CN105921654A - 汽车进排气法兰及其锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械锻造技术领域，具体涉及一种汽车进排气法兰及其锻造工艺，包括以下步骤：(a)下料：用断料机或带式锯床将棒性原材料锯成工艺要求尺寸的备用坯料；(b)加热：将坯料通过中频炉加热；(c)预锻：将加热后的坯料使用模具压扁；(d)终锻：将压扁后的坯料放入闭式模模腔加工，得毛坯；(e)冲中孔：切除毛坯中的中孔，得成品毛坯法兰；(f)抛丸：去除毛坯法兰表面的毛刺；(g)摆放：将毛坯法兰按序摆放并移至液压机的工作台面上；(h)冲安装孔：用吸盘把一个法兰吸起放到设有缓冲装置的液压机的模具中，进行冲法兰上的安装孔(3)。本发明工艺极大的提升了法兰的品质和原材料的利用率问题，节省成本，使产品更具竞争性。

Description

汽车进排气法兰及其锻造工艺
技术领域
本发明涉及机械锻造技术领域，具体涉及一种汽车进排气法兰及其锻造工艺。
背景技术
凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，常见的是管道与管道之间的连接，设备与设备之间的连接等，法兰有极大的实用性。法兰上有孔眼，有孔眼才能完成安装，薄壁法兰通过钻孔，冲压可以实现。而厚壁法兰，尤其是冲孔厚度远远大于冲孔直径的，使用钻床钻孔效率低，中心距经常变化，精度无法保证；使用冲床冲孔，冲头经常断裂，效率低，浪费巨大。所以如何在保证冲孔精度不变形、冲孔中心距不变化的情况下高效率来实现就显得尤为重要。
汽车进排气法兰作为异形件产品的代表，多是通过冷冲这种方式来实现的。因为汽车进排气法兰形状不规则，中孔大，废料浪费严重，材料利用率低，导致冷板生产成本一直高居不下，且产品断裂面不整齐，不美观，缺少行业竞争性。
很多领域的产品使用锻造这种方式来实现势在必行，行业里80％以上产品会用开式模这种方式来实现，开式模是把原材料放进模腔，挤出废边，然后切除废边，得到想要的形状，这样材料利用率提高不明显，产品边缘密度不稳定，且工作环境很差，不是完美的锻造生产方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车进排气法兰及其锻造工艺，使用闭式模的加工方法极大的提升了法兰产品品质和原材料的利用率问题，节省了生产成本，使产品更具竞争性。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种闭式模锻造汽车进排气法兰的工艺，包括以下步骤：
(a)下料：用断料机或带式锯床将棒性原材料锯成工艺要求尺寸的备用坯料；
(b)加热：将坯料通过中频炉加热；
(c)预锻：将加热后的坯料使用模具压扁；
(d)终锻：将压扁后的坯料放入闭式模模腔加工，得毛坯；
(e)冲中孔：切除毛坯中的中孔，得成品毛坯法兰；
(f)抛丸：去除毛坯法兰表面的毛刺；
(g)摆放：将毛坯法兰按序摆放并移至液压机的工作台面上；
(h)冲安装孔：用吸盘把一个法兰吸起放到设有缓冲装置的液压机的模具中，进行冲法兰上的安装孔(3)。
优选的，步骤(b)中加热时间为4-7S，加热温度为1100-1200℃。
优选的，步骤(c)中机床预锻工作压力为50-70T，压扁后的坯料的出炉温度为1200℃。
优选的，步骤(d)中机床终锻工作压力为750-850T。
优选的，步骤(e)中机床冲中孔工作压力为50-70T，成品毛坯的表面温度为1050℃。
优选的，步骤(c)中机床预锻工作压力为63T，步骤(d)中机床终锻工作压力为800T，步骤(e)中机床冲中孔工作压力为63T。
优选的，步骤(h)中液压机的工作压力为180-220T，缓冲装置的缓冲力为8-12T，液压机的冲头下行速度为140-160mm/s。
一种汽车进排气法兰，所述法兰包括本体，本体上设有中孔，中孔的两端各设有一个安装孔，安装孔的长度与安装孔的孔径比为1.3-1.5:1。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极效果：
