[发明专利]一种紧凑型的厚壁法兰板锻模具

说明书

本发明提供了一种紧凑型的厚壁法兰板锻模具，包括下模、压边圈、压缩弹簧和冲头，压边圈设置有垂直的通孔，通孔上设置有台阶孔，冲头插入通孔，冲头上设置有环形台阶，环形台阶和台阶孔下底面之间设置有压缩弹簧。巧妙借助弹簧压缩、回复带来的作用力与反作用力，实现多种相反方向的运动，实现锻压、翻边、脱模等多种加工方式，保证了金属流线的完整性，具有较高的力学性能，而且结构紧凑、实用性强，还便于模具的维修和更换，整个生产过程一体化程度高，能够高效、准确、快节奏的进行法兰的生产，效率高，周期短，对中准确，产品质量一致性高，能明显提高市场竞争力。

技术领域

本发明属于锻压技术领域，具体是涉及一种紧凑型的厚壁法兰板锻模具。

背景技术

板锻技术由于材料利用率高等优点被广泛用于法兰的制造，薄壁法兰常用冷成型方式进行生产，但对于厚壁法兰，需要采用热成型技术进行生产。公开号为CN208437593U的中国专利公开了一种法兰盘锻压成型模具，包括初锻模具和终锻模具，具有一次加热、闭式模热挤压成型的优点，但缺乏脱模具手段，在生产过程中，由于法兰锻件温度变化，导致锻压后，法兰锻件包在冲头上，法兰与模具难以分离，导致生产效率降低，阻碍了板锻技术的推广使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种紧凑型的厚壁法兰板锻模具，巧妙借助弹簧压缩、回复带来的作用力与反作用力，实现锻压、翻边、脱模等多种加工方式。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种紧凑型的厚壁法兰板锻模具，包括下模、压边圈、压缩弹簧和冲头，压边圈中心设置有垂直的通孔，通孔上设置有内置的台阶孔，冲头插入通孔，冲头上设置有环形台阶，环形台阶限制在台阶孔内，环形台阶和台阶孔下底面之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧套在冲头上。借助弹簧压缩、回复带来的作用力与反作用力，实现多种相反方向的运动，实现锻压、翻边、脱模等多种加工方式。

所述冲头的尺寸满足在整个行程范围内，冲头上端保持伸出通孔的状态，既保证压边圈定位可靠，又避免压边圈与锻压设备直接接触，使得冲头不能完全压缩压缩弹簧至完全压缩状态产生行程不足，最终导致板坯不能完全翻边的情况。冲头的行程范围从环形台阶与压边圈的台阶孔上顶面贴合状态开始，到冲头向下运动挤压压缩弹簧至完全压缩状态为止。

所述环形台阶位置满足环形台阶与台阶孔上顶面接触时，冲头的下端不伸出通孔，且冲头的下端面位于通孔内，即冲压时压边圈在冲头之前与板坯接触，压住板坯，保证冲头冲压时板坯固定稳定，保证法兰锻件加工精度。

所述冲头下端设置有斜面，斜面与冲头的下端面连接处设置有圆角，冲压过程中引导板坯引导孔顺利拉伸翻边。

所述通孔为圆孔，冲头为圆柱形，通孔与冲头的配合间隙公差为±0.005mm，保证压边圈位置精度，降低晃动，在整个成型过程能够稳定地压住板坯。

所述下模为圆环，下模的内孔上端开口处设置有沉孔，下模的内孔与沉孔底连接处设置有圆角，圆角在板坯翻边时提供支撑，同时提供板坯一定的弯折半径，保证金属流线的连续性。沉孔高度小于板坯的厚度，保证板坯在成型过程中能够被稳定地夹持住，保证法兰锻件加工精度。

所述沉孔为圆形，能够加工圆形法兰盘。

所述冲头的中心线、沉孔的中心线和下模内孔的中心线同轴，保证板坯定位准确，进而保证加工精度。

所述冲头和下模内孔的间隙大于板坯的厚度，法兰板锻成型完成后，法兰锻件与下模内孔仍有间隙，避免下模内孔与锻件产生粘接，有利于法兰锻件脱模。

在生产过程中，板坯经加热后再进行板锻，由于温度变化，法兰板锻成型完成后，法兰锻件包在冲头上，冲头卸力向上提升复位，压缩弹簧开始伸长，在弹簧弹力的作用下，压边圈将法兰从冲头上推下，实现法兰和模具的分离。

本发明的有益效果在于：