一种自动卸料的凸缘模具及用其加工凸缘的方法与流程

本发明涉及加工制造方法技术领域，尤其是涉及一种自动卸料的凸缘模具及用其加工凸缘的方法。

背景技术：

目前，国内主要金属管件生产厂家的铜镍合金凸缘产品多采用热挤压成型工艺，具体工艺为正挤压成型和反挤压成型，其中正挤压成型时金属流动方向与挤压方向一致，摩擦力与变形抗力较反挤压成型时大，故正挤压成型凸缘时所需成型压力相对较大，主要适用于变形阻力较小的中小规格凸缘成型；反挤压成型时金属流动方向与挤压方向相反，反挤压成型同种规格凸缘时压力相对较小，适用于大规格凸缘成型。目前正挤压成型凸缘在卸料过程中，主要靠人工辅助进行卸料，且成型毛坯容易抱死在芯杆上，需要人工反复锤击退料，导致部分毛坯报废，且易损伤模具，不仅严重影响了生产效率，更增加生产成本。国外未见有相关报道。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决现有凸缘生产模具造成凸缘生产效率低，人工成本高的问题，提供一种自动卸料的凸缘模具及用其加工凸缘的方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种自动卸料的凸缘模具，包括上模和下模，上模与油压机连接，下模上开设有通孔，上模远离油压机的一端穿设在通孔内，下模远离上模的一端通过芯杆固定板密封通孔，芯杆固定板上安装有芯杆，上模远离油压机的一端开设有中心孔，芯杆远离芯杆固定板的一端穿设在上模的中心孔内，芯杆的外径小于中心孔内径，上模在油压机作用下挤压放在下模内的凸缘坯料形成凸缘毛坯，所述的芯杆外部滑动套设有垫环，垫环支撑在芯杆固定板上，垫环的内径等于芯杆的外径，垫环的外径等于下模通孔的内径，贯穿芯杆固定板滑动穿设有若干呈圆周均匀分布的顶杆，顶杆的其中一端固定在芯杆固定板上，顶杆的另一端上固定有顶杆固定板，顶杆固定板上连接有顶出装置。

所述的芯杆靠近芯杆固定板的一端上加工有外螺纹，芯杆固定板上加工有螺纹孔，芯杆通过螺纹连接的方式固定在芯杆固定板上。

所述的顶杆通过螺纹连接的方式固定在顶杆固定板上。

一种利用所述的一种自动卸料的凸缘模具加工凸缘的方法，包括如下步骤：

步骤一、模具安装：取所述的凸缘模具将芯杆通过螺纹连接方式固定在芯杆固定板上，顶杆通过螺纹连接方式固定在顶杆固定板上,顶杆固定板与油压机顶出装置连接，固定好芯杆和顶杆后将下模穿设在顶杆上，然后将垫环套设在芯杆上，将上模固定装备在油压机下压装置上，将下模装配固定于油压机工作台上；

步骤二、压制前准备：将所需规格铜镍合金厚壁管料按要求长度在锯床上切成管段，每种规格凸缘对应一定尺寸作为成型铜镍合金凸缘管件的凸缘坯料，对凸缘坯料进行加热，加热好的凸缘坯料可连续推出感应器，将加热好的坯料取出套设在芯杆上；

步骤三、压制：油压机下压装置控制上模下行，工作台上的下模固定不动，上模向下压制，反向挤压坯料成型；

步骤四、自动卸料：油压机下压装置控制上模上行，上模抬起，油压机顶出装置顶出推动顶杆固定板向上运动，顶杆固定板带动顶杆推动垫环向上运动从而将成型的凸缘毛坯推出下模模腔从芯杆上脱离。本发明的有益效果是：采用本发明中的模具提高凸缘毛坯成型效率和成品率，降低人工成本，经过对凸缘的结构特点、现有生产设备、原材料性能等进行综合研究，改变现有的成型方式，设计反挤压成型模具，针对卸料时坯料易抱死在芯杆上的问题，采用顶出工装将凸缘成型毛坯自动顶出模腔的方法实现自动卸料，大大提高凸缘产品的生产效率，降低生产能耗。本发明较好的解决了凸缘生产废品率高、原材料利用率低、生产效率低的问题，增强我所的行业竞争优势，对我国造船业和海洋工程业相关技术水平的进一步提高起到促进作用，并为进一步扩大国际市场打下基础。

采用本发明所述的凸缘管件可自动卸料模具制作的凸缘产品达到了各项技术指标的要求，单件凸缘成型节省卸料时间约20s以上，凸缘毛坯合格率提高约10%以上；采用自动卸料的正挤压凸缘模具，凸缘的原材料利用率在现有基础上提高了5％以上；减少一名卸料操作人员，从之前3～4人协作，变成2人即可完成，大大提高了生产效率，减少人力成本。