(1)本发明中的汽车进排气法兰的闭式模生产工艺解决了汽车进排气法兰锻造中极易出现废边、缺料、开裂、强度不稳定等问题，传统的开式模的锻造方法，对成品法兰外围废边、开裂及法兰的周围强度有很大影响，容易产生开裂现象；本发明使用圆棒形材料通过闭式模的工艺方法，直接在成型腔内冲压制得，对于法兰尤其是厚法兰的锻造，极大的提升了产品品质和原材料的利用率问题，使材料的利用率达到80％以上，提高了产品质量，美化了产品外观，节省了生产成本，使产品更具竞争性；
(2)本发明中闭式模锻造与开式模锻造法兰相比，少一道切除废边的工序，从而使工作效率大大提高，班产量可达5500只，而开式模锻造汽车进排气法兰最多只能达到3000只，班产量提高了83.3％，提高了工作效率；
(3)本发明使用液压机进行厚壁法兰安装孔的冲孔，对于冲孔厚度远大于冲孔直径的情况，可以保证冲孔精度不变形，冲孔中心距不变化，同时保证冲头不易断裂，使用传统的钻床或冲床效率低，浪费大，本发明对于安装孔的长度与安装孔的孔径比为1.3-1.5:1的厚壁法兰，可以精确的冲出安装孔，解决了使用钻床钻孔或冲床冲孔带来的缺陷。
附图说明
图1为本发明的汽车进排气法兰的结构图；
图2为本发明的闭式模的结构图；
图3为本发明的液压机的结构图。
其中：1、本体，2、中孔，3、安装孔，4、上模，5、下模，6、成型腔，7、工作台，8、冲头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，为本发明的汽车进排气法兰，所述法兰包括本体1，本体1上设有中孔2，中孔2的两端各设有一个安装孔3。安装孔3的长度与安装孔3的孔径比为1.3-1.5:1，在本实施例中，法兰的厚度为15mm，安装孔3的直径为11.5mm，安装孔3的长度与孔径的比为1.3，即此法兰为厚法兰。
如图2所示，为本发明的闭式模，所述闭式模包括上模4和下模5，上模4和下模5围设形成成型腔6，成型腔6的形状与所述法兰的形状相适应。
如图3所示，为本发明的液压机，所述液压机包括工作台7和冲头8，工作台7上设有凹槽，待加工的毛坯法兰容置于所述凹槽内，冲头8的位置与安装孔3的位置对应。
一种汽车进排气法兰的锻造工艺，包括以下步骤：
(a)下料：用断料机或带式锯床将棒性原材料锯成工艺要求尺寸的备用坯料；
(b)加热：将坯料通过中频炉加热5S，加热温度为1150℃；
(c)预锻：将加热后的坯料使用模具压扁，机床压扁坯料的工作压力为63T，压扁后的坯料的出炉温度为1200℃；
(d)终锻：将压扁后的坯料放入闭式模模腔加工，机床终锻工作压力为800T，得毛坯；
(e)冲中孔：使机床工作压力为63T切除毛坯中的中孔，得成品毛坯法兰，成品毛坯的表面温度为1050℃；
(f)抛丸：去除毛坯法兰表面的毛刺；
(g)摆放：将毛坯法兰按序摆放并移至液压机的工作台面上；
(h)冲安装孔：用吸盘把一个法兰吸起放到设有缓冲装置的液压机的模具中，进行冲法兰上的安装孔3，液压机的工作压力为200T，缓冲装置的缓冲力为10T，液压机的冲头下行速度为150mm/s。
取本实施例锻造完成的法兰，与传统冷冲工艺制备的法兰和开式模工艺制备的法兰相比，结果如下：
表1不同工艺比较
实施例2
本实施例中，法兰、闭式模及液压机的结构与实施例1中相同，不同处在于法兰的锻造工艺的不同，具体如下：
一种汽车进排气法兰的锻造工艺，包括以下步骤：
(a)下料：用断料机或带式锯床将棒性原材料锯成工艺要求尺寸的备用坯料；
(b)加热：将坯料通过中频炉加热4S，加热温度为1100℃；
(c)预锻：将加热后的坯料使用模具压扁，机床压扁坯料的工作压力为70T，压扁后的坯料的出炉温度为1200℃；
(d)终锻：将压扁后的坯料放入闭式模模腔加工，机床终锻工作压力为850T，得毛坯；
(e)冲中孔：使机床工作压力为50T切除毛坯中的中孔，得成品毛坯法兰，成品毛坯的表面温度为1050℃；
