CN110726018A - 一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺，属于法兰盘毂领域，一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺，包括法兰盘基体，法兰盘基体中心处开凿有中心通孔，法兰盘基体中心处设置有与中心通孔相匹配的环形限位部和加强凸起，且环形限位部和加强凸起均与法兰盘基体一体化成型，降低成本，加强凸起位于环形限位部外侧，环形限位部与加强凸起之间的法兰盘基体上开凿有多个外孔，加强凸起上开凿有一对U型槽，中心通孔和外孔均采用冲孔辅助装置冲孔而成，可防止变形，极大程度上避免非加工面上产生冲孔毛刺，可实现无需再进行单独的毛刺检查和去毛刺处理，毛刺检查安全简单，有利于降低现有的毛刺检查操作的工作强度。

Description

一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺

技术领域

本发明涉及法兰盘毂领域，更具体地说，涉及一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺。

背景技术

法兰盘简称法兰，是用于使管子与管子相互连接的零件。在法兰盘上设有螺栓孔，通过螺栓使两个法兰盘紧连，实现两个管子的对接。但是，现有的采用铸造或锻造工艺生产的法兰盘自身结构强度不高，尤其是螺栓孔附近结构强度不高，长时间使用易发生破损，导致法兰盘的使用寿命有限。并且，为满足节能减排的要求，各种零部件均朝着轻量化的方向发展，可是利用传统的铸造或锻造工艺难以一次成型较复杂的结构，因而难以兼顾轻量化和结构强度的要求。为解决以上问题，中国专利公开号为CN207145809U公开了一种通过粉末冶金工艺成型的法兰盘，包括采用粉末冶金工艺一次成型的圆盘形的法兰盘基体，沿法兰盘基体的中心轴线开设有中心通孔，在法兰盘基体的一个端面上沿中心通孔的周向均匀分布有加强凸起，各个加强凸起均沿法兰盘基体的径向自中心通孔延伸至法兰盘基体的外缘，在每个加强凸起均开设有贯穿法兰盘基体的外孔，在相邻加强凸起之间均设有减重沉槽，在各个减重沉槽中均设有加强筋；在法兰盘基体远离加强凸起的一个端面上设有与中心通孔同轴的环形限位部。采用本实用新型提供的通过粉末冶金工艺成型的法兰盘，结构新颖，易于实现，不但重量轻，满足轻量化的要求，节约材料，生产成本低，而且自身结构强度高，使用寿命长。

但是现有的法兰盘毂在冲孔工序中容易产生较多毛刺，加重后续处理工作。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺，它采用冲孔辅助装置冲孔，冲孔头穿透材料的底端时，保持其继续向下冲孔一段距离，可极大程度上避免非加工面上产生冲孔毛刺；另外，在冲孔动作完成后，利用投射装置投光，操作人员可通过观察光斑的圆润情况得知毛刺情况，为第一次毛刺自检；带有毛刺自检的冲孔工序完成后，将材料取出，并将其置于毛刺复检机构处，为第二次毛刺自检，可实现无需再进行单独的毛刺检查和去毛刺处理，毛刺检查安全简单，有利于降低现有的毛刺检查操作的工作强度。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种轻量化法兰盘毂，包括法兰盘基体，所述法兰盘基体中心处开凿有中心通孔，所述法兰盘基体中心处设置有与中心通孔相匹配的环形限位部和加强凸起，且环形限位部和加强凸起均与法兰盘基体一体化成型，所述加强凸起位于环形限位部外侧，所述环形限位部与加强凸起之间的法兰盘基体上开凿有多个外孔，且多个外孔环绕中心通孔等距离排布，所述加强凸起上开凿有一对U型槽，所述中心通孔和外孔均采用冲孔辅助装置冲孔而成，可防止变形，极大程度上避免非加工面上产生冲孔毛刺，限位部位和加强部位一次成型，降低成本。

