CN107983895A - 头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，包括增加初镦、调整加热感应圈间距、再次镦制等过程，具体步骤如下：第一、初镦：将毛坯放入组合凹模（5）型腔内，利用压力机锤头滑动使下模（6）上端面与组合凹模（5）相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆（4）将初镦成品顶出；第二、调整加热感应圈（12）的间距：将第一步中所得初镦成品大端的加热感应圈（12）间距调整为小端的加热感应圈（12）间距的1.2倍左右；第三、再次镦制：先在上模的上固定座（2）与上背帽（7）之间均匀地增设垫片（9），进行产品的挤压镦制，再利用顶杆（4）将成品顶出。总之，本发明优质可行、高效实用，适合头部超厚法兰螺栓的热镦成型的推广使用。

Description

头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法
技术领域
本发明属于零件加工技术领域，具体来说涉及一种头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法。
背景技术
法兰螺栓由六角头和法兰盘（六角下面的垫片和六角固定一体的）和螺杆（带有外螺纹的圆柱体）两部分组成的一体的螺栓，是最常见的紧固件之一。目前，一般法兰螺栓成型方式都是采用热镦或冷镦，但当法兰螺栓的头部超厚H/S＞1.4时（常见的国标和航标六方法兰螺栓，头部厚度H与六方对边S的比H/S≈0.6～0.8），若采用常规的镦制方法成型，会产生两种缺陷：一是容易造成头部太厚对角镦不满现象（见图3）；二是头部厚相对头部用料多，锻比（高径比）偏大，镦制可能会产生折叠现象。以上两种现象均会影响装配性能，所以头部超厚法兰螺栓现在常采用的头部成型方法是：镦圆型头部→铣削六方，铣削速度慢、周期长、效益低、成本高，很难满足大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种优质可行、高效实用、经济可靠、操作便捷的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法。
本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，包括增加初镦、调整加热感应圈间距、再次镦制等过程，具体步骤如下：
第一、初镦：先选择通用的上模、下模，将毛坯放入组合凹模型腔内，利用压力机锤头滑动使下模上端面与组合凹模相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆将初镦成品顶出；
第二、调整加热感应圈的间距：将第一步中所得初镦成品大端的感应圈间距调整为小端的感应圈间距的1.2倍左右；
第三、再次镦制：先在上模的上固定座与上背帽之间均匀地沿圆周方向增设3～4片厚度为1.5～2mm的垫片，此时上模座的组合凹模、垫套均下落，在垫板和垫套之间产生间隙，再将初镦成品经第二步中的加热感应圈加热后放入组合凹模内，利用压力机锤头滑动使下模上端面与组合凹模相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆将成品顶出。
上述头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，其中：第一步中的上模包括上固定座、垫板、垫套、组合凹模，上固定座内部从上至下依次安装有垫板、垫套、组合凹模，上背帽连接在上固定座的底部。
上述头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，其中：第一步中的组合凹模为圆台形凹模，顶杆为配套的圆台形顶杆。
上述头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，其中：第三步中的组合凹模为六方成型凹模，顶杆为配套的六方顶杆。
本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法中，采用增加初镦、调整加热感应圈间距、再次镦制相配合，产品质量和精度更高；调整加热感应圈的间距中，将初镦成品大端的加热感应圈间距调整为小端的加热感应圈间距的1.2倍左右，避免了镦制的过程中材料往六方端面流动的速度没有往法兰盘流动的速度快，导致六方上端面鐓不满，法兰盘产生大飞边（见图3）的弊端，加热感应圈的距离越小，相对加热温度会高一些，变形时温度较高的材料流动性好容易充满六方尖角，效果良好；先在上模的上固定座与上背帽之间均匀地沿圆周方向增设3～4片厚度为1.5～2mm的垫片，此时上模座的组合凹模、垫套均下落，在垫板和垫套之间产生间隙（间隙a），再将初镦成品经第二步中的加热感应圈加热后放入组合凹模内开始镦制时，初镦成品将顶杆顶至端面b，和原来的模具相比，毛坯伸入凹模的长度增长了，当成型快结束时，下模把凹模往上顶，同时顶杆往下压上端面，材料流动使端面圆角逐渐减小。
