CN101602167A - 毛坯法兰的制作方法及模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种毛坯法兰的制作方法及模具，涉及钣金及金属压力加工技术领域。该方法为根据法兰的直径大小、周长将其分解成若干条状部分；对上述每部分条料进行剪切或切割下料；对所下条料沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形；最后利用气体保护焊将上述分段下料拼接成要求的法兰形状。该模具结构为：包括下弧形凹模及上弧形凸模，下弧形凹模上设有弹性顶件出模装置，上弧形凸模上设有与压力机滑块相连的模柄。本发明方法具有操作简单、大大提高材料的利用率、变废为宝、节省材料、制作工艺性好、效率高、大大降低成本的特点；其模具结构简单，操作使用方便，能满足加工要求。特别适用于批量生产的大直径法兰的制作。
Description
技术领域
本发明涉及板金及金属压力加工技术领域。
背景技术
目前，制作法兰的工艺方法有很多，如：锻造法兰、铸造法兰、卷制法兰等。在变压器行业中大量使用法兰结构，随着产品容量的增加，变压器油箱所使用的法兰直径也随之增加，如利用钢板整体下料或外协加工成本较高。为满足生产需要并尽可能节省材料、降低生产成本，需要设计一种毛坯法兰加工的新的工艺方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种毛坯法兰的制作方法及模具，具有操作简单、可大大提高材料的利用率、可变废为宝、节省材料、大大降低成本的特点；该模具结构简单，操作使用方便，能满足加工要求。特别适用于批量生产的大直径法兰的制作。
本发明之一是这样实现的：一种毛坯法兰的制作方法，其特征在于包括如下工序：
a、根据法兰的直径大小、周长将其分解成若干条状部分；
b、对上述每部分条料进行剪切或切割下料；
c、对所下条料沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形；
d、最后利用气体保护焊将上述分段下料拼接成要求的法兰形状。
上述对所下条料沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形后，将条料两端开X型焊接坡口为佳，坡口面角度30°±5°为佳。
上述拼接焊接后，对焊缝进行超声波探伤为佳。
上述沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形时考虑其自由回弹弯曲余量为徒。
上述用校正弯曲方法抵抵消或减小自由回弹为佳。
本发明之二是这样实现的：根据上述毛坯法兰的各制作方法所用的冲压模具，其特征在于冲压模具的结构为：包括下弧形凹模及上弧形凸模，下弧形凹模上设有弹性顶件出模装置，上弧形凸模上设有与压力机滑块相连的模柄。
所述的弹性顶件出模装置的较佳结构为：带顶杆的顶件板和带导杆的导杆架相连，导杆和下凹模上的导孔滑动配合，导杆架下端板件上设有沿导杆滑动的导孔，导杆架下端板件下面设有弹性橡胶或弹簧，弹性顶件出模装置装在下模座上，下模座7与下弧形凹模固定，有顶杆和导孔配合对正。弹性顶件出模装置也可为其他结构。
本发明的积极效果是：克服了现有技术之不足，对节能减耗低成本是一个创新。本发明方法独特，具有操作简单、可大大提高材料的利用率、可变废为宝、节省材料、制作工艺性好、效率高、大大降低成本的特点；本发明模具结构简单，操作使用方便，能满足加工要求。本发明特别适用于批量生产的大直径法兰的制作。
以下结合实施例作详述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是本发明模具实施例1的结构示意图；
图2是图1中的A-A剖视图。
图1、图2中，各标号的含义为：1--模柄，2-上弧形凸模，3-条料，4-档料销，5-下弧形凹模，6-带顶杆的顶件板，7-下模座，8-弹性顶件出模装置。
具体实施方式
1、毛坯法兰的制作方法实施例：包括如下工序：
a、根据法兰的直径大小、周长将其分解成若干条状部分；
b、对上述每部分条料进行剪切或切割下料；
c、对所下条料沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形，用校正弯曲方法抵抵消或减小自由回弹，将条料两端开X型焊接坡口，坡口面角度30°±5°；
d、最后利用气体保护焊将上述分段下料拼接成要求的法兰形状。根据GB/T 11345-1989标准对焊缝进行超声波探伤。