(f)抛丸：去除毛坯法兰表面的毛刺；
(g)摆放：将毛坯法兰按序摆放并移至液压机的工作台面上；
(h)冲安装孔：用吸盘把一个法兰吸起放到设有缓冲装置的液压机的模具中，进行冲法兰上的安装孔3，液压机的工作压力为180T，缓冲装置的缓冲力为12T，液压机的冲头下行速度为160mm/s。
实施例3
本实施例中，法兰、闭式模及液压机的结构与实施例1中相同，不同处在于法兰的锻造工艺的不同，具体如下：
一种汽车进排气法兰的锻造工艺，包括以下步骤：
(a)下料：用断料机或带式锯床将棒性原材料锯成工艺要求尺寸的备用坯料；
(b)加热：将坯料通过中频炉加热7S，加热温度为1200℃；
(c)预锻：将加热后的坯料使用模具压扁，机床压扁坯料的工作压力为50T，压扁后的坯料的出炉温度为1200℃；
(d)终锻：将压扁后的坯料放入闭式模模腔加工，机床终锻工作压力为750T，得毛坯；
(e)冲中孔：使机床工作压力为70T切除毛坯中的中孔，得成品毛坯法兰，成品毛坯的表面温度为1050℃；
(f)抛丸：去除毛坯法兰表面的毛刺；
(g)摆放：将毛坯法兰按序摆放并移至液压机的工作台面上；
(h)冲安装孔：用吸盘把一个法兰吸起放到设有缓冲装置的液压机的模具中，进行冲法兰上的安装孔3，液压机的工作压力为2200T，缓冲装置的缓冲力为8T，液压机的冲头下行速度为140mm/s。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(a)下料：用断料机或带式锯床将棒性原材料锯成工艺要求尺寸的备用坯料；
(b)加热：将坯料通过中频炉加热；
(c)预锻：将加热后的坯料使用模具压扁；
(d)终锻：将压扁后的坯料放入闭式模模腔加工，得毛坯；
(e)冲中孔：切除毛坯中的中孔，得成品毛坯法兰；
(f)抛丸：去除毛坯法兰表面的毛刺；
(g)摆放：将毛坯法兰按序摆放并移至液压机的工作台面上；
(h)冲安装孔：用吸盘把一个法兰吸起放到设有缓冲装置的液压机的模具中，进行冲法兰上的安装孔(3)。
2.根据权利要求1所述的汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：步骤(b)中加热时间为4-7S，加热温度为1100-1200℃。
3.根据权利要求1所述的汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：步骤(c)中机床预锻工作压力为50-70T，压扁后的坯料的出炉温度为1200℃。
4.根据权利要求1所述的汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：步骤(d)中机床终锻工作压力为750-850T。
5.根据权利要求1所述的汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：步骤(e)中机床冲中孔工作压力为50-70T，成品毛坯的表面温度为1050℃。
6.根据权利要求1所述的汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：步骤(c)中机床预锻工作压力为63T，步骤(d)中机床终锻工作压力为800T，步骤(e)中机床冲中孔工作压力为63T。
7.根据权利要求1所述的汽车进排气法兰的锻造工艺，其特征在于：步骤(h)中液压机的工作压力为180-220T，缓冲装置的缓冲力为8-12T，液压机的冲头下行速度为140-160mm/s。
8.一种由权利要求1-7任一项所述的汽车进排气法兰的锻造工艺制造的汽车进排气法兰。
9.根据权利要求8所述的汽车进排气法兰，其特征在于：所述法兰包括本体(1)，本体(1)上设有中孔(2)，中孔(2)的两端各设有一个安装孔(3)，安装孔(3)的长度与安装孔(3)的孔径比为1.3-1.5:1。
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