一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械技术领域，具体涉及一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法。
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【背景技术】
[0003]目前，针对头部六方比杆部直径小的法兰盘螺栓头部成型，由于六方尺寸比杆部直径小，工艺选料又比杆部直径大，导致镦的过程中六方模具会把比六方对边大的那部分材料往下刮产生折皱。随着法兰盘处材料的胀粗，最终会在六方与法兰盘的交接处产生折叠，装配扳拧时可能会把头部六方拧掉。为此，常采用的解决方法是选择与法兰盘直径相近的圆棒料车外圆、铣削六方，或选用小直径的材料把头部镦大，然后车外圆、铣削六方，但仍存在着铣削速度慢、表面质量不好、周期长、效益低、成本高，很难满足大批量生产的问题。
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【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服前述困难而提供一种铣削速度快、表面质量好、周期短、效益高、成本低且不会在六方与法兰盘的交界处产生折叠、产品又能镦饱满的法兰盘螺栓头部热镦成型的方法。
[0006]本发明的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，该方法首先将原材料车削成台阶形状;再将成型头部六方的材料直径车小至直径Φ =S-S-a其中，S为六方对边尺寸、δ为材料热膨胀收缩量、α为热镦过程中所使用的上、下模座错位值，车小后形成六方的小直径部分、连接的过渡斜面及原材料上未车小的大直径部分;最后调节热镦过程中六方小直径部分的加热温度高于原材料上需热镦形成法兰盘部分的加热温度，即可。
[0007]上述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其中:所述热镦过程中所使用的上、下模座错位值为0.1-0.2mm。
[0008]上述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其中:将成型头部六方的材料车削至直径Φ =S4-a后，还可将过渡斜面与中心线之间的夹角按30°或45°车削。
[0009]上述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其中:将成型头部六方的材料车削至直径Φ =S4-a后，还可将过渡斜面与未车小的原材料外圆形成的尖角倒圆，倒圆半径为1±0.2mmo
[0010]上述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其中:将成型头部六方的材料车削至直径Φ=3-δ-α后，将六方的小直径部分与过渡斜面的连接处，即过渡处车削成半径为
0.6-lmm的圆弧，该过渡处粗糙度不大于3.2um。
[0011]上述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其中:所述调节热镦过程中六方部分的加热温度高于法兰盘部分的加热温度的具体方法为:调整感应圈的间距，将加热小直径部分感应圈的间距调小，将加热大直径部分感应圈的间距调大。
[0012]上述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其中:所述调节热镦过程中六方部分的加热温度高于法兰盘部分的加热温度的具体方法为:将加热设备温度调节至材料变形温度的中上限，当大直径部分的温度达到设定温度后，将大直径部分移出感应圈，只加热小直径部分；当小直径部分的温度接近中上限，大直径部分的温度降至中下限后再进行镦制。
[0013]本发明与现有技术相比，具有明显有益效果，从以上技术方案可知:将法兰盘螺栓成型头部六方的材料直径车小，考虑了六方对边尺寸S、材料热膨胀收缩量δ及适当的上、下模座错位，能避免六方与法兰盘的交界处产生折叠，从而易导致六方在装配扳拧时易被拧掉；
车削过渡斜面与中心线之间的夹角可预防当原材料车小部分的体积比六方成型部分所需的材料体积略小一点的时候，成型时材料往六方上流动时产生折叠;尖角倒圆又能预防热镦成型时尖角处形成环形沟槽;而过渡处如果有扎刀现象，热镦后扎刀痕迹不会消除会影响产品粗糙度；
由于法兰盘螺栓成型头部有法兰盘和六方两个部分组成，只是把六方成型部分的材料直径车削小，便会出现两种不同的直径，在热镦过程中，按常规的加热方法，加热后小直径部分的温度会比大直径部分的温度低，材料容易往大直径部分上的法兰盘处流动，六方不容易镦满，因此，将热镦过程中六方小直径部分的加热温度调高于原材料上需热镦形成法兰盘部分的加热温度，让成型法兰盘的材料温度低一些，流动相对慢，阻止六方用料往法兰盘上流动，可确保产品镦饱满；
各技术步骤相辅相成，从而达到不会在六方与法兰盘的交界处产生折叠、产品又能镦饱满的目的，具有铣削速度快、表面质量好、周期短、效益高且成本低的特点。
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【附图说明】
[0015]图1是待加工零件主视图；
图2是待加工零件车削六方用料示意图。
[0016]图中标记:
