CN115475901B - 一种内凸台环件随形成形锻制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内凸台环件领域，公开了一种内凸台环件随形成形锻制方法，包括以下步骤：步骤一、模具包括上模和下模，上模包括平压部和凸压部，将坯料放入下模中；步骤二、通过平压部将坯料下压入下模内，使坯料上表面与下模上表面齐平，同时使坯料下部成形；步骤三、翻转上模，通过凸压部下压坯料，使坯料上部成形，使坯料上表面仍与下模上表面齐平。本发明使产品能够快速成形，保持产品流线的连续性，提高产品质量，减少加工时余量。

Description

一种内凸台环件随形成形锻制方法

技术领域

本发明涉及内凸台环件领域，具体涉及一种内凸台环件随形成形锻制方法。

背景技术

内凸台环件是一种外形为环件，内孔中部有一圈内凸台的环形产品，根据其使用的高温环境要求，一般需要经过锻制加工，才能满足使用要求。但由于该零件的形状复杂，常规锻造成形难度大。

目前常规的制造方法一般是：先将产品整体锻制为一规则环形的坯料，然后再机械加工出内凸台，最后加工至最终要求的尺寸。但是，这种方法机械加工时余量大，材料利用率低，生产效率低，制造成本高；造成加工应力较大，最终尺寸精度难以控制；经过锻制和机械加工两道工序，产品流线不连续，需要控制的因素多，进而导致质量不稳定。因此需寻求一种新的成形方案，使产品能够快速成形，保持产品流线的连续性，提高产品质量，减少加工时余量。

发明内容

本发明意在提供一种内凸台环件随形成形锻制方法，使产品能够快速成形，保持产品流线的连续性，提高产品质量，减少加工时余量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种内凸台环件随形成形锻制方法，包括以下步骤：

步骤一、模具包括上模和下模，上模包括平压部和凸压部，将坯料放入下模中；

步骤二、通过平压部将坯料下压入下模内，使坯料上表面与下模上表面齐平，同时使坯料下部成形；

步骤三、翻转上模，通过凸压部下压坯料，使坯料上部成形，使坯料上表面仍与下模上表面齐平。

本方案的有益效果为：

1.相比现有技术需要两道工序，本方案只需要一道工序，需要控制的质量因素较少，保持产品流线的连续性，提高了产品的质量。

2.相比现有技术，坯料成形后尺寸更接近产品，加工产生的余量大幅度减少，成形速度快，节省时间。

3.上模第一次下压时，平压部表面平整，不会对坯料产生侧向力，不易将坯料挤出下模外，提高了坯料成形尺寸的精度、减少了产生的余量；由于平压部表面平整，对坯料产生的下压力更加均匀，进而使坯料成形后环件部分的密度更均匀，进而提高坯料下部成形的质量。

4.上模第二次下压时，由于上模质量不变，对坯料下部产生的下压力与第一次相近，由于上模两次下压的极限位置不变，都是坯料上表面与下模上表面齐平时停止，第一次下压时坯料下部已经成形，因此第二次下压对坯料外侧的影响较小，避免了坯料外侧二次受力，坯料外侧的密度变化较小，成形质量更稳定；由于坯料第一次下压被压至与下模上表面平行，凸压部侧面对坯料上部的侧向力被下模内侧壁抵消，不易将坯料挤出成形下模外，不会降低坯料成形尺寸的精度，也不会增加产生的余量。

优选的，作为一种改进，步骤二和步骤三中：下模包括定位柱，上模上设有与定位柱滑动连接的定位孔，定位孔竖向贯穿平压部和凸压部，平压部和凸压部下压坯料时，定位孔均穿过定位柱。如此设置，上模两次下压时，均通过定位柱进行导向，保证上模竖直下压，对坯料产生的下压力更加均匀，进而使坯料各个部位的密度更均匀，进而提高坯料下部成形的质量。

优选的，作为一种改进，步骤一中，下模的安装步骤为：下模还包括环形底座和环形侧模，使环形侧模穿过定位柱，环形侧模和定位柱之间留有缝隙，将环形底座穿过定位柱并放置在缝隙中，环形底座、环形侧模和定位柱围合形成下模槽，下模槽能使坯料下部成形。如此设置，相较于借助夹具或者螺栓连接下模的各部分，本方案在安装下模或下模脱模时，直接使环形底座和环形侧模穿入或穿出定位柱，更加方便快捷。

优选的，作为一种改进，步骤一中：锻制坯料成环形后，将坯料在始锻温度下加热、保温，再将坯料放入下模槽内。如此设置，将坯料在始锻温度下加热、保温后，使坯料内部温度与外部温度一致，防止内外温差导致裂纹；保证坯料在放入下模槽时还具有足够的温度，以保证坯料具有足够的塑性，以便于上模下压成形。

优选的，作为一种改进，平压部能覆盖下模槽。如此设置，保证平压部能与环形侧模上表面接触进而控制上模下压的高度，第一次下压时坯料下部已经成形，第二次下压到同一高度时，上模对坯料下部产生的影响较小，成形质量更稳定；上模和下模槽形成一个封闭的空腔，防止坯料被挤出下模槽，保证坯料成形尺寸的精度，减少产生的余量。