一种轻量化法兰盘毂，其加工工艺为：

S1、进料检验：参照标准对购买的原材料进行检验；

S2、下料：依据图纸要求确定用料的多少及材料的尺寸；

S3、前处理：用规定刀具对下料后的材料单面进行切削，保证锻造前的重量，紧接着抛光、粗煅、再抛光和锻造精加工；

S4、切边：通过切边模切除锻造后的飞边；

S5、冲孔：通过冲孔模结合冲孔辅助装置在毛坯上冲孔；

S6、热处理：进行加热、调质处理；

S7、再处理：再次抛光后根据图纸在法兰盘上打上日期、代码的标识；

S8、检具全检：通过检具对法兰盘进行全部的尺寸检查；

S9、去毛刺：对法兰盘各部位进行去毛刺处理。

进一步的，所述原材料选用HT200，材料易得，加工性能相对较佳。

进一步的，所述冲孔辅助装置包括连接控制器的工作台，所述工作台上端开凿有定位槽，所述工作台上侧设有集渣筒，所述集渣筒下端固定连接有与定位槽相匹配的定位块，所述集渣筒上侧设有辅助圆台，所述辅助圆台上开凿有多个去毛刺孔，多个所述去毛刺孔分别与中心通孔和外孔相匹配，所述集渣筒一侧设有压紧机构，所述压紧机构包括液压缸和压板，所述液压缸固定连接于工作台上端，所述压板固定连接于液压缸的动力输出端；所述压紧机构远离集渣筒的一侧设有毛刺复检机构，所述毛刺复检机构包括显型泥块和加热盖，所述工作台上端开凿有加热槽，所述显型泥块位于加热槽中，所述加热盖放置于显型泥块上表面；所述工作台上端面连接有控制按钮，操作人员将切边后的材料放置于辅助圆台上端，通过控制按钮控制液压缸驱动压板下移，将法兰盘紧紧抵于辅助圆台上端，利用现有技术中的冲孔头对切边后的材料自上而下进行冲孔；冲孔头穿透材料的底端时，保持其继续向下冲孔一段距离，得到中心通孔和外孔，中心通孔和外孔均与去毛刺孔内径大小一致，保证在冲孔过程中，材料底端的中心通孔和外孔孔口处基本无毛刺产生。

进一步的，所述集渣筒侧端开凿有抽渣孔，所述集渣筒外侧设有与抽渣孔相对应的抽渣机，通过控制按钮控制抽渣机抽除集渣筒内部的碎屑。

进一步的，所述集渣筒中心处开凿有通孔，所述通孔处连接有投射装置，所述辅助圆台上侧设有投光板，所述压板上端固定连接有电动升缩杆，所述电动升缩杆顶端与投光板之间连接有轴承，冲孔完成后，手动转动投光板，使得投光板位于冲孔材料的正上侧，通过控制按钮开启投射装置，投射装置向上投光，穿过中心通孔和外孔投射到投光板上，操作人员可通过观察投光板上的光斑的圆润情况得知中心通孔和外孔的内壁杂质粘附情况和孔口毛刺情况。

进一步的，所述集渣筒内壁经过抛光处理，不易粘附碎屑，集渣筒内壁为亮光面，光亮面导光性能好，有利于使得投射到投光板上的光斑更加清晰。

进一步的，所述集渣筒为透明材质，便于操作人员从外界观察集渣筒内侧的碎屑，集渣筒外表面围设有遮光带，开启投射装置时，保证遮光带遮蔽状态，使得投射到投光板上的光斑更加清晰。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案采用冲孔辅助装置冲孔，冲孔头穿透材料的底端时，保持其继续向下冲孔一段距离，可极大程度上避免非加工面上产生冲孔毛刺；另外，在冲孔动作完成后，利用投射装置投光，操作人员可通过观察光斑的圆润情况得知毛刺情况，为第一次毛刺自检；带有毛刺自检的冲孔工序完成后，将材料取出，并将其置于毛刺复检机构处，为第二次毛刺自检，可实现无需再进行单独的毛刺检查和去毛刺处理，毛刺检查安全简单，有利于降低现有的毛刺检查操作的工作强度。

