[发明专利]一种带大扭角法兰和中间法兰的锻件成形方法及成形模具

说明书

技术领域

本发明属于冶金系统锻造技术领域，特别是涉及一种带大扭角法兰和中间法兰的锻件成形方法及成形模具。

背景技术

生产叶片类锻件时需要合适的预制坯，该预制坯一般在平锻机上进行顶锻成形。顶锻成形需要设计专用的模具并进行多道次的聚集，每道次要求一定的聚集比。同时，所设计的顶锻成形模具要求具有夹持部分、支撑部分和挡料部分，并且顶锻成形不能超过设备的载荷极限和最大成形尺寸，一般只适合不带凹档的回转类锻件。对于同时具有头部大扭角法兰和中间法兰的荒坯锻件，中间法兰很难顶锻成形，同时头部的大扭角法兰需要较大的顶锻载荷，并且不能超出设备限定的成形直径尺寸。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种带大扭角法兰和中间法兰的锻件成形方法及成形模具。针对顶锻成形需要设计专用模具，成形过程需要校核设备载荷、锻件尺寸、形状等问题，本发明通过设计合理的通用成形模具、简易工装和测具，节省了生产成本，而且大大缩短了新品的制造周期。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种带大扭角法兰和中间法兰的锻件成形方法，包括如下步骤：

步骤一：下料和加热，

首先，对棒料进行锯床下料，采用车床进行平端面和倒圆角；然后，通过加热炉进行加热，保温准备进行锻造；

步骤二：通过成形模具进行锻件头部的锻造成形，

将成形模具预热后，首先，将固定下胎模放入外模套的通孔内的下部中，并放置于工作平台上；然后，将步骤一保温的棒料从加热炉中取出，放入固定下胎模的型腔内，在外模套的通孔内的上部放入导向上胎模，通过锻锤将导向上胎模和固定下胎模逐渐打靠；最后，将锻件从成形模具中取出，并将锻件放入加热炉进行重新加热；

步骤三：将锻件拔长杆部，

将步骤二加工后的锻件从加热炉中取出，并放置在工作平台上，首先，使用尺寸控制用测具进行定位，确定分料处；然后，采用成形用摔子将锻件杆部进行滚圆，并卡压中部凹档；接着，采用摔子滚圆直径，并拔长、滚圆锻件杆部端头；最后，使用尺寸控制用测具进行定位，确定中间法兰处，并保证锻件的总长度满足最终设计要求。

步骤三中所述的尺寸控制用测具，包括工作部分和夹持部分，在所述工作部分设置有第一定位凸起和第二定位凸起，在测杆的首端设置有首端挡板，在测杆的末端设置有末端挡板；所述第一定位凸起与锻件的分料处相对应，所述第二定位凸起与锻件的中间法兰处相对应，所述首端挡板至末端挡板的距离与锻件的长度相同。

所述带大扭角法兰和中间法兰的锻件成形模具，包括具有通孔的外模套，在所述外模套的通孔内的下部设置有具有型腔的固定下胎模，在外模套的通孔内的上部设置有具有型腔的导向上胎模。

为防止锻件头部成形时错移，所述型腔中的大扭角法兰型腔设置在固定下胎模中。

为防止锻件头部成形时扭转，所述导向上胎模和固定下胎模均设置有定位平面，所述外模套的通孔与导向上胎模和固定下胎模相配合。

为了便于固定本发明的成形模具，在所述外模套的外部设置有第一卡槽。

为了便于夹持导向上胎模，在所述导向上胎模的外部设置有第二卡槽。

本发明的有益效果：

1、本发明采用通用成形模具在自由锻锤上生产出平锻机很难成形的锻件，方法简便，操作灵活，节省了生产成本，而且大大缩短了新品的制造周期；

2、针对成形模具无法顺利取出带凹档的锻件的难点，本发明采用一套成形模具成形后再卡压、拔长凹档的方法进行了有效解决；

3、本发明通过设计尺寸控制用测具，准确控制了锻件杆部拔长位置和拔长长度，获得的锻件形状、尺寸一致性较好，质量较高。

采用本发明已生产钛合金、不锈钢材质锻件120余件，保证了带阻尼台转子叶片锻件的生产，创造了巨大的经济效益。

附图说明

图1为本发明的带大扭角法兰和中间法兰的锻件成形模具的结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为本发明采用的成形用摔子的结构示意图；

图4为本发明采用的尺寸控制用测具的结构示意图；

a）为本发明采用的尺寸控制用测具确定分料处时的使用状态图；

b）为本发明采用的尺寸控制用测具确定中间法兰处时的使用状态图；