CN114393165A - 带耳异形封头随形成形锻制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带耳异形封头随形成形锻制装置,包括下模、上模、成型压环,所述下模上设有与封头锻件小端形状对应的通孔,通孔上部设有与封头锻件主体外侧轮廓对应的型腔,型腔上部设有与封头耳部形状对应的台阶形环腔;所述通孔内置有垫环,垫环内设有导向柱,导向柱能够向上伸出下模;所述上模的内侧能与导向柱上部配合,上模下部与封头锻件内侧形状对应;所述成型压环能分别与上模和台阶形环腔配合。采用本发明,使得带耳异形封头成形速度快,产品流线连续,加工余量小,材料利用率和生产效率高;通过压锻成型,使产品材料流线与封头轮廓相同,加工去除余量后仍能保持连续状态。

Description

带耳异形封头随形成形锻制装置
技术领域
本发明涉及封头锻造技术领域;具体涉及一种带耳异形封头随形成形锻制装置。
背景技术
带耳异形封头,如附图1所示,其大端及小端至少之一含有直边段,封头主体可呈球形、椭圆形、碟形任一种,大端带有环形凸起状的耳部。产品截面变化大,形状复杂,其在航空航天及核电等领域应用广泛,在使用过程中承受高压,拉应力很大。基于该使用环境,这类压力容器构件需要采用锻件,才能满足使用要求。但由于该零件的形状复杂,自由锻造成形难度大,目前常规的制造方法一般是:将产品整体锻制为一规则环形锻件,然后再进行机械加工至最终要求尺寸。这种方法带来的问题是:(1)加工余量大,产品流线不连续,质量不稳定;(2)材料利用率低,生产效率低,制造成本高。因此需寻求一种新的成形方案,使产品能够快速成形,保持组织的连续性,以提高产品质量和材料利用率。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种带耳异形封头随形成形的锻制装置与方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的带耳异形封头随形成形锻制装置,包括下模、上模、成型压环,所述下模上设有与封头锻件小端形状对应的通孔,通孔上部设有与封头锻件主体外侧轮廓对应的型腔,型腔上部设有与封头耳部形状对应的台阶形环腔;所述通孔内置有垫环,垫环内设有导向柱,导向柱能够向上伸出下模;所述上模的内侧能与导向柱上部配合,上模下部与封头锻件内侧形状对应;所述成型压环能分别与上模和台阶形环腔配合。
所述导向柱上设有变径段,变径段为下端较大的圆台形。
所述变径段的下端与垫环上端齐平。
所述变径段的上端与上模处于最低位置时的下端齐平。
所述导向柱上端设有倒角。
所述上模当处于最低位置时,上模上端与导向柱上端齐平。
所述成型压环下端内侧设有环形槽,该环形槽的宽度与封头锻件的大端厚度相同。
所述成型压环当处于最低位置时,成型压环上端与导向柱上端齐平。
所述通孔与型腔之间设有圆角过渡面。
所述型腔与台阶形环腔之间设有圆角过渡面。
本发明的有益效果在于:
采用本发明,使得带耳异形封头成形速度快,产品流线连续,加工余量小,材料利用率和生产效率高;通过压锻成型,使产品材料流线与封头轮廓相同,加工去除余量后仍能保持连续状态,产品质量稳定;且材料利用率提高了30%以上,大大降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明的带耳异形封头的结构示意图。
图2是本发明的封头锻件示意图。
图3是本发明的封头坯料的结构示意图。
图4是本发明的装置锻造准备的结构示意图。
图5是本发明的装置锻造后的结构示意图。
图中:1-封头产品;2-封头锻件;3-下模;4-垫环;5-封头坯料;6-导向柱;7-上模;8-成型压环;9-通孔;10-型腔;11-台阶形环腔;12-变径段。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
参见图4~5:
本发明提供了一种带耳异形封头随形成形锻制装置,包括下模3、上模7、成型压环8,所述下模3上设有与封头锻件2小端形状对应的通孔9,通孔9上部设有与封头锻件2主体外侧轮廓对应的型腔10,型腔10上部设有与封头耳部形状对应的台阶形环腔11;所述通孔9内置有垫环4,垫环4内设有导向柱6,导向柱6能够向上伸出下模3;所述上模7的内侧能与导向柱6上部配合,上模7下部与封头锻件2内侧形状对应;所述成型压环8能分别与上模7和台阶形环腔11配合。
原理:先采用常规自由锻方式出坯,将封头坯料5锻造成如图3所示的规则环状;再将封头坯料5在始锻温度下加热、保温,出炉后将封头坯料5对中放入下模3,导向柱6插入封头坯料5中孔;将上模7下压,使封头坯料5外侧与垫环4上端至型腔10之间的壁面贴合,封头主体部分的厚度压到封头锻件2所需厚度,成形封头底部;再将成形压环对中套在上模7上,将成形压环下压进入台阶形环腔11,台阶形环腔11填充满即可制得带耳异形封头锻件2。最后根据使用具体状况,通过机加工去除余量即可制得带耳异形封头产品1。
采用本发明,使得带耳异形封头成形速度快,产品流线连续,加工余量小,材料利用率和生产效率高;通过压锻成型,使产品材料流线与封头轮廓相同,加工去除余量后仍能保持连续状态,产品质量稳定;且材料利用率提高了30%以上,大大降低了制造成本。
所述导向柱6上设有变径段12,变径段12为下端较大的圆台形。减小脱模应力,方便脱模,防止脱模机械力增加封头变形量。
所述变径段12的下端与垫环4上端齐平。充分减小脱模应力。
所述变径段12的上端与上模7处于最低位置时的下端齐平。
所述导向柱6上端设有倒角。方便对中装配,操作简单。
所述上模7当处于最低位置时,上模7上端与导向柱6上端齐平。上模7下压过程中,只需压至与导向柱6齐平,即可压出封头锻件2厚度,容易控制封头厚度,操作方便。
所述成型压环8下端内侧设有环形槽,该环形槽的宽度与封头锻件2的大端厚度相同。便于加工出封头直边段,且耳部位置和厚度更准确,减小加工余量。
所述成型压环8当处于最低位置时,成型压环8上端与导向柱6上端齐平。成型压环8下压过程中,只需压至与导向柱6齐平,即可压出耳部厚度,容易控制,操作方便。
所述通孔9与型腔10之间设有圆角过渡面。防止应力集中。
所述型腔10与台阶形环腔11之间设有圆角过渡面。