（2）将切边后的材料放置于辅助圆台上端，通过控制按钮控制液压缸驱动压板下移，将法兰盘紧紧抵于辅助圆台上端，利用现有技术中的冲孔头对切边后的材料自上而下进行冲孔；冲孔头穿透材料的底端时，保持其继续向下冲孔一段距离，得到中心通孔和外孔，中心通孔和外孔均与去毛刺孔内径大小一致，保证在冲孔过程中，材料底端的中心通孔和外孔孔口处基本无毛刺产生。

（3）集渣筒侧端开凿有抽渣孔，集渣筒外侧设有与抽渣孔相对应的抽渣机，通过控制按钮控制抽渣机抽除集渣筒内部的碎屑。

（4）集渣筒中心处开凿有通孔，通孔处连接有投射装置，辅助圆台上侧设有投光板，压板上端固定连接有电动升缩杆，电动升缩杆顶端与投光板之间连接有轴承，冲孔完成后，手动转动投光板，使得投光板位于冲孔材料的正上侧，通过控制按钮开启投射装置，投射装置向上投光，穿过中心通孔和外孔投射到投光板上，操作人员可通过观察投光板上的光斑的圆润情况得知中心通孔和外孔的内壁杂质粘附情况和孔口毛刺情况。

（5）集渣筒内壁经过抛光处理，不易粘附碎屑，集渣筒内壁为亮光面，光亮面导光性能好，有利于使得投射到投光板上的光斑更加清晰。

（6）集渣筒为透明材质，便于操作人员从外界观察集渣筒内侧的碎屑，集渣筒外表面围设有遮光带，开启投射装置时，保证遮光带遮蔽状态，使得投射到投光板上的光斑更加清晰。

附图说明

图1为本发明的法兰盘毂的侧面结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的背面结构示意图；

图4为本发明的冲孔辅助装置第一次毛刺自检状态下的立体图；

图5为本发明的冲孔辅助装置冲孔状态下的立体图；

图6为本发明的冲孔辅助装置拆分立体图；

图7为本发明的集渣筒处的立体图。

图中标号说明：

1法兰盘基体、2中心通孔、3外孔、4环形限位部、5加强凸起、6 U型槽、7工作台、8辅助圆台、9集渣筒、10液压缸、11投光板、12电动升缩杆、13抽渣机、14加热槽、15加热盖、16压板、17显型泥块、18去毛刺孔、19控制按钮、20投射装置、21定位块、22定位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1、图2和图3，一种轻量化法兰盘毂，包括法兰盘基体1，法兰盘基体1中心处开凿有中心通孔2，法兰盘基体1中心处设置有与中心通孔2相匹配的环形限位部4和加强凸起5，且环形限位部4和加强凸起5均与法兰盘基体1一体化成型，加强凸起5位于环形限位部4外侧，环形限位部4与加强凸起5之间的法兰盘基体1上开凿有多个外孔3，且多个外孔3环绕中心通孔2等距离排布，加强凸起5上开凿有一对U型槽6，中心通孔2和外孔3均采用冲孔辅助装置冲孔而成，可防止变形，极大程度上避免非加工面上产生冲孔毛刺，限位部位和加强部位一次成型，降低成本。

