CN102641949B - 排气管法兰盘加工方法及其专用模具 - Google Patents

排气管法兰盘加工方法及其专用模具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车排气管法兰盘加工方法及其专用模具。该方法是通过模具冲压加工，无需车削加工余量。该专用模具的脱料板嵌设有套设于挤形凸模外周的镶块；镶块与工件相接触的端面向内凹陷形成有与工件翻孔相匹配的凹槽。本方法，省却了车削加工，直接通过模具冲压成型，通过调整抽孔工序的工艺参数和专用模具，创造性地提出采用类似切边结构来做成形，节省了工时和加工成本，提高了生产效率。专用模具结构简单，却解决了反挤压过程中外径会变大的问题，从而保证了本发明方法的实现。

Description

排气管法兰盘加工方法及其专用模具
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种法兰盘的加工，尤其涉及汽车排气管法兰盘的加工方法以及该方法中采用的专用模具。
背景技术
汽车排气管法兰盘，料厚9mm，外形尺寸107mmX112.5mm，材质为SPHE，结构如图1所示，具有中央孔1和三个均布的装配孔2，中央孔1为内台阶孔，要求中央孔1的内孔小孔11直径Φ55.00±0.05mm，内孔大孔12直径Φ58.60±0.05mm，内孔要求表面光洁度，内孔大孔12台阶处要求R0.3mm以下，翻孔13外圆直径Φ66.80±0.4mm，外全周需要求光亮带宽度达到料厚的90%以上，不能有毛边。
针对汽车排气管法兰盘的加工，目前行业内普遍采用模具冲压加上车床追加加工艺来满足装配尺寸和公差要求，具体工艺流程如下：下料-冲孔-抽孔及整形-整形圆角-二次冲孔-车削加工。在抽孔整形工序中的工艺参数为，中央孔1的内孔直径Φ53.00mm，孔高15.00mm；整形圆角工序中减小孔高余量到13.50mm，剩余加工余量留待车削加工。故而，增加了工时和加工成本高，生产效率较低。
鉴于此，有必要对上述汽车排气管法兰盘的加工工艺进一步完善。
发明内容
本发明为了解决现有汽车排气管法兰盘加工工时较长、成本较高及生产效率不高的问题，而提出一种工艺简单、加工效率高的汽车排气管法兰盘的加工方法以及专用模具。
本发明是通过以下方案实现的：
上述的汽车排气管法兰盘加工方法，是通过模具冲压加工，无需车削加工余量；其加工工艺流程为：下料-冲孔-抽孔-整形圆角-反挤压与整平台-二次冲孔。
所述的汽车排气管法兰盘加工方法，其中：所述抽孔工序，采用通用抽孔模具调整主要工艺参数进行抽孔；主要工艺参数为：中央孔内孔直径Φ54.00±0.05mm，翻孔外径Φ65.00±0.05mm，中央孔内孔底部圆角半径R0.3±0.05mm。所述抽孔工序主要工艺参数还包括外轮廓圆角控制在R2±0.5mm。
所述的汽车排气管法兰盘加工方法，其中：所述反挤压与整平台工序采用类似切边结构来做成形，内孔大孔直径Φ55.00±0.05。
所述的汽车排气管法兰盘加工方法，其中：所述二次冲孔工序，采用专用模具，冲内孔小孔；所述模具包括相互匹配的上模和下模；所述上模包括装设于上模座的挤形凸模和脱料板，所述脱料板的中部嵌设有镶块；所述镶块紧密套设于所述挤形凸模外周，且与所述挤形凸模相配合的内侧壁设有凹槽，所述凹槽自所述镶块与工件相接触的端面向内凹陷形成，与所述工件的翻孔相匹配。
上述的汽车排气管法兰盘加工专用模具，应用于上述的汽车排气管法兰盘的加工方法中的二次冲孔工序，所述模具包括相互匹配的上模和下模；所述上模包括装设于上模座的挤形凸模和脱料板，所述脱料板的中部嵌设有镶块；所述镶块紧密套设于所述挤形凸模外周，且与所述挤形凸模相配合的内侧壁设有凹槽，所述凹槽自所述镶块与工件相接触的端面向内凹陷形成，与所述工件的翻孔相匹配。
所述的汽车排气管法兰盘加工专用模具，其中：所述上模还包括上垫板、上夹板、止推板、上模气体弹簧和上模行程套管；所述上垫板装配固定于上模座一端面，向外依次装配有上夹板、止推板和脱料板；所述挤形凸模依次贯穿所述上垫板、上夹板、止推板和脱料板；所述上模气体弹簧装设于所述上模座，穿过所述上垫板支撑所述止推板；所述上模行程套管一端固定在上夹板，另一端穿过止推板固设于脱料板。
所述的汽车排气管法兰盘加工专用模具，其中：所述下模包括下托板和装设于所述下托板的下模座、下模板、脱料浮块和下模行程套管；所述下模板通过下垫板装配在所述下模座，与所述上模的挤形凸模的位置相匹配，中心具有与所述工件结构相匹配的孔；所述脱料浮块嵌设于所述下模板的孔，由装配在所述下模座的下模气体弹簧支撑；所述下模行程套管连接所述的下垫板和脱料浮块。
