法兰叉类产品经预成型制坯的生产工艺及其专用模具制造技术

法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，它包括下料、加热、局部镦粗挤压（制坯模）、预成型、几道工序。加热下料后的金属材料，在预成型制坯的专用模具中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部，封闭型腔以外的金属自由镦粗并形成盘部。然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，将镦粗后的杆部进而以展宽的方式成型为叉部，而其盘部则挤压成型为产品的法兰部。本发明专利技术科学、合理地采用局部粗镦挤压的方法，将杆状的金属原料在结构简单的预成型制坯模具中制成由杆部和盘部构成的预成型坯体。保证叉部充满良好，不浪费过多的金属材料；而且改善了终成型时的金属流的条件，使难成型部位早成型，快成型。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种法兰叉类产品的生产加工工艺及其专用模具，尤其是涉及一种按金属流动成型规律，先镦粗制成预成型坯料，再在终成型模膛中锻制成大法兰叉类产品的生产工艺及其专用模具。
技术介绍
原有法兰叉类产品的生产加工工艺主要有下料→加热→第一次镦粗→二次镦粗→预成型→终成型→热切边等工序。采用原加工工艺，由于高而窄的深筋成形条件非常不好，一般筋部高宽比为4-5倍，就达到了普通加工工艺的极限。另外，当镦粗比超过3.5倍，自由镦粗易产品弯曲，出现裂纹，而且，将镦粗后的坯料直接进入模堂成形，由于金属体积分配不合理，该用料多的地方没有充足来源，不该用料的地方产品大量毛边。既浪费了材料，同时又增加了金属水平投影面积，即模具承载力加大，缩短模具的使用寿命。专利检索发现，有人曾申请了有色金属熔液热模流注-磁悬浮降温-余热热轧制坯工艺(98112242.6)系连铸连轧制成有色金属板带坯(或线坯)供冷精轧(或拉伸)轧制成品。金属溶液从保温炉的浇注嘴流出后，成为金属液片或线，被电磁铁产生的磁悬浮力悬浮于空中由进行可控冷却，变成固态，并保持该牌号热轧温度上限，在主要为热轧机牵引力的牵引下进入热轧机热轧。热轧后被可控冷却，又被抛磨光机除去微氧化层呈光亮带坯，经卷取机(或板坯剪切堆料机)卷取成卷供冷精轧(或拉伸)成材。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有锻造工艺在生产大法兰叉类产品技术中所存在的金属的流动、体积分布不合理，易出现裂纹，法兰盘边缘和叉部两端头易产生充不满等技术问题。本专利技术还解决现有锻造工艺在生产大法兰叉类产品技术中所存在的余料的比例较大，不但材料浪费，且对模具寿命不利等技术问题。本专利技术涉及一种法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，它包括下料、加热，下料后的金属材料，加热到一定程度，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部，封闭型腔以外的金属自由镦粗并形成盘部；然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，将镦粗后的杆部进而以展宽的方式成型为叉部，而其盘部则挤压成型为产品的法兰部。也就是说，本专利技术是将直接采用镦粗的坯体在终成型模具中锻制成产品的现有技术，科学、合理地采用局部粗镦挤压的方法，将杆状的金属原料在结构简单的预成型制坯模具中制成由杆部和盘部构成的预成型坯体，该两部分体积分别与产品的叉部和法兰部相对应。所述盘部直径及厚度等除了采用模具形状确定外，一种较佳的方案是所述的盘部的厚度h由压力机的锻压行程确定之。作为优选，所述盘部的下端面与水平面之夹角α＝5°-15°，且预成型坯料两部体之间的过渡圆角R＝10-30mm。作为优选，所述坯料盘部的厚度h与法兰盘产品零件厚度s之比为1∶(1-1.30)，所述坯料盘部直径D与法兰盘产品零件直径Φ之比为1∶(1-1.15)；而法兰盘厚度s与法兰盘直径Φ之比为1∶(4-5)，厚度也可称作宽度，直径也可称作高度。作为优选，所述杆部端面积与叉部平均横截面积之比为1∶(1.15-1.20)，杆部的长度L1与叉部的长度L2之比约为L1＝L2(0.6-0.8)。上述预成型坯料(或模具)的结构参数，既利于金属流动，又能保证法兰叉类产品在终锻模膛内准确定位成型。一种法兰叉类产品预成型制坯的专用模具，其特征是在所述的制坯下模中设置有圆台形的模腔，其锥度为β＝3°-7°，其深度L1与叉部的长度L2之比约为L1＝L2(0.6-0.8)，而所述的上模为置于压力机上的平面锻头。