优选的，作为一种改进，步骤三中：定位柱上部半径小于下部半径，定位柱上部与下部之间形成内凸台阶，凸压部与内凸台阶挤压坯料形成内凸台。如此设置，上模第二次下压时，凸压部与内凸台阶相互配合，挤压坯料内侧，提高坯料内侧的密度，使内凸台快速成形，方便快捷，使内凸台成形后拥有比其他部分更高的密度，进而使内凸台在使用过程中不会因尺寸比其他部分小而容易损坏。

优选的，作为一种改进，定位柱下部外侧形成下部外扩的外侧斜面，环形侧模内侧形成下部内扩的内侧斜面。如此设置，外侧斜面和内侧斜面形成下口收窄的环形孔，安装下模时，环形孔对环形底座产生导向作用，以便于下压环形底座后，将环形侧模和定位柱抵紧，进而使结构更加稳定，防止坯料成形过程中结构产生滑动，避免影响成形尺寸精度和成形质量；环形底座与环形孔组成下模槽，上模第一次下压时，由于下模槽下部截面面积比上部小，坯料优先填满下模槽下部，防止在坯料填满成形槽前，坯料上部就被挤出下模槽，减少了余量，提高了成形精度。

附图说明

图1为实施例的坯料剖面图；

图2为实施例的上模第一次下压时的剖面图；

图3为实施例模具的上模第二次下压后的剖面图；

图4为内凸台环件的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：坯料1、上模2、平压部3、凸压部4、定位孔5、内凸台环件6、定位柱7、环形底座8、环形侧模9、下模槽10、外侧斜面11、内侧斜面12、内凸台阶13。

实施例

一种内凸台环件随形成形锻制方法，包括以下步骤：

步骤一、准备如图2所示的模具，包括上模2和下模，下模包括定位柱7、环形底座8和环形侧模9，使环形侧模9穿过定位柱7，环形侧模9和定位柱7之间留有缝隙，将环形底座8穿过定位柱7并放置在缝隙中，定位柱7下部外侧形成下部外扩的外侧斜面11，环形侧模9内侧形成下部内扩的内侧斜面12，外侧斜面11和内侧斜面12形成下口收窄的环形孔，环形孔对环形底座8产生导向作用，下压环形底座8，将环形侧模9和定位柱7抵紧，并使环形底座8、环形侧模9和定位柱7下表面齐平，此时外侧斜面11和内侧斜面12底部均与环形底座8上表面连接，环形底座8与环形孔组成下模槽10，即环形底座8、环形侧模9和定位柱7围合形成下模槽10，下模槽10能使坯料1下部成形，定位柱7上部半径小于下部半径，定位柱7上部与下部之间形成内凸台阶13；如图1所示，锻制坯料成环形，将坯料1在始锻温度下加热、保温，再将坯料1放入下模槽10内；如图2所示，上模2包括平压部3和平压部3上的凸压部4，平压部3能覆盖下模槽10，凸压部4能容纳在下模槽10内，上模2上开有能与定位柱7滑动连接的定位孔5，定位孔5竖向贯穿平压部3和凸压部4；

步骤二、如图2所示，使上模2的平压部3朝下，将定位孔5穿过定位柱7，将坯料1下压入下模槽10内，直至平压部3与环形侧模9上表面接触，使坯料1上表面与环形侧模9上表面齐平，坯料1填充在下模槽10内，进而使坯料1下部成形；

步骤三、如图3所示，翻转上模2，使上模2的凸压部4朝下，再次将定位孔5穿过定位柱7，再次将坯料1下压，直至平压部3与环形侧模9上表面接触，使坯料1上表面仍与下模上表面齐平，凸压部4与内凸台阶13挤压坯料1形成内凸台，进而使坯料1上部成形内凸台环件6，内凸台环件6如图4所示；

步骤四、依次取出上模2、环形侧模9、环形底座8，再从定位柱7上取下内凸台环件6，根据使用需求加工，调整内凸台环件尺寸，形成最终产品。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种内凸台环件随形成形锻制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、模具包括上模和下模，上模包括平压部和凸压部，将坯料放入下模中；

步骤二、通过平压部将坯料下压入下模内，使坯料上表面与下模上表面齐平，同时使坯料下部成形；

步骤三、翻转上模，通过凸压部下压坯料，使坯料上部成形，使坯料上表面仍与下模上表面齐平；

步骤二和步骤三中：下模包括定位柱，上模上设有与定位柱滑动连接的定位孔，定位孔竖向贯穿平压部和凸压部，平压部和凸压部下压坯料时，定位孔均穿过定位柱；

步骤一中，下模的安装步骤为：

下模还包括环形底座和环形侧模，使环形侧模穿过定位柱，环形侧模和定位柱之间留有缝隙，将环形底座穿过定位柱并放置在缝隙中，环形底座、环形侧模和定位柱围合形成下模槽，下模槽能使坯料下部成形；

步骤三中：定位柱上部半径小于下部半径，定位柱上部与下部之间形成内凸台阶，凸压部与内凸台阶挤压坯料形成内凸台。

2.根据权利要求1所述的一种内凸台环件随形成形锻制方法，其特征在于，步骤一中：锻制坯料成环形后，将坯料在始锻温度下加热、保温，再将坯料放入下模槽内。

3.根据权利要求2所述的一种内凸台环件随形成形锻制方法，其特征在于：平压部能覆盖下模槽。

4.根据权利要求3所述的一种内凸台环件随形成形锻制方法，其特征在于：定位柱下部外侧形成下部外扩的外侧斜面，环形侧模内侧形成下部内扩的内侧斜面。