一种轻量化法兰盘毂，其加工工艺为：

S1、进料检验：参照标准对购买的原材料进行检验；

S2、下料：依据图纸要求确定用料的多少及材料的尺寸；

S3、前处理：用规定刀具对下料后的材料单面进行切削，保证锻造前的重量，紧接着抛光、粗煅、再抛光和锻造精加工；

S4、切边：通过切边模切除锻造后的飞边；

S5、冲孔：通过冲孔模结合冲孔辅助装置在毛坯上冲孔；

S6、热处理：进行加热、调质处理；

S7、再处理：再次抛光后根据图纸在法兰盘上打上日期、代码的标识；

S8、检具全检：通过检具对法兰盘进行全部的尺寸检查；

S9、去毛刺：对法兰盘各部位进行去毛刺处理。

原材料选用HT200，材料易得，加工性能相对较佳。

请参阅图4、图5、图6和图7，冲孔辅助装置包括连接控制器的工作台7，工作台7上端开凿有定位槽22，工作台7上侧设有集渣筒9，集渣筒9下端固定连接有与定位槽22相匹配的定位块21，集渣筒9上侧设有辅助圆台8，辅助圆台8上开凿有多个去毛刺孔18，多个去毛刺孔18分别与中心通孔2和外孔3相匹配，集渣筒9一侧设有压紧机构，压紧机构包括液压缸10和压板16，液压缸10固定连接于工作台7上端，压板16固定连接于液压缸10的动力输出端；工作台7上端面连接有控制按钮19，操作人员将切边后的材料放置于辅助圆台8上端，通过控制按钮19控制液压缸10驱动压板16下移，将法兰盘紧紧抵于辅助圆台8上端，利用现有技术中的冲孔头对切边后的材料自上而下进行冲孔；冲孔头穿透材料的底端时，保持其继续向下冲孔一段距离，得到中心通孔2和外孔3，中心通孔2和外孔3均与去毛刺孔18内径大小一致，保证在冲孔过程中，材料底端的中心通孔2和外孔3孔口处基本无毛刺产生。

请参阅图6，集渣筒9中心处开凿有通孔，通孔处连接有投射装置20，投射装置20可选用普通的照明灯管，辅助圆台8上侧设有投光板11，压板16上端固定连接有电动升缩杆12，电动升缩杆12顶端与投光板11之间连接有轴承，冲孔完成后，手动转动投光板11，使得投光板11位于冲孔材料的正上侧，通过控制按钮19开启投射装置20，投射装置20向上投光，光线穿过中心通孔2和外孔3投射到投光板11上，操作人员可通过观察投光板11上的光斑的圆润情况得知中心通孔2和外孔3的内壁杂质粘附情况和孔口毛刺情况，集渣筒9侧端开凿有抽渣孔，集渣筒9外侧设有与抽渣孔相对应的抽渣机13，通过控制按钮19控制抽渣机13抽除集渣筒9内部的碎屑，在开启投射装置20之前，需使用抽渣机13完全抽除集渣筒9内部的碎屑，以免碎屑影响投射的光斑形状。

压紧机构远离集渣筒9的一侧设有毛刺复检机构，毛刺复检机构包括显型泥块17和加热盖15，工作台7上端开凿有加热槽14，显型泥块17位于加热槽14中，加热盖15放置于显型泥块17上表面，冲孔完成后，将材料取出，并将其下表面，即非加工面放置在显型泥块17上表面，向下轻轻按压材料，再拿出材料，观察显型泥块17表面的痕迹，若形成的压槽圆润，说明非加工面上无毛刺，可无需再进行单独的毛刺检查和去毛刺处理；使用后，取出材料，将加热盖15放置于显型泥块17上表面，利用加热盖15加热压平显型泥块17，以待下次使用。

集渣筒9内壁经过抛光处理，不易粘附碎屑，集渣筒9内壁为亮光面，光亮面导光性能好，有利于使得投射到投光板11上的光斑更加清晰。

集渣筒9为透明材质，便于操作人员从外界观察集渣筒9内侧的碎屑，集渣筒9外表面围设有遮光带，开启投射装置20时，保证遮光带遮蔽状态，使得投射到投光板11上的光斑更加清晰。

