一种法兰盘锻压成型模具的制作方法

本实用新型属于法兰盘生产技术领域，具体涉及一种法兰盘锻压成型模具。

背景技术：

目前制造法兰的工艺主要为铸造与锻造两种。铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷(气孔.裂纹.夹杂)；铸件内部组织流线型较差(如果是切削件，流线型更差)；锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，机械性能优于铸造法兰；锻造工艺不当也会出现晶粒大或不均，硬化裂纹现象，锻造成本高于铸造法兰。锻件比铸件能承受更高的剪切力和拉伸力。铸件的优点在于可以搞出比较复杂的外形，成本比较低；锻件优点在于内部组织均匀，不存在铸件中的气孔，夹杂等有害缺陷。综合衡量，锻造工艺优于铸造工艺。目前锻造工艺一般使用传统的空气锤，但存在如下缺点：毛坯余量大，产品表面易出现飞边，使产品精加工前要先经过普车加工后才能通过数控车床精加工，从而造成用料及人工成本高，产品竞争力低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种一次加热、闭式模热挤压成型、能够保证产品质量、加工余量小、材料利用率高、生产效率高和生产成本低的法兰盘锻压成型模具。

本实用新型的目的是这样实现的：包括初锻模具和终锻模具，所述初锻模具包括初锻上模固定板，初锻上模固定板通过初锻垫板与初锻上模相连，初锻上模下部相对应的位置上设有初锻下模，初锻下模的底部设有初锻下模固定板；所述初锻上模下表面的中部设有初锻台阶圆柱体，初锻台阶圆柱体的外侧相对应的初锻上模下表面上开设有初锻圆环状凹槽；初锻下模的上部设有初锻内腔，初锻内腔上表面的中部水平状，中部水平状的边缘与初锻内腔侧部的上表面通过弧形台阶相连；所述初锻内腔底部和初锻下模固定板上分别开设有第一顶杆孔，第一顶杆孔内活动套装有第一顶杆；所述终锻模具包括终锻上模固定板，终锻上模固定板通过终锻垫板与终锻上模相连，终锻上模下部相对应的位置上设有终锻下模，终锻下模的底部设有终锻下模固定板；所述终锻上模下表面的中部设有终锻台阶圆柱体，终锻台阶圆柱体的外侧相对应的终锻上模下表面上开设有终锻圆环状凹槽；终锻下模的上部设有终锻内腔，终锻内腔中部和终锻下模固定板上分别开设有第二顶杆孔，第二顶杆孔内活动套装有第二顶杆，第二顶杆外侧相对应的终锻内腔上表面为水平部，水平部与终锻内腔侧部的上表面之间为变径部。

优选地，所述初锻上模的外径与初锻内腔的内径相适配，终锻上模的外径与终锻内腔的内径相适配。

优选地，所述初锻上模下表面的面积小于终锻上模下表面的面积，初锻台阶圆柱体的下表面与初锻上模下表面在同一水平面上，终锻台阶圆柱体的下表面设在终锻上模下表面的下部。

优选地，所述初锻内腔上表面的表面积小于终锻内腔上表面的表面积。

优选地，所述终锻台阶圆柱体底部的外径等于第二顶杆的外径。

本实用新型具有一次加热、闭式模热挤压成型、能够保证产品质量、加工余量小、材料利用率高、生产效率高和生产成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型的初锻模具结构示意图。

图2为本实用新型的终锻模具结构示意图。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1、2所示，本实用新型为一种法兰盘锻压成型模具，该成型模具包括初锻模具和终锻模具，所述初锻模具包括初锻上模固定板1，初锻上模固定板1通过初锻垫板2与初锻上模3相连，初锻上模3下部相对应的位置上设有初锻下模4，初锻下模4的底部设有初锻下模固定板5；所述初锻上模3下表面的中部设有初锻台阶圆柱体31，初锻台阶圆柱体31的外侧相对应的初锻上模3下表面上开设有初锻圆环状凹槽32；初锻下模4的上部设有初锻内腔，初锻内腔上表面的中部水平状，中部水平状的边缘与初锻内腔侧部的上表面通过弧形台阶相连；所述初锻内腔底部和初锻下模固定板5上分别开设有第一顶杆孔，第一顶杆孔内活动套装有第一顶杆51；所述终锻模具包括终锻上模固定板6，终锻上模固定板6通过终锻垫板7与终锻上模8相连，终锻上模8下部相对应的位置上设有终锻下模9，终锻下模9的底部设有终锻下模固定板10；所述终锻上模8下表面的中部设有终锻台阶圆柱体81，终锻台阶圆柱体81的外侧相对应的终锻上模8下表面上开设有终锻圆环状凹槽82；终锻下模9的上部设有终锻内腔，终锻内腔中部和终锻下模固定板10上分别开设有第二顶杆孔，第二顶杆孔内活动套装有第二顶杆101，第二顶杆101外侧相对应的终锻内腔上表面为水平部，水平部与终锻内腔侧部的上表面之间为变径部91。所述初锻上模3的外径与初锻内腔的内径相适配，终锻上模8的外径与终锻内腔的内径相适配。所述初锻上模3下表面的面积小于终锻上模8下表面的面积，初锻台阶圆柱体31的下表面与初锻上模3下表面在同一水平面上，终锻台阶圆柱体81的下表面设在终锻上模8下表面的下部。所述初锻内腔上表面的表面积小于终锻内腔上表面的表面积。所述终锻台阶圆柱体81底部的外径等于第二顶杆101的外径。

一种利用法兰盘锻压成型模具锻压法兰盘的方法，包括如下步骤：步骤一：将钢锭坯料加热至所需温度；步骤二：将步骤一中加热后的钢锭坯料放置在初锻下模4的初锻内腔中，使用大吨位液压机带动初锻上模固定板1、初锻垫板2和初锻上模3向下运动，进行初锻锻压，制成法兰盘毛坯；步骤三：将法兰盘毛坯放置在终锻下模9的终锻内腔中，使用大吨位液压机带动终锻上模固定板6、终锻垫板7和终锻上模8向下运动，对法兰盘毛坯进行终锻，然后使大吨位液压机带动终锻上模固定板6、终锻垫板7和终锻上模8向上运动，从而完成锻压；上述锻压结束后的法兰盘，其上表面设有环形凸块，在使用时能够保证介质不外泄；另外，该法兰盘的重量集中在法兰盘的中部，当法兰盘中心的孔与终锻上模8内的终锻台阶圆柱体81发生粘连，大吨位液压机停止向上运动时，终锻台阶圆柱体81和法兰盘在惯性及法兰盘重力的作用下，法兰盘会掉落在终锻下模9的终锻内腔中，有效避免了终锻台阶圆柱体81与法兰盘在锻压过程中发生粘连的缺陷。本实用新型在初锻完成后，第一顶杆51底部的液压缸推动顶杆向上移动，将法兰盘推出初锻下模4；终锻成后，第二顶杆101底部的液压缸推动顶杆向上移动，将法兰盘推出终锻内腔即可。

本实用新型将钢坯料通过两次挤压成型制成法兰盘，使法兰盘在保证密度和强度的同时，避免局部不充实的状况发生；该模具热挤压钢坯在避免原材料浪费的同时使法兰盘内部形成致密而均匀的材料组织，晶粒得到细化，尤其是法兰盘的变径部和环形凸块部的轮廓具有连续合理的金属流线，从而大大提高法兰盘的机械性能；通过本实用新型的工作原理可知，使用该模具可大大提高工作效率，且能够有效避免材料浪费，其生产出的产品具有耐磨性好、成本低廉、无飞边的特点。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内部”、“顶部”、“前端”等等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。