[发明专利]一种直法兰球壳成形方法有效
| 申请号： | 201810242487.2 | 申请日： | 2018-03-23 |
| 公开（公告）号： | CN108284170B | 公开（公告）日： | 2019-04-09 |
| 发明（设计）人： | 郝爱国;吉卫;杨文华;周朝辉;曹海桥;赵建斌 | 申请（专利权）人： | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 |
| 主分类号： | B21D51/08 | 分类号： | B21D51/08 |
| 代理公司： | 中国工程物理研究院专利中心 51210 | 代理人： | 翟长明;韩志英 |
| 地址： | 621999 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 法兰球 圆盘形坯料 壳成形 凸缘 制坯 挤压 法兰成形 方法适合 拉深成形 拉深模具 生产产品 中等批量 翻转 预制坯 棒料 成形 放入 拉深 加热 模具 变形 预备 复合 安全 生产 | ||
本发明公开了一种直法兰球壳成形方法，是一种挤压制坯和拉深复合的成形方法，即制坯时将棒料加热后放入预制坯模具内挤压成圆盘形坯料，圆盘形坯料的凸缘作为法兰成形的预备结构，然后用拉深模具将圆盘形坯料拉深成形，圆盘形坯料的凸缘经过翻转变形后成为直法兰球壳。本发明的直法兰球壳成形方法具有简单、方便、安全，生产产品精度高、成本低的优点。本发明的直法兰球壳成形方法适合中等批量生产，具有显著的经济效益。
技术领域
本发明属于精确塑性成形技术领域，具体涉及一种直法兰球壳成形方法。
背景技术
在许多产品零件中，有不同材料、不同尺寸的直法兰半球壳，传统成形工艺技术为铸造、焊接、模锻、胎模锻和厚板热拉深。铸造产品内部存在缩松、缩孔等缺陷。焊接则存在应力变形和工序复杂的问题，且焊缝强度低于母材。模锻件余量较小，但所需的大能量的锻压设备大，且很难一次性成形出毛坯要求尺寸。胎膜锻工艺成形，锻造火次多，毛坯余量较大，材料利用率低，内外型面同轴度差，锻件尺寸一致性较差，生产成本高。厚板拉深件，锻件余量大，材料的利用率较低，还容易出现直法兰部位无法成形。当前亟需发展一种高效低成本的直法兰球壳的精确塑性成形方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直法兰球壳成形方法。
本发明的直法兰球壳成形方法，其特点是，所述的成形方法包括以下步骤：
a. 加热棒料，对预制坯模具进行润滑，将加热后棒料用预制坯模具挤压成圆盘形坯料，圆盘形坯料的内表面沿盘底的周向有半径为r的过渡圆角，圆盘形坯料的外表面为圆柱形，圆盘形坯料的外表面与底面的交角为90°；
b. 对拉深模具进行润滑；
c. 用拉深模具将圆盘形坯料拉深成形，直至圆盘形坯料完全贴合拉深模具的凹模工作部分，退火后得到所需的直法兰球壳。
步骤a所述的对预制坯模具进行润滑是在预制坯模具整个工作型面采用润滑剂润滑，步骤b所述的对拉深模具进行润滑是在拉深模具的凹模工作部分采用润滑剂润滑。
所述的润滑剂为MoS2。
本发明的直法兰球壳成形方法采用下料、加热、挤压制坯、拉深成形的工作步骤，是挤压制坯和拉深复合的成形方法，即制坯时将棒料加热后放入预制坯模具内挤压成圆盘形坯料，圆盘形坯料的凸缘作为法兰成形的预备结构。然后用拉深模具将圆盘形坯料拉深成形，圆盘形坯料的凸缘经过翻转变形后成为直法兰球壳。
本发明的直法兰球壳成形方法分解了工件成形力和变形量，克服了设备能力局限性约束，实现了在小能量锻压设备条件下，生产出宽度较大的直法兰球壳。本发明的直法兰球壳成形方法利用在预制坯模具内挤压成形的圆盘形坯料解决了直法兰球壳成形过程中的凸缘部分金属流动难以充填成直角的问题；采用拉深模具拉深，提高了直法兰球壳的几何精度和性能，减少了锻件加工余量，降低了生产过程能耗。本发明的直法兰球壳成形方法具有简单、方便、安全，生产产品精度高、成本低的优点。
附图说明
图1为本发明的直法兰球壳成形方法中的圆盘形坯料三维剖视图；
图2为采用本发明的直法兰球壳成形方法生产的直法兰球壳的三维剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
本发明的直法兰球壳成形方法包括以下步骤：
a. 加热棒料，对预制坯模具进行润滑，将加热后棒料用预制坯模具挤压成圆盘形坯料，圆盘形坯料的内表面沿盘底的周向有半径为r的过渡圆角，圆盘形坯料的外表面为圆柱形，圆盘形坯料的外表面与底面的交角为90°；
b. 对拉深模具进行润滑；
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