1、六方端面，2、零件法兰面，3、过渡处，4、尖角，5、夹角，6、过渡斜面，7、中心线，8、原材料外圆。
[0017]
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
[0019]如图1-2所示，任意选取一个六方法兰盘螺栓，其基本数据为:材料42CrMo(锻造温度范围是800-1150°0，六方对边尺寸3=121111]1、杆部直径(1=161111]1;
首先，将原材料车削成台阶形状；
其次，根据六方对边尺寸及材料热膨胀收缩量计算车削直径Φ =11.7CS12-50.15-0.15=11.7)并将成型头部六方的材料车小，车小后形成六方的小直径部分、连接的过渡斜面及原材料上未车小的大直径部分；
将过渡斜面6与中心线7之间的夹角5按30°车削并将过渡斜面6与未车小的原材料外圆8形成的尖角4倒圆，倒圆半径为0.8mm; 将六方的小直径部分与过渡斜面的连接处，即过渡处车削成半径为0.6mm的圆弧，该过渡处不允许有明显的刀痕，粗糙度为1.6um;
最后，将整个头部用料部分放入感应圈内加热，在加热过程中，当大直径部分的温度达到约1100°C时，棒料往感应圈外移动一定距离，只加热小直径部分，使其温度接近1100°C，大直径部分因为移到感应圈外，温度已降至900°C左右，进行镦制，保证镦锻温度在要求的范围内，同时让温度差尽可能大，即可。
[0020]将上述方法中过渡斜面6与中心线7之间的夹角5按40°车削并将过渡斜面6与未车小的原材料外圆8形成的尖角4按半径1mm或1.2mm倒圆，或将过渡处车削成半径为0.8mm或1_的圆弧，其他操作不变，仍可实现本发明热镦成型的目的。
[0021]用本发明所提供的方法热镦之零件外形尺寸、金相、扭力、表面质量都完全能满足产品设计要求，效率高，适合大批量生产。
[0022]本发明对头部方比杆小的十二齿法兰盘螺栓、十二角法兰盘螺栓、十角法兰盘螺栓、四方法兰盘螺栓等都适用。
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以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:首先将原材料车削成台阶形状；再将成型头部六方的材料直径车小至直径Φ =S-S-a，其中，S为六方对边尺寸、δ为材料热膨胀收缩量、α为热镦过程中所使用的上、下模座错位值，车小后形成六方的小直径部分、连接的过渡斜面及原材料上未车小的大直径部分;最后调节热镦过程中六方小直径部分的加热温度高于原材料上需热镦形成法兰盘部分的加热温度，即可。2.如权利要求1所述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:所述热镦过程中所使用的上、下模座错位值为0.1 -0.2mm。3.如权利要求1或2所述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:将成型头部六方的材料车削至直径Φ=3-δ-α后，还可将过渡斜面与中心线之间的夹角按30°或45°车削。4.如权利要求1或2所述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:将成型头部六方的材料车削至直径Φ=3-δ-α后，还可将过渡斜面与未车小的原材料外圆形成的尖角倒圆，倒圆半径为1±0.2mm。5.如权利要求1或2所述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:将成型头部六方的材料车削至直径Φ =S-S-a后，将六方的小直径部分与过渡斜面的连接处，即过渡处车削成半径为0.6-1_的圆弧，该过渡处粗糙度不大于3.2um。6.如权利要求1或2所述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:所述调节热镦过程中六方部分的加热温度高于法兰盘部分的加热温度的具体方法为:调整感应圈的间距，将加热小直径部分感应圈的间距调小，将加热大直径部分感应圈的间距调大。7.如权利要求1或2所述的一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，其特征在于:所述调节热镦过程中六方部分的加热温度高于法兰盘部分的加热温度的具体方法为:将加热设备温度调节至材料变形温度的中上限，当大直径部分的温度达到设定温度后，将大直径部分移出感应圈，只加热小直径部分；当小直径部分的温度接近中上限，大直径部分的温度降至中下限后再进行镦制。
【专利摘要】本发明公开了一种法兰盘螺栓头部热镦成型的方法，该方法首先将原材料车削成台阶形状；再将成型头部六方的材料直径车小至直径φ=S-δ-α，其中，S为六方对边尺寸、δ为材料热膨胀收缩量、α为热镦过程中所使用的上、下模座错位值，车小后形成六方的小直径部分、连接的过渡斜面及原材料上未车小的大直径部分；最后调节热镦过程中六方小直径部分的加热温度高于原材料上需热镦形成法兰盘部分的加热温度，即可。具有铣削速度快、表面质量好、周期短、效益高、成本低且不会在六方与法兰盘的交界处产生折叠、产品又能镦饱满的特点。
【IPC分类】B21K1/46
【公开号】CN105478650
【申请号】CN201510913281
【发明人】陈菊
【申请人】中国航空工业标准件制造有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月11日