專利名稱：一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型專利屬于鍛造成形技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工裝，特別是涉及一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝。
背景技術(shù)：
目前，廣泛用于機(jī)械設(shè)備中的大型盤類零部件主要是通過機(jī)械加工的方法制造，該方法材料利用率低，機(jī)械加工量大且制造時(shí)間長；有臺(tái)階的盤類件也可采用胎模鍛的方法來制造，每一個(gè)不同臺(tái)階尺寸的盤類件對應(yīng)一個(gè)胎模，模具成本高。如離心壓縮機(jī)的葉輪輪蓋直徑達(dá)1200mm，其臺(tái)階直徑為650mm，臺(tái)階高度70mm。如采用鍛件圓餅機(jī)械加 工的方法，其材料利用率低；如用通常所用的胎模鍛方法，每個(gè)不盡相同的蓋盤需要各自對應(yīng)一套胎模，直徑1200mm以上的胎模成本很高。在離心壓縮機(jī)的葉輪中輪盤也存在臺(tái)階的問題。隨著風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)行業(yè)競爭的加劇，降低制造成本是企業(yè)提高產(chǎn)品利潤的重要途徑，特別是使用了價(jià)格昂貴材料的葉輪降低成本尤為迫切。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，采用有限元分析軟件，如DEF0RM，F(xiàn)ORGE和ABAQUS等可以對鍛造中金屬的變形過程進(jìn)行分析，為模具的設(shè)計(jì)和優(yōu)化、開發(fā)一種低成本的盤類件鍛造模具提供理論依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，該工裝可以解決大型盤類件利用胎模鍛工藝中模具成本高的問題，也克服了通常利用機(jī)械切削方法中材料利用率低、機(jī)械加工量大的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取的技術(shù)解決方案是一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于，包括一個(gè)胎模，胎模內(nèi)徑上有可更換的墊板和壓環(huán)，壓環(huán)位于墊板上，墊板和壓環(huán)的厚度之和為胎模的厚度。本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是所述的胎模與墊板和壓環(huán)之間的間隙為O. 5 lmm，配合錐度為5° 10°。所述的壓環(huán)內(nèi)孔的錐度為8° 10°本實(shí)用新型的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，適宜于鍛造大型盤類件，該盤類件為軸對稱結(jié)構(gòu)，中部有臺(tái)階，且所要鍛造的每個(gè)盤類件的臺(tái)階直徑和高度不盡相同，該盤類件的材料可為碳鋼、不銹鋼、鈦合金、高溫合金等。壓環(huán)的厚度和內(nèi)孔直徑根據(jù)鍛件臺(tái)階的尺寸確定，成形出盤類件依據(jù)胎模直徑可達(dá)1300_以上。壓環(huán)和墊板根據(jù)鍛件臺(tái)階分為多種規(guī)格，使用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行更換，成形不同臺(tái)階尺寸的盤類件采用該共用胎模大大降低了模具的費(fèi)用。由于墊板和壓環(huán)可更換，因此在鍛造盤類件時(shí)根據(jù)臺(tái)階的尺寸更換其對應(yīng)的墊板和壓環(huán)。此結(jié)構(gòu)的工裝方便拆卸及更換墊板及壓環(huán)，也利于鍛件臺(tái)階處的金屬流動(dòng)。
圖I為本實(shí)用新型的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的I處局部放大圖；圖3為采用本實(shí)用的新型工裝對大型盤類件成型示意圖，其中，(a)為鍛壓前毛坯與工裝的接觸狀態(tài)，(b)為鍛壓成形后零件與工裝的接觸狀態(tài)。圖4是采用本實(shí)用的新型工裝所成型的大型盤類件，其中(a)為中間無孔且一面帶有臺(tái)階的零件，(b)為中間有孔且一面帶有臺(tái)階的零件，(c)為中間有孔且兩面帶有臺(tái)階的零件，Cd)為中間無孔且兩面帶有臺(tái)階的零件。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。·具體實(shí)施方式
