造大型盤類件，該盤類件為軸對稱結(jié)構(gòu)，中部有臺階，且所要鍛造的每個盤類件的臺階直徑和高度不盡相同，該盤類件的材料可為碳鋼、不銹鋼、鈦合金、高溫合金等。壓環(huán)的厚度和內(nèi)孔直徑根據(jù)鍛件臺階的尺寸確定，成形出盤類件依據(jù)胎模直徑可達1300_以上。壓環(huán)和墊板根據(jù)鍛件臺階分為多種規(guī)格，使用時根據(jù)需要進行更換，成形不同臺階尺寸的盤類件采用該共用胎模大大降低了模具的費用。由于墊板和壓環(huán)可更換，因此在鍛造盤類件時根據(jù)臺階的尺寸更換其對應(yīng)的墊板和壓環(huán)。此結(jié)構(gòu)的工裝方便拆卸及更換墊板及壓環(huán)，也利于鍛件臺階處的金屬流動。
圖I為本實用新型的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的I處局部放大圖；圖3為采用本實用的新型工裝對大型盤類件成型示意圖，其中，(a)為鍛壓前毛坯與工裝的接觸狀態(tài)，(b)為鍛壓成形后零件與工裝的接觸狀態(tài)。圖4是采用本實用的新型工裝所成型的大型盤類件，其中(a)為中間無孔且一面帶有臺階的零件，(b)為中間有孔且一面帶有臺階的零件，(c)為中間有孔且兩面帶有臺階的零件，Cd)為中間無孔且兩面帶有臺階的零件。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明?！?b>具體實施方式
參見圖I和圖2，本實施例給出一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，包括一個胎模1，胎模I的內(nèi)徑上套入可更換的一個墊板2和一個壓環(huán)3。壓環(huán)3位于墊板2上，墊板2和壓環(huán)3的厚度之和為胎模I的厚度。本實施例制備的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，適宜于鍛造大型盤類件，該盤類件為軸對稱結(jié)構(gòu)，中部有臺階，且所要鍛造的每個盤類件的臺階直徑和高度不盡相同，該盤類件的材料可為碳鋼、不銹鋼、鈦合金、高溫合金等。該鍛壓工裝成形出盤類件直徑可達1300mm以上，胎模直徑比最大的盤件外徑大IOOmm左右。壓環(huán)3和墊板2根據(jù)鍛件的臺階的直徑和厚度可以分為多種規(guī)格，使用時根據(jù)需要進行更換。壓環(huán)3的厚度和內(nèi)孔直徑可以根據(jù)鍛件臺階的尺寸確定。胎模I內(nèi)孔與壓環(huán)3和墊板2的角度a為8° 10°，壓環(huán)3內(nèi)孔的錐度b為5° 10°，胎模I內(nèi)孔與壓環(huán)3和墊板2的間隙s為O. 5 1mm。參見圖3，圖3給出了應(yīng)用本實用新型的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，成形大型盤類件的過程為先將本實用新型的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝5放置于鍛壓機的操作臺6上，再將自由鍛造好的大型盤類件毛坯4放于鍛壓工裝5上，同時使大型盤類件毛坯4與鍛壓工裝5保持同心，開動鍛壓機，大型盤類件毛坯4在操作機械手的幫助限位下隨鍛錘的擊打最終成形為零件7。圖4 (a)、(b)、(c)和(d)所示的是采用本實用新型的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，可成形的零件結(jié)構(gòu)包括有孔或無孔盤類件。通過實際驗證，本實用新型的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，只用一個共用的胎模，其結(jié)構(gòu)簡單，且拆卸方便，僅通過更換壓環(huán)和墊板便可以滿足大型盤類件的生產(chǎn)要求，比由圓餅毛坯切削加工成形材料利用率提高40%以上。與每個臺階尺寸的盤類件對應(yīng)一個胎模的方案相比，大大降低了模具的費用。
權(quán)利要求1.一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于，包括一個胎模(1)，胎模(I)內(nèi)徑上有可更換的墊板(2 )和壓環(huán)(3 )，壓環(huán)(3 )位于墊板(2 )上，墊板(2 )和壓環(huán)(3 )的厚度之和為胎模(I)的厚度。
2.如權(quán)利要求I所述的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于，所述的胎模(I)與墊板(2)和壓環(huán)(3)之間的間隙為O. 5 1mm，配合錐度為5° 10°。
3.如權(quán)利要求I所述的有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于所述的壓環(huán)(3)內(nèi)孔的錐度為8° 10°。
專利摘要本實用新型公開了一種有臺階的大型盤類件的鍛壓工裝，包括一個胎模，胎模內(nèi)徑上有可更換的墊板和壓環(huán)，壓環(huán)位于墊板上，墊板和壓環(huán)的厚度之和為胎模的厚度。適用于鍛造有臺階的大型盤類件，可以解決大型盤類件利用胎模鍛工藝中模具成本高的問題，也克服了通常利用機械切削方法中材料利用率低、機械加工量大的問題。
文檔編號B21J13/06GK202701259SQ201220295959
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者喬社寧, 范淑琴, 韓曉蘭, 周亞鋒, 趙升噸, 張琦, 鄭榮軍, 張政, 郭文勇, 許靖, 尹鵬宇 申請人:西安陜鼓動力股份有限公司, 西安交通大學(xué)