附图说明

图1为铜镍合金凸缘管件结构示意图。

图2为本发明中反挤压凸缘模具结构示意图。

图3为本发明中芯杆固定板的俯视图。

图4为本发明中芯杆固定板的侧视图。

图5为本发明中芯杆结构示意图。

图6为本发明中顶杆固定板的俯视图。

图7为本发明中顶杆固定板的侧视图。

图8为本发明中铜镍合金凸缘反挤压压制过程初始状态示意图。

图9为本发明中铜镍合金凸缘反挤压压制过程成型状态示意图。

图示标记：1、上模，2、凸缘毛坯，3、下模，4、垫环，5、芯杆，6、芯杆固定板，7、顶杆；8、顶杆固定板，9、顶出装置。

具体实施方式

图中所示，具体实施方式如下：

一种自动卸料的凸缘模具，包括上模1和下模3，上模1与油压机连接，油压机采用常规设备即可，对于本领域技术人员来说均知道怎么将上模安装在油压机上，比如安装在油压机的滑块上，因此不再详细描述，下模3上开设有通孔，上模1远离油压机的一端穿设在通孔内，下模3远离上模的一端通过芯杆固定板6密封通孔，密封后的通孔形成模腔，芯杆固定板6上安装有芯杆5，芯杆5靠近芯杆固定板6的一端上加工有外螺纹，芯杆固定板6上加工有螺纹孔，芯杆5通过螺纹连接的方式固定在芯杆固定板6上，上模1远离油压机的一端开设有中心孔，芯杆5远离芯杆固定板6的一端穿设在上模1的中心孔内，芯杆5的外径小于中心孔内径，上模1在油压机作用下挤压放在下模内的凸缘坯料2a形成凸缘毛坯2，所述的芯杆5外部滑动套设有垫环4，垫环4支撑在芯杆固定板6上，垫环4的内径等于芯杆的外径，垫环4的外径等于下模通孔的内径，贯穿芯杆固定板滑动穿设有若干呈圆周均匀分布的顶杆7，顶杆7的其中一端通过螺纹连接的方式固定在顶杆固定板上，顶杆7的另一端上固定有顶杆固定板8，顶杆固定板8上连接有顶出装置9。

一种利用所述的一种自动卸料的凸缘模具加工凸缘的方法，包括如下步骤：

步骤一、模具安装：取所述的凸缘模具将芯杆通过螺纹连接方式固定在芯杆固定板上，顶杆通过螺纹连接方式固定在顶杆固定板上,顶杆固定板与油压机顶出装置连接，固定好芯杆和顶杆后将下模穿设在顶杆上，然后将垫环套设在芯杆上，将上模固定装备在油压机下压装置上，将下模装配固定于油压机工作台上；

步骤二、压制前准备：将所需规格铜镍合金厚壁管料按要求长度在锯床上切成管段，每种规格凸缘对应一定尺寸作为成型铜镍合金凸缘管件的凸缘坯料，以凸缘规格为dn50～dn200为例，用中频感应加热炉将凸缘坯料加热至900℃～980℃，加热时间0.5～1分钟，加热好的凸缘坯料可连续推出感应器，将加热好的坯料取出套设在芯杆上；

步骤三、压制：油压机下压装置控制上模下行，工作台上的下模固定不动，上模向下压制，反向挤压坯料成型；

步骤四、自动卸料：油压机下压装置控制上模上行，上模抬起，油压机顶出装置顶出推动顶杆固定板向上运动，顶杆固定板带动顶杆推动垫环向上运动从而将成型的凸缘毛坯推出下模模腔从芯杆上脱离。

实施例1：

本发明已应用于dn80规格的凸缘。采用自动卸料的反挤压凸缘模具，dn80凸缘单件平均成型时间从85s降低至65s,成型效率提升了24%，凸缘毛坯合格率提升了10%，废品、次品产生率显著降低；dn80凸缘单件坯料重量从以前的1.64kg减为现在的1.54kg，材料利用率提高了6%。

实施例2：

本发明已应用于dn100规格的凸缘。采用自动卸料的反挤压凸缘模具，dn100凸缘单件平均成型时间从95s降低至75s，成型效率提升了21%，凸缘毛坯合格率提升了15%，废品、次品产生率显著降低；dn100凸缘单件坯料重量从以前的2.2kg减为现在的2.05kg，材料利用率提高了7%。

本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。