Claims (10)

1.一种带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:包括下模(3)、上模(7)、成型压环(8),所述下模(3)上设有与封头锻件(2)小端形状对应的通孔(9),通孔(9)上部设有与封头锻件(2)主体外侧轮廓对应的型腔(10),型腔(10)上部设有与封头耳部形状对应的台阶形环腔(11);所述通孔(9)内置有垫环(4),垫环(4)内设有导向柱(6),导向柱(6)能够向上伸出下模(3);所述上模(7)的内侧能与导向柱(6)上部配合,上模(7)下部与封头锻件(2)内侧形状对应;所述成型压环(8)能分别与上模(7)和台阶形环腔(11)配合。
2.如权利要求1所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述导向柱(6)上设有变径段(12),变径段(12)为下端较大的圆台形。
3.如权利要求2所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述变径段(12)的下端与垫环(4)上端齐平。
4.如权利要求3所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述变径段(12)的上端与上模(7)处于最低位置时的下端齐平。
5.如权利要求2所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述导向柱(6)上端设有倒角。
6.如权利要求1或4所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述上模(7)当处于最低位置时,上模(7)上端与导向柱(6)上端齐平。
7.如权利要求1所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述成型压环(8)下端内侧设有环形槽,该环形槽的宽度与封头锻件(2)的大端厚度相同。
8.如权利要求1或7所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述成型压环(8)当处于最低位置时,成型压环(8)上端与导向柱(6)上端齐平。
9.如权利要求1所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述通孔(9)与型腔(10)之间设有圆角过渡面。
10.如权利要求9所述的带耳异形封头随形成形锻制装置,其特征在于:所述型腔(10)与台阶形环腔(11)之间设有圆角过渡面。
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