所述的汽车排气管法兰盘加工专用模具，其中：所述模具还设有导向定位机构，所述导向定位机构包括相互匹配且分别设置于所述上模和下模的导柱和导套。
有益效果：
本发明的加工方法，省却了车削加工，直接通过模具冲压成型，通过调整抽孔工序的工艺参数，大幅度减少了后续整形的难度和所需要的压力；创造性地提出采用类似切边结构来做成形，保证内孔大孔直径Φ55.00±0.05；二次冲孔工序采用专用模具，保证了产品的直接成型；该方法节省了工时和加工成本，提高了生产效率。
而本发明的专用模具，仅在原有二次冲孔模具的基础上，巧妙利用脱料板上的镶块仿形，控制外形尺寸变化，克服了反挤压过程中外径会变大的问题，从而保证了产品直接通过模具冲压成型，不再追加车削加工工序，即可达到产品的设计要求；结构简单，却解决了反挤压过程中外径会变大的问题，从而保证了本发明方法的实现。
附图说明
图1为汽车排气管法兰盘的结构示意图。
图2为本发明专用模具的组合状态结构示意图。
图3为本发明专用模具的上下模分离状态结构示意图。
图4为本发明专用模具的上模结构示意图。
图5为本发明专用模具的下模结构示意图。
具体实施方式
本发明汽车排气管法兰盘的加工方法全部通过模具冲压的方法加工，无需车削加工余量。具体工艺流程如下：下料-冲孔-抽孔-整形圆角-反挤压与整平台-二次冲孔。
下料工序，采用通用下料模具根据产品结构下料。
冲孔工序，采用通用冲孔模具冲出中央孔和装配孔。
抽孔工序，采用通用抽孔模具调整主要工艺参数进行抽孔；主要工艺参数为：中央孔内孔直径Φ54.00±0.05mm，翻孔外径Φ65.00±0.05mm，外轮廓圆角R2±0.5mm，中央孔内孔底部圆角半径R0.3±0.05mm。抽孔后产品底部形成圆角，通过缩小抽孔模凸凹模具间隙，当最后产品上形成的圆角控制在R2±0.5mm时，大幅度减少了后续整形的难度和所需要的压力。
整形圆角工序，采用通用整形模具对上下行程的圆角进行整形。
反挤压与整平台工序，采用通用模具，使产品高度、中央孔翻孔外径以及内孔大孔直径达设计要求。内孔大孔直径Φ55.00±0.05，创造性地提出采用类似切边结构来做成形，提高了产品性能。
二次冲孔工序，采用专用模具，冲内孔小孔，并使该内孔小孔达产品设计要求。
如图2至图5所示，本发明专用模具，是用于上述的汽车排气管法兰盘加工方法中二次冲孔工序，包括相互匹配的上模1和下模2；
上模1包括上模座11、上垫板12、挤形凸模13、上夹板14、止推板15、脱料板16、上模气体弹簧17和上模行程套管18；
上垫板12装配固定于上模座11一端面，向外依次装配有上夹板14、止推板15和脱料板16；
挤形凸模13固设于上模座11，并依次贯穿上垫板12、上夹板14、止推板15和脱料板16的中部；
脱料板16的中部嵌设有镶块160；该镶块160为与挤形凸模13相匹配的环套结构，紧密套设于该挤形凸模13外周，且与该挤形凸模13相配合的内侧壁设有凹槽161，该凹槽161自镶块160与工件3相接触的端面向内凹陷形成，与工件3的翻孔相匹配。
上模气体弹簧17装设于上模座11，穿过上垫板12支撑止推板15；
上模行程套管18一端固定在上夹板14，另一端穿过止推板15固设于脱料板16。
下模2包括下托板21、下垫脚22、下模座23、下垫板24、下模板25、脱料浮块26、下模气体弹簧27和下模行程套管28；
下模座23通过下垫脚22装配在下托板21；
下模板25通过下垫板24装配在下模座23上，与上模1的挤形凸模13的位置相匹配，中心具有与工件3结构相匹配的孔250；
脱料浮块26嵌设于该下模板25的孔250，且脱料浮块26的高度低于下模板25的高度，二者的高度差不大于工件3的高度；
下模气体弹簧27固定装配在下模座23与脱料浮块26相对应的位置，支撑该脱料浮块26；
下模行程套管28连接下垫板24和脱料浮块26，以控制脱料浮块26的行程。
该模具还设有导向定位机构4，该导向定位机构4包括相互匹配且分别设置于上模1和下模2的导柱41和导套42。
该二次冲孔工序专用模具，巧妙利用脱料板16上的镶块仿形，控制外形尺寸变化，克服了反挤压过程中外径会变大的问题，从而保证了产品直接通过模具冲压成型，不再追加车削加工工序，即可达到产品的设计要求。
本发明的加工方法，省却了车削加工，直接通过模具冲压成型，通过调整抽孔工序的工艺参数，大幅度减少了后续整形的难度和所需要的压力；创造性地提出采用类似切边结构来做成形，保证内孔大孔直径Φ55.00±0.05；二次冲孔工序采用专用模具，保证了产品的直接成型；该方法节省了工时和加工成本，提高了生产效率。
而本发明的专用模具，仅在原有二次冲孔模具的基础上，在脱料板上增设一镶块，结构简单，却解决了反挤压过程中外径会变大的问题，从而保证了本发明方法的实现。