总之，本发明优质可行、高效实用、经济可靠、操作便捷，适合头部超厚法兰螺栓的热镦成型的推广使用。
附图说明
图1为本发明中模具的结构示意图；
图2为初镦成品的结构示意图；
图3为镦不满产品的结构示意图；
图4为加热感应圈的结构示意图；
图5为通用等间距感应圈示意图；
图6为本发明加垫片后再次镦制的使用状态图；
图7为待加工零件的主视图；
图8为图7的左视图；
图9为零件初鐓时组合凹模的结构示意图；
图10为零件再次镦制时组合凹模的结构示意图。
图中标识：
1、垫板；2、上固定座；3、垫套；4、顶杆；5、组合凹模；6、下模；7、上背帽；8、上模；9、垫片；10、初镦成品；11、镦不满产品；12、加热感应圈；13、待加工零件；14、等间距感应圈。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
选取六方法兰盘螺栓（图7）作为镦制对象，材料为GH2132，六方S=14.3mm、头部后度H=26min，H/S＞1.8，杆部直径φ12mm 。经过计算头部用材料为φ12×44，锻比（44÷12=3.67）＞2.6，需要增加初鐓，初鐓毛坯大端尺寸D、小端尺寸d1分别按1.3d（但D必须小于六方S）和1.05d取定。
参见图1至图10，本发明的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，包括增加初镦、调整加热感应圈间距、再次镦制等过程，具体步骤如下：
第一、初镦：先选择通用的上模8、下模6，将毛坯放入组合凹模5型腔内，利用压力机锤头滑动使下模6上端面与组合凹模5相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆4将初镦成品顶出；
第二、调整加热感应圈12的间距：将第一步中所得初镦成品大端（图4中d段）的加热感应圈12间距调整为小端（图4中c段）的加热感应圈12间距的1.2倍左右；
第三、再次镦制：先在上模的上固定座2与上背帽7之间均匀地沿圆周方向增设3～4片厚度为1.8mm的垫片9，此时上模座的组合凹模5、垫套3均下落，在垫板1和垫套3之间产生间隙，再将初镦成品经第二步中的加热感应圈12加热后放入组合凹模5内，利用压力机锤头滑动使下模6上端面与组合凹模5相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆4将成品顶出。
第一步中的上模8包括上固定座2、垫板1、垫套3、组合凹模5，上固定座2内部从上至下依次安装有垫板1、垫套3、组合凹模5，上背帽连接在上固定座2的底部。第一步中的组合凹模5为圆台形凹模，顶杆4为配套的圆台形顶杆。第三步中的组合凹模5为六方成型凹模，顶杆4为配套的六方顶杆。
总之，本发明优质可行、高效实用、经济可靠、操作便捷，适合头部超厚法兰螺栓的热镦成型的推广使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，包括增加初镦、调整加热感应圈间距、再次镦制等过程，具体步骤如下：
第一、初镦：先选择通用的上模（8）、下模（6），将毛坯放入组合凹模（5）型腔内，利用压力机锤头滑动使下模（6）上端面与组合凹模（5）相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆（4）将初镦成品顶出；
第二、调整加热感应圈（12）的间距：将第一步中所得初镦成品大端的加热感应圈（12）间距调整为小端的加热感应圈（12）间距的1.2倍左右；
第三、再次镦制：先在上模的上固定座（2）与上背帽（7）之间均匀地沿圆周方向增设3～4片厚度为1.5～2mm的垫片（9），此时上模座的组合凹模（5）、垫套（3）均下落，在垫板（1）和垫套（3）之间产生间隙，再将初镦成品经第二步中的加热感应圈（12）加热后放入组合凹模（5）内，利用压力机锤头滑动使下模（6）上端面与组合凹模（5）相接触，进行产品的挤压镦制，再利用顶杆（4）将成品顶出。
2.如权利要求1所述的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，其特征在于：第一步中的上模（8）包括上固定座（2）、垫板（1）、垫套（3）、组合凹模（5），上固定座（2）内部从上至下依次安装有垫板（1）、垫套（3）、组合凹模（5），上背帽连接在上固定座（2）的底部。
3.如权利要求1所述的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，其特征在于：第一步中的组合凹模（5）为圆台形凹模，顶杆（4）为配套的圆台形顶杆。
4.如权利要求1所述的头部超厚法兰螺栓的热镦成型方法，其特征在于：第三步中的组合凹模（5）为六方成型凹模，顶杆（4）为配套的六方顶杆。
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