因此，本专利技术具有结构合理，能够根据叉部和法兰部成形特点合理地进行体积分配，节约了原材料，降低生产成本，而且提高了生产效率，更能保证产品质量，生产工艺稳定等特点。此外，法兰叉类产品的生产加工过程分为两部分，对预成型制坯模具和终锻模具的冲击力较小，有利于延长模具的使用寿命。附图说明附图1是本专利技术的预成型制坯模具结构示意图；附图2是本专利技术的终锻成型模具结构示意图。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例法兰叉类产品预成型制坯的专用模具，在制坯下模中设置有圆台形的模腔，其锥度为β＝3°-7°，其深度L1与叉部的长度L2之比约为L1＝L2(0.6-0.8)，而上模为置于压力机上的平面锻头。下料后的金属材料，加热到一定程度，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部，封闭型腔以外的金属自由镦粗并形成盘部。盘部的厚度h由压力机的锻压行程来确定；盘部的下端面与水平面之夹角θ＝5°-15°，且预成型坯料两部体之间的过渡圆角R＝10-30mm。盘部的厚度h与法兰盘厚度s之比为1∶(1-1.30)，盘部直径D与法兰盘直径Φ之比为1∶(1-1.15)；而法兰盘厚度(或宽度)s与法兰盘直径(或高度)Φ之比为1∶(4-5)。杆部端面积与叉部平均横截面积之比为1∶(1.15-1.20)，杆部的长度L1与叉部的长度L2之比约为L1＝L2(0.6-0.8)。然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，将镦粗后的杆部进而以展宽的方式成型为叉部，而其盘部则挤压成型为产品的法兰部。法兰叉类产品的预成型、变形过程分为两部分。产品叉部先在封闭型腔中成型，能保证叉部充满良好，且不浪费过多的金属材料；产品法兰部分采用局部锻粗的方式，先预压成圆盘，能够部分放入终成型模腔，改善了其终成型时的金属流的条件，使难成型部位早成型，快成型。此外，预成型过程中盘部的厚度由压力机的锻压行程来保证，准确度高，避免了人为操作不规范带来的损失浪费。总之，预成型满足了终成型需要的金属流动成型规律，变形机理为锻粗、挤压的综合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，包括下料、加热，其特征在于下料后的金属材料加热后，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部（３），封闭型腔以外的金属自由镦粗并形成坯料盘部（２）；然后将该预成型的坯料（１）放入终锻模膛（４）内，将镦粗后的杆部（３）进而以展宽的方式成型为叉部，而其盘部则挤压成型为产品的法兰部。

【技术特征摘要】
1.一种法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，包括下料、加热，其特征在于下料后的金属材料加热后，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部(3)，封闭型腔以外的金属自由镦粗并形成坯料盘部(2)；然后将该预成型的坯料(1)放入终锻模膛(4)内，将镦粗后的杆部(3)进而以展宽的方式成型为叉部，而其盘部则挤压成型为产品的法兰部。2.根据权利要求1所述的法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，其特征在于所述的坯料盘部(2)的厚度h由压力机的锻压行程确定之。3.根据权利要求1或2所述的法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，其特征在于所述坯料盘部(2)的下端面与水平面之夹角θ＝5°-15°，且预成型坯料两部体之间的过渡圆角R＝10-30mm。4.根据权利要求1或2所述的法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，其特征在于所述坯料盘部(2)的厚度h与法兰盘产品零件厚度s之比为1∶(1-1.30)，所述坯料盘部(2)直径D与法兰盘产品零件直径Φ之比为1∶(1-1.15)；而法兰盘厚度s与法兰盘直径Φ之比为1∶(4-5)，厚度也可称作宽度，直径也可称作高度。5.根据权利要求3所述的法兰叉类产品预成型制坯的生产工艺，其特征在于所述坯料盘部(2)的厚度h与法兰盘产品零件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李季秀，
申请(专利权)人：杭州万向传动轴有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]