多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法组成比例

本发明专利技术提供一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，S1：加工多层挤压模具，所述多层挤压模具包括一冷挤压凹模、一第一层预紧环、一第二层预紧环和一第三层预紧环；S2：采用热套法将所述第二层预紧环压入所述第三层预紧环内，所述第二层预紧环与所述第三层预紧环内壁之间的预紧力上大下小；S3：采用热套法将所述第一层预紧环压入所述第二层预紧环内，所述第一层预紧环与所述第二层预紧环内壁之间的预紧力上小下大；S4：采用热套法将所述冷挤压凹模压入所述第二层预紧环内。本发明专利技术的一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，可在一定程度上抵消挤压过程中模具上的剪切应力，避免模具发生应力集中和断裂。避免模具发生应力集中和断裂。避免模具发生应力集中和断裂。

【技术实现步骤摘要】
多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法


[0001]本专利技术涉及法兰件复合挤压模具的装配领域，尤其涉及一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法。

技术介绍

[0002]法兰是使管子与管子、阀门附件等相互连接的重要零件，具有连接不同部件和传递扭矩的重要功能，其质量好坏是决定整个连接系统或传动系统性能的重要环节。目前，法兰生产方法有铸造、锻造以及机加工等。铸造法兰成本低，但其机械性能较差，内部易产生缩孔、缩松以及偏析等缺陷，不能满足法兰实际使用过程中复杂的工况条件要求。机械加工法兰材料利用率低、工艺复杂且材料内部流线被切断，同样会大幅降低法兰机械性能。锻造法兰机械性能显著提高，可承受较大剪切力或拉伸力，但当锻造工艺参数或模具结构不合理时，法兰件内部也会出现晶粒粗大、硬化裂纹等现象。近几年来，随着低碳绿色制造理念深入人心，复合挤压工艺成为锻造行业中研究的热点之一，复合挤压法兰具有机械性能好、成形精度高、锻件内部组织均匀、表面质量好、节约原材料和减少工艺流程等诸多显著优势，因此采用复合挤压工艺生产法兰件已经成为行业趋势。
[0003]然而，挤压过程中工作应力极大，挤压模具磨损严重且常产生模具开裂问题。例如在黑色金属的挤压过程中，由于单位挤压力相当大，导致模具材料的切向拉应力较大，易发生模具的纵向开裂。为此，人们在挤压黑色金属时常采用多层预紧的组合式挤压模具结构，即通过热套法或压配法装配挤压模具，通过过盈配合使模具产生径向压应力，从而可产生切向压应力，部分抵消模具工作过程中承受的切向拉应力，该方法可以有效提高模具的使用寿命。
[0004]在近几年的研究和生产实践中发现，预应力模具的装配方法对模具寿命影响较大。且模具沿轴向预紧力的分布是不均匀的，通常来说，多层嵌套式挤压模具存在端部效应，其预紧力中间最大并向两端逐渐减小。目前，挤压模具装配时仍采用上下压套比一致的传统热套方法，仍会造成较大概率的模具开裂现象。为此，需要开发新型的挤压模具装配方法，进一步细化预紧力分布，提高多层预紧模具的使用寿命。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，可在一定程度上抵消挤压过程中模具上的剪切应力，避免模具发生应力集中和断裂。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，包括步骤：
[0007]S1：加工多层挤压模具，所述多层挤压模具包括一冷挤压凹模、一第一层预紧环、一第二层预紧环和一第三层预紧环，所述冷挤压凹模、所述第一层预紧环、所述第二层预紧环和所述第三层预紧环装配后配合形成挤压凹模；
[0008]所述第三层预紧环的内径沿轴向一致；
[0009]所述第二层预紧环的上端形成外径不变的第一圆柱段，所述第一圆柱段的下部至所述第二层预紧环的底端外径逐渐减小，所述述第二层预紧环的内径沿轴向一致；
[0010]所述第一层预紧环的上端形成外径不变的第二圆柱段，所述第一层预紧环的中部和下部形成外径大于所述第二圆柱段的第三圆柱段，所述第二圆柱段和所述第三圆柱段之间形成一圆滑过渡段，所述第一层预紧环的内径沿轴向一致；
[0011]所述冷挤压凹模的外径一致；
[0012]S2：采用热套法将所述第二层预紧环压入所述第三层预紧环内，所述第二层预紧环与所述第三层预紧环内壁之间的预紧力上大下小；
[0013]S3：采用热套法将所述第一层预紧环压入所述第二层预紧环内，所述第一层预紧环与所述第二层预紧环内壁之间的预紧力上小下大；
[0014]S4：采用热套法将所述冷挤压凹模压入所述第二层预紧环内。
[0015]优选地，所述冷挤压凹模形成直径8mm的通孔。
[0016]优选地，所述冷挤压凹模上端、所述第一层预紧环上端和侧面上部和所述第二层预紧环的侧面上部采用精密抛光。
[0017]优选地，所述冷挤压凹模、所述第一层预紧环、所述第二层预紧环和所述第三层预紧环的底端和顶端的边缘处形成圆滑倒角。
[0018]优选地，所述第三层预紧环初始的内径为68mm；