Claims (2)

1.一种汽车排气管法兰盘加工方法，是通过模具冲压加工，无需车削加工余量；其加工工艺流程为：下料-冲孔-抽孔-整形圆角-反挤压与整平台-二次冲孔；
所述抽孔工序，采用通用抽孔模具调整主要工艺参数进行抽孔；主要工艺参数为：中央孔内孔直径Φ54.00±0.05mm，翻孔外径Φ65.00±0.05mm，中央孔内孔底部圆角半径R0.3±0.05mm；外轮廓圆角控制在R2±0.5mm；
所述反挤压与整平台工序，通过通用模具，采用切边结构来做成形，内孔大孔直径Φ55.00±0.05；
所述二次冲孔工序，采用专用模具，冲内孔小孔；
所述模具包括相互匹配的上模和下模；
所述上模包括装设于上模座的挤形凸模和脱料板，所述脱料板的中部嵌设有镶块；所述镶块紧密套设于所述挤形凸模外周，且与所述挤形凸模相配合的内侧壁设有凹槽，所述凹槽自所述镶块与工件相接触的端面向内凹陷形成，与所述工件的翻孔相匹配。
2.一种汽车排气管法兰盘加工专用模具，应用于权利要求1所述的汽车排气管法兰盘加工方法中的二次冲孔工序，其特征在于：所述模具包括相互匹配的上模和下模；
所述上模包括装设于上模座的挤形凸模和脱料板，所述脱料板的中部嵌设有镶块；所述镶块紧密套设于所述挤形凸模外周，且与所述挤形凸模相配合的内侧壁设有凹槽，所述凹槽自所述镶块与工件相接触的端面向内凹陷形成，与所述工件的翻孔相匹配；所述上模还包括上垫板、上夹板、止推板、上模气体弹簧和上模行程套管；
所述上垫板装配固定于上模座一端面，向外依次装配有上夹板、止推板和脱料板；所述挤形凸模依次贯穿所述上垫板、上夹板、止推板和脱料板；所述上模气体弹簧装设于所述上模座，穿过所述上垫板支撑所述止推板；所述上模行程套管一端固定在所述上夹板，另一端穿过所述止推板固设于所述脱料板；
所述下模包括下托板和装设于所述下托板的下模座、下模板、脱料浮块和下模行程套管；所述下模板通过下垫板装配在所述下模座，与所述上模的挤形凸模的位置相匹配，中心具有与所述工件结构相匹配的孔；所述脱料浮块嵌设于所述下模板的孔，由装配在所述下模座的下模气体弹簧支撑；所述下模行程套管连接所述的下垫板和脱料浮块；
所述模具还设有导向定位机构，所述导向定位机构包括相互匹配且分别设置于所述上模和下模的导柱和导套。
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