參見圖I和圖2，本實(shí)施例給出一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，包括一個(gè)胎模1，胎模I的內(nèi)徑上套入可更換的一個(gè)墊板2和一個(gè)壓環(huán)3。壓環(huán)3位于墊板2上，墊板2和壓環(huán)3的厚度之和為胎模I的厚度。本實(shí)施例制備的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，適宜于鍛造大型盤類件，該盤類件為軸對稱結(jié)構(gòu)，中部有臺(tái)階，且所要鍛造的每個(gè)盤類件的臺(tái)階直徑和高度不盡相同，該盤類件的材料可為碳鋼、不銹鋼、鈦合金、高溫合金等。該鍛壓工裝成形出盤類件直徑可達(dá)1300mm以上，胎模直徑比最大的盤件外徑大IOOmm左右。壓環(huán)3和墊板2根據(jù)鍛件的臺(tái)階的直徑和厚度可以分為多種規(guī)格，使用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行更換。壓環(huán)3的厚度和內(nèi)孔直徑可以根據(jù)鍛件臺(tái)階的尺寸確定。胎模I內(nèi)孔與壓環(huán)3和墊板2的角度a為8° 10°，壓環(huán)3內(nèi)孔的錐度b為5° 10°，胎模I內(nèi)孔與壓環(huán)3和墊板2的間隙s為O. 5 1mm。參見圖3，圖3給出了應(yīng)用本實(shí)用新型的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，成形大型盤類件的過程為先將本實(shí)用新型的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝5放置于鍛壓機(jī)的操作臺(tái)6上，再將自由鍛造好的大型盤類件毛坯4放于鍛壓工裝5上，同時(shí)使大型盤類件毛坯4與鍛壓工裝5保持同心，開動(dòng)鍛壓機(jī)，大型盤類件毛坯4在操作機(jī)械手的幫助限位下隨鍛錘的擊打最終成形為零件7。圖4 (a)、(b)、(c)和(d)所示的是采用本實(shí)用新型的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，可成形的零件結(jié)構(gòu)包括有孔或無孔盤類件。通過實(shí)際驗(yàn)證，本實(shí)用新型的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，只用一個(gè)共用的胎模，其結(jié)構(gòu)簡單，且拆卸方便，僅通過更換壓環(huán)和墊板便可以滿足大型盤類件的生產(chǎn)要求，比由圓餅毛坯切削加工成形材料利用率提高40%以上。與每個(gè)臺(tái)階尺寸的盤類件對應(yīng)一個(gè)胎模的方案相比，大大降低了模具的費(fèi)用。
權(quán)利要求1.一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于，包括一個(gè)胎模(1)，胎模(I)內(nèi)徑上有可更換的墊板(2 )和壓環(huán)(3 )，壓環(huán)(3 )位于墊板(2 )上，墊板(2 )和壓環(huán)(3 )的厚度之和為胎模(I)的厚度。
2.如權(quán)利要求I所述的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于，所述的胎模(I)與墊板(2)和壓環(huán)(3)之間的間隙為O. 5 1mm，配合錐度為5° 10°。
3.如權(quán)利要求I所述的有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，其特征在于所述的壓環(huán)(3)內(nèi)孔的錐度為8° 10°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種有臺(tái)階的大型盤類件的鍛壓工裝，包括一個(gè)胎模，胎模內(nèi)徑上有可更換的墊板和壓環(huán)，壓環(huán)位于墊板上，墊板和壓環(huán)的厚度之和為胎模的厚度。適用于鍛造有臺(tái)階的大型盤類件，可以解決大型盤類件利用胎模鍛工藝中模具成本高的問題，也克服了通常利用機(jī)械切削方法中材料利用率低、機(jī)械加工量大的問題。
文檔編號(hào)B21J13/06GK202701259SQ201220295959
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者喬社寧, 范淑琴, 韓曉蘭, 周亞鋒, 趙升噸, 張琦, 鄭榮軍, 張政, 郭文勇, 許靖, 尹鵬宇 申請人:西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司, 西安交通大學(xué)