[0019]所述第二层预紧环的第一圆柱段的长度为13mm，所述第一圆柱段的直径为68.41mm；所述第二层预紧环的底端的直径为68.27mm；所述第二层预紧环的内径为44.58mm；
[0020]所述第一层预紧环的第二圆柱段长度为9mm，所述第二圆柱段的直径为44.6mm；所述圆滑过渡段的长度为3mm；所述第三圆柱段的直径为44.63mm；所述第一层预紧环的内径为18.9mm；
[0021]所述冷挤压凹模的外径为18.92mm。
[0022]优选地，所述多层挤压模具底部开设有排气槽，所述排气槽的宽度为或接近0.5mm；所述排气槽的边缘光滑。
[0023]优选地，所述第三层预紧环呈台阶状。
[0024]优选地，所述第三层预紧环与所述第二层预紧环上端的压套比为0.6％，下端压套比为0.4％。
[0025]优选地，所述第二层预紧环与所述第一层预紧环上端的压套比为0.05％，下端压套比为0.1％。
[0026]本专利技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
[0027]1、挤压中的三向压应力状态有效促进了法兰件的均匀塑性变形，有利于材料内部缺陷的锻合，提高了锻件内部组织的均匀性。
[0028]2、采用轴向变压套比模具装配方法，调整其预紧力分布，可以有效消除模具本身的弯曲应力，并在一定程度上抵消挤压过程中模具上的剪切应力，避免模具发生应力集中和断裂，从而显著提升模具寿命。
[0029]3、本专利技术中多层挤压模具可方便调整锻件尺寸，且冷挤压凹模的通孔形成自由分
流通道，能够有效减小挤压过程中的成形力，进一步提高模具寿命。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例的薄壁法兰件的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例的薄壁法兰件的截面图；
[0032]图3为本专利技术实施例的薄壁法兰件的精密锻造过程图；
[0033]图4为本专利技术实施例的多层挤压模具的结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例的多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法的第一装配图；
[0035]图6为本专利技术实施例的多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法的第二装配图；
[0036]图7为本专利技术实施例的多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法的第三装配图。
具体实施方式
[0037]下面根据附图图1～图7，给出本专利技术的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本专利技术的功能、特点。
[0038]请参阅图1～图7，本专利技术实施例的一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，包括步骤：
[0039]S1：加工多层挤压模具，多层挤压模具包括一冷挤压凹模1、一第一层预紧环2、一第二层预紧环3和一第三层预紧环4，冷挤压凹模1、第一层预紧环2、第二层预紧环3和第三层预紧环4装配后配合形成挤压凹模；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，包括步骤：S1：加工多层挤压模具，所述多层挤压模具包括一冷挤压凹模、一第一层预紧环、一第二层预紧环和一第三层预紧环，所述冷挤压凹模、所述第一层预紧环、所述第二层预紧环和所述第三层预紧环装配后配合形成挤压凹模；所述第三层预紧环的内径沿轴向一致；所述第二层预紧环的上端形成外径不变的第一圆柱段，所述第一圆柱段的下部至所述第二层预紧环的底端外径逐渐减小，所述述第二层预紧环的内径沿轴向一致；所述第一层预紧环的上端形成外径不变的第二圆柱段，所述第一层预紧环的中部和下部形成外径大于所述第二圆柱段的第三圆柱段，所述第二圆柱段和所述第三圆柱段之间形成一圆滑过渡段，所述第一层预紧环的内径沿轴向一致；所述冷挤压凹模的外径一致；S2：采用热套法将所述第二层预紧环压入所述第三层预紧环内，所述第二层预紧环与所述第三层预紧环内壁之间的预紧力上大下小；S3：采用热套法将所述第一层预紧环压入所述第二层预紧环内，所述第一层预紧环与所述第二层预紧环内壁之间的预紧力上小下大；S4：采用热套法将所述冷挤压凹模压入所述第二层预紧环内。2.根据权利要求1所述的多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，其特征在于，所述冷挤压凹模形成直径8mm的通孔。3.根据权利要求1所述的多层预紧挤压模具的轴向变压套比装配方法，其特征在于，所述冷挤压凹模上端、所述第一层预紧环上端和侧面上部和所述第二层预紧环的侧面上部采用精密抛光。4.根据权利要求1所述的多层预紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，徐潇，胡红磊，刘钊，李志松，刘鹏，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：