专利名称：一种有台阶的大型盘类件的锻压工装的制作方法
技术领域：
本实用新型专利属于锻造成形技术领域，涉及一种工装，特别是涉及一种有台阶的大型盘类件的锻压工装。
背景技术：
目前，广泛用于机械设备中的大型盘类零部件主要是通过机械加工的方法制造，该方法材料利用率低，机械加工量大且制造时间长；有台阶的盘类件也可采用胎模锻的方法来制造，每一个不同台阶尺寸的盘类件对应一个胎模，模具成本高。如离心压缩机的叶轮轮盖直径达1200mm，其台阶直径为650mm，台阶高度70mm。如采用锻件圆饼机械加 工的方法，其材料利用率低；如用通常所用的胎模锻方法，每个不尽相同的盖盘需要各自对应一套胎模，直径1200mm以上的胎模成本很高。在离心压缩机的叶轮中轮盘也存在台阶的问题。随着风机、压缩机行业竞争的加剧，降低制造成本是企业提高产品利润的重要途径，特别是使用了价格昂贵材料的叶轮降低成本尤为迫切。随着数值模拟技术的发展，采用有限元分析软件，如DEF0RM，FORGE和ABAQUS等可以对锻造中金属的变形过程进行分析，为模具的设计和优化、开发一种低成本的盘类件锻造模具提供理论依据。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种有台阶的大型盘类件的锻压工装，该工装可以解决大型盘类件利用胎模锻工艺中模具成本高的问题，也克服了通常利用机械切削方法中材料利用率低、机械加工量大的问题。为了实现上述任务，本实用新型采取的技术解决方案是一种有台阶的大型盘类件的锻压工装，其特征在于，包括一个胎模，胎模内径上有可更换的垫板和压环，压环位于垫板上，垫板和压环的厚度之和为胎模的厚度。本实用新型的其它特点是所述的胎模与垫板和压环之间的间隙为O. 5 lmm，配合锥度为5° 10°。所述的压环内孔的锥度为8° 10°本实用新型的有台阶的大型盘类件的锻压工装，适宜于锻造大型盘类件，该盘类件为轴对称结构，中部有台阶，且所要锻造的每个盘类件的台阶直径和高度不尽相同，该盘类件的材料可为碳钢、不锈钢、钛合金、高温合金等。压环的厚度和内孔直径根据锻件台阶的尺寸确定，成形出盘类件依据胎模直径可达1300_以上。压环和垫板根据锻件台阶分为多种规格，使用时根据需要进行更换，成形不同台阶尺寸的盘类件采用该共用胎模大大降低了模具的费用。由于垫板和压环可更换，因此在锻造盘类件时根据台阶的尺寸更换其对应的垫板和压环。此结构的工装方便拆卸及更换垫板及压环，也利于锻件台阶处的金属流动。
图I为本实用新型的有台阶的大型盘类件的锻压工装结构示意图；图2是图I中的I处局部放大图；图3为采用本实用的新型工装对大型盘类件成型示意图，其中，(a)为锻压前毛坯与工装的接触状态，(b)为锻压成形后零件与工装的接触状态。图4是采用本实用的新型工装所成型的大型盘类件，其中(a)为中间无孔且一面带有台阶的零件，(b)为中间有孔且一面带有台阶的零件，(c)为中间有孔且两面带有台阶的零件，Cd)为中间无孔且两面带有台阶的零件。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。·具体实施方式
参见图I和图2，本实施例给出一种有台阶的大型盘类件的锻压工装，包括一个胎模1，胎模I的内径上套入可更换的一个垫板2和一个压环3。压环3位于垫板2上，垫板2和压环3的厚度之和为胎模I的厚度。本实施例制备的有台阶的大型盘类件的锻压工装，适宜于锻造大型盘类件，该盘类件为轴对称结构，中部有台阶，且所要锻造的每个盘类件的台阶直径和高度不尽相同，该盘类件的材料可为碳钢、不锈钢、钛合金、高温合金等。该锻压工装成形出盘类件直径可达1300mm以上，胎模直径比最大的盘件外径大IOOmm左右。压环3和垫板2根据锻件的台阶的直径和厚度可以分为多种规格，使用时根据需要进行更换。压环3的厚度和内孔直径可以根据锻件台阶的尺寸确定。胎模I内孔与压环3和垫板2的角度a为8° 10°，压环3内孔的锥度b为5° 10°，胎模I内孔与压环3和垫板2的间隙s为O. 5 1mm。参见图3，图3给出了应用本实用新型的有台阶的大型盘类件的锻压工装，成形大型盘类件的过程为先将本实用新型的有台阶的大型盘类件的锻压工装5放置于锻压机的操作台6上，再将自由锻造好的大型盘类件毛坯4放于锻压工装5上，同时使大型盘类件毛坯4与锻压工装5保持同心，开动锻压机，大型盘类件毛坯4在操作机械手的帮助限位下随锻锤的击打最终成形为零件7。图4 (a)、(b)、(c)和(d)所示的是采用本实用新型的有台阶的大型盘类件的锻压工装，可成形的零件结构包括有孔或无孔盘类件。通过实际验证，本实用新型的有台阶的大型盘类件的锻压工装，只用一个共用的胎模，其结构简单，且拆卸方便，仅通过更换压环和垫板便可以满足大型盘类件的生产要求，比由圆饼毛坯切削加工成形材料利用率提高40%以上。与每个台阶尺寸的盘类件对应一个胎模的方案相比，大大降低了模具的费用。
权利要求1.一种有台阶的大型盘类件的锻压工装，其特征在于，包括一个胎模(1)，胎模(I)内径上有可更换的垫板(2 )和压环(3 )，压环(3 )位于垫板(2 )上，垫板(2 )和压环(3 )的厚度之和为胎模(I)的厚度。
2.如权利要求I所述的有台阶的大型盘类件的锻压工装，其特征在于，所述的胎模(I)与垫板(2)和压环(3)之间的间隙为O. 5 1mm，配合锥度为5° 10°。
3.如权利要求I所述的有台阶的大型盘类件的锻压工装，其特征在于所述的压环(3)内孔的锥度为8° 10°。
专利摘要本实用新型公开了一种有台阶的大型盘类件的锻压工装，包括一个胎模，胎模内径上有可更换的垫板和压环，压环位于垫板上，垫板和压环的厚度之和为胎模的厚度。适用于锻造有台阶的大型盘类件，可以解决大型盘类件利用胎模锻工艺中模具成本高的问题，也克服了通常利用机械切削方法中材料利用率低、机械加工量大的问题。
文档编号B21J13/06GK202701259SQ201220295959
公开日2013年1月30日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者乔社宁, 范淑琴, 韩晓兰, 周亚锋, 赵升吨, 张琦, 郑荣军, 张政, 郭文勇, 许靖, 尹鹏宇 申请人:西安陕鼓动力股份有限公司, 西安交通大学