相较于传统的冲孔工序中容易产生较多毛刺的问题，本方案采用冲孔辅助装置冲孔中心通孔2和外孔3，使得中心通孔2和外孔3均与去毛刺孔18内径大小一致，冲孔头穿透材料的底端时，保持其继续向下冲孔一段距离，可极大程度上避免非加工面上产生冲孔毛刺；另外，在冲孔动作完成后，利用投射装置20向上投光，光线穿过中心通孔2和外孔3投射到投光板11上，操作人员可通过观察投光板11上的光斑的圆润情况得知中心通孔2和外孔3的内壁杂质粘附情况和孔口毛刺情况，为第一次毛刺自检；带有毛刺自检的冲孔工序完成后，将材料取出，并将其非加工面放置在显型泥块17上表面，向下轻轻按压材料，再拿出材料，观察显型泥块17表面的痕迹，为第二次毛刺自检，若形成的压槽圆润，说明非加工面上无毛刺，可无需再进行单独的毛刺检查和去毛刺处理，毛刺检查安全简单，有利于降低现有的毛刺检查操作的工作强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轻量化法兰盘毂，包括法兰盘基体（1），其特征在于：所述法兰盘基体（1）中心处开凿有中心通孔（2），所述法兰盘基体（1）中心处设置有与中心通孔（2）相匹配的环形限位部（4）和加强凸起（5），且环形限位部（4）和加强凸起（5）均与法兰盘基体（1）一体化成型，所述加强凸起（5）位于环形限位部（4）外侧，所述环形限位部（4）与加强凸起（5）之间的法兰盘基体（1）上开凿有多个外孔（3），且多个外孔（3）环绕中心通孔（2）等距离排布，所述加强凸起（5）上开凿有一对U型槽（6），所述中心通孔（2）和外孔（3）均采用冲孔辅助装置冲孔而成。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化法兰盘毂，其特征在于：其加工工艺为：

S1、进料检验：参照标准对购买的原材料进行检验；

S2、下料：依据图纸要求确定用料的多少及材料的尺寸；

S3、前处理：用规定刀具对下料后的材料单面进行切削，保证锻造前的重量，紧接着抛光、粗煅、再抛光和锻造精加工；

S4、切边：通过切边模切除锻造后的飞边；

S5、冲孔：通过冲孔模结合冲孔辅助装置在毛坯上冲孔；

S6、热处理：进行加热、调质处理；

S7、再处理：再次抛光后根据图纸在法兰盘上打上日期、代码的标识；

S8、检具全检：通过检具对法兰盘进行全部的尺寸检查；

S9、去毛刺：对法兰盘各部位进行去毛刺处理。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述原材料选用HT200。

4.根据权利要求2所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述冲孔辅助装置包括连接控制器的工作台（7），所述工作台（7）上端开凿有定位槽（22），所述工作台（7）上侧设有集渣筒（9），所述集渣筒（9）下端固定连接有与定位槽（22）相匹配的定位块（21），所述集渣筒（9）上侧设有辅助圆台（8），所述辅助圆台（8）上开凿有多个去毛刺孔（18），多个所述去毛刺孔（18）分别与中心通孔（2）和外孔（3）相匹配，所述集渣筒（9）一侧设有压紧机构，所述压紧机构远离集渣筒（9）的一侧设有毛刺复检机构，所述工作台（7）上端面连接有控制按钮（19）。

5.根据权利要求4所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述压紧机构包括液压缸（10）和压板（16），所述液压缸（10）固定连接于工作台（7）上端，所述压板（16）固定连接于液压缸（10）的动力输出端。

6.根据权利要求4所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述毛刺复检机构包括显型泥块（17）和加热盖（15），所述工作台（7）上端开凿有加热槽（14），所述显型泥块（17）位于加热槽（14）中，所述加热盖（15）放置于显型泥块（17）上表面。

7.根据权利要求4所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述集渣筒（9）侧端开凿有抽渣孔，所述集渣筒（9）外侧设有与抽渣孔相对应的抽渣机（13）。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述集渣筒（9）中心处开凿有通孔，所述通孔处连接有投射装置（20），所述辅助圆台（8）上侧设有投光板（11），所述压板（16）上端固定连接有电动升缩杆（12），所述电动升缩杆（12）顶端与投光板（11）之间连接有轴承。

9.根据权利要求8所述的一种轻量化法兰盘毂加工工艺，其特征在于：所述集渣筒（9）内壁经过抛光处理，且集渣筒（9）内壁为亮光面。

10.根据权利要求9所述的一种轻量化法兰盘毂及其加工工艺，其特征在于：所述集渣筒（9）为透明材质，且集渣筒（9）外表面围设有遮光带。

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