2、冲压模具实施例：冲压模具结构为：包括下弧形凹模5及上弧形凸模1，下弧形凹模5上设有弹性顶件出模装置8，上弧形凸模1上设有与压力机滑块相连的模柄1。弹性顶件出模装置8的结构为：带顶杆的顶件板6和带导杆的导杆架相连，导杆和下弧形凹模5上的导孔滑动配合，导杆架下端板件上设有沿导杆滑动的导孔，导杆架下端板件下面设有弹性橡胶或弹簧，弹性顶件出模装置8装在下模座7上，下模座7与下弧形凹模5固定，有顶杆和导孔配合对正。
模具的上模部分由标号1模柄和标号2凸模组成(通过螺栓紧固起来)，通过模柄安装在压力机滑块上做往复运动。模具的下模部分由标号4档料销、标号5凹模、标号6顶件板、标号7下模座、标号8弹性顶件装置和标号9导料板组成。标号5下弧形凹模与标号9导料板、标号9导料板与标号7下模座之间分别通过螺栓紧固起来。标号9导料板左右各一块，以控制条料的送进方向。标号4档料销固定在标号5下弧形凹模中用来控制条料的正确送进。法兰的内径尺寸由上弧形凸模保证。外径尺寸由下弧形凹模保证。在加工不同尺寸及厚度的法兰时只需更换标号2上弧形凸模、标号5下弧形凹模及标号7顶件板即可，因此具有一定的通用性。
加工过程：压力机施加压力使上弧形凸模向下运动，当上弧形凸模接触到条料时，上弧形凸模继续下压使条料产生弹性变形。随着上弧形凸模进一步向下运动条料达到屈服极限后开始产生塑性变形，条料产生弯曲。在开始弯曲时，条料的弯曲内侧半径大于上弧形凸模的半径。随着上弧形凸模的下压，条料的直边与凹模表面逐渐靠紧。当上弧形凸模、条料与凹模三者完全重合，条料的弯曲过程结束。通过弹性顶件装置将制作好的条料从凹模中顶出。再将条料两端开X型坡口，坡口面角度30°，采用气体保护焊进行拼接。焊后，根据GB/T11345-1989标准对焊缝进行超声波探伤，探伤比例100％，III级合格。
这种方法将显著提高材料的利用率。以一外径为φ740mm，内径为φ650mm的法兰为例。若采用整张钢板进行下料，一张2000mm×9000mm的钢板最多可以制作24件此种规格的法兰，材料利用率为17％；若采用上述下条料冲压成形后再拼接的方法，一张同样尺寸的钢板可制作140件此种规格的法兰，如利用公共边下料，材料利用率可达95％以上。
经试用，效果很好。
注意事项：
1、冲压弯曲变形结束后，工件不受外力作用时，由于弹性恢复产生回弹现象，使条料的半径不一致。因此必须采取措施控制回弹。可用校正弯曲代替自由弯曲，减小回弹。
2、由于弯曲变形使条料的内边缘受拉应力，外边缘受拉应力作用。当外边缘材料的伸长率达到并超过材料的伸长率后就会导致弯裂。故此方法特适合外径≥600的法兰加工。并且根据法兰直径与厚度的不同可将其分为3、5、7……部分(分为奇数段下料，避免焊后热量集中产生变形)加工。最大程度的降低成本。
Claims (7)
1、一种毛坯法兰的制作方法，其特征在于包括如下工序：
a、根据法兰的直径大小、周长将其分解成若干条状部分；
b、对上述每部分条料进行剪切或切割下料；
c、对所下条料沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形；
d、最后利用气体保护焊将上述分段下料拼接成要求的法兰形状。
2、根据权利要求1所述的毛坯法兰的制作方法，其特征在于对所下条料沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形后，将条料两端开X型焊接坡口，坡口面角度30°±5°。
3、根据权利要求1所述的毛坯法兰的制作方法，其特征在于拼接焊接后，对焊缝进行超声波探伤。
4、根据权利要求1所述的毛坯法兰的制作方法，其特征在于沿其平面方向采用冲压方法使其产生等曲率的弯曲变形时考虑其自由回弹弯曲余量。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的毛坯法兰的制作方法，其特征在于用校正弯曲方法抵消或减小自由回弹。
6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的毛坯法兰的制作方法所用的冲压模具，其特征在于冲压模具的结构为：包括下弧形凹模(5)及上弧形凸模(1)，下弧形凹模(5)上设有弹性顶件出模装置(8)，上弧形凸模(1)上设有与压力机滑块相连的模柄(1)。
7、根据权利要求6所述的毛坯法兰的制作方法所用的冲压模具，其特征在于所述的弹性顶件出模装置(8)的结构为：带顶杆的顶件板(6)和带导杆的导杆架相连，导杆和下凹模(5)上的导孔滑动配合，导杆架下端板件上设有沿导杆滑动的导孔，导杆架下端板件下面设有弹性橡胶或弹簧，弹性顶件出模装置(8)装在下模座(7)上，下模座(7)与下弧形凹模(5)固定，有顶杆和导孔配合对正。
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2009
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