一种法兰预锻下模具及其安装结构的制作方法

1.本技术涉及金属加工设备的领域，尤其是涉及一种法兰预锻下模具及其安装结构。


背景技术：

2.法兰（flange），又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰的生产工艺主要分为锻造、铸造、割制、卷制这四种，其中以铸造法兰与锻造法兰居多。铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷（气孔、裂纹、夹杂）；铸件内部组织流线型较差（如果是切削件，流线型更差）；锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，机械性能优于铸造法兰。
3.在锻造法兰时大都包括以下几步工艺步骤：
4.s1：下料，按照重量将钢料切割成坯料；
5.s2：煅烧，对坯料进行加热以便于后续的锻压；
6.s3：锻压，通过锻压机将坯料锻压成毛坯件，其中锻压又包括以下三个分步骤：
7.s31：初锻，对坯料进行初步锻压，使坯料接近毛坯件的形状；
8.s32：终锻，对坯料进行再次锻压，使坯料的外轮廓与毛坯件的外轮廓相同，但坯料的中心部位有连皮；
9.s33：切皮，对坯料进行切皮，使坯料成为毛坯件；
10.s4：冷却，将毛坯件冷却至室温；
11.s5：机加工，将毛坯件加工成成品法兰。
12.在s31：初锻过程中需要使用锻压机，参照图1，锻压机的工作台110上可拆卸固定连接有下模具200，下模具200包括模具体，模具体的上端面上开设有型槽230。在锻压坯料时，将坯料放置在下模具200上，之后锻锤对坯料进行锻压，坯料在受压后产生形变，并根据型槽230的形状发生延展。
13.针对上述中的相关技术，发明人认为，在锻压坯料时，坯料发生延展并将型槽中的空气挤出，如此坯料便容易吸附在型槽中，不利于将坯料从下模具上取下。


技术实现要素：

14.为了便于将坯料从下模具上取下，本技术提供一种法兰预锻下模具及其安装结构。
15.第一方面，本技术提供的一种法兰预锻下模具，采用如下的技术方案：
16.一种法兰预锻下模具，包括外模与内模，所述外模上同轴开设有型槽，所述外模上还同轴开设有内模孔，所述内模同轴穿设在所述内模孔中，所述内模沿自身的轴心与所述外模滑移连接。
17.通过采用上述技术方案，在锻压坯料时，坯料发生延展并将型槽中的空气挤出，进
而填充满型槽；在锻压完毕后，内模沿自身的轴心朝上滑移，如此便可将坯料从型槽中顶出，降低了锻压完毕后坯料卡死在下模具上的概率，便于操作人员将坯料从下模具上取下。
18.可选的，所述内模靠近所述型槽的一端面与所述型槽的底端面平齐。
19.通过采用上述技术方案，在锻压坯料时，坯料发生延展并完全填充在型槽中，由于内模靠近型槽的一端面与型槽的底端面平齐，延展后的坯料不易包覆在内模靠近型槽的一端，在内模将坯料从外模上顶出后，便于操作人员将坯料从下模具上取下。
20.第二方面，本技术提供一种法兰预锻下模具的安装结构，采用如下的技术方案：
21.一种法兰预锻下模具的安装结构，包括工作台与第一方面所述的下模具，所述下模具的外模安装在所述工作台上，所述工作台上滑移连接有下推杆，所述下推杆与所述下模具的内模抵接。
22.通过采用上述技术方案，在锻压完毕后，下推杆伸出进而驱动内模沿自身的轴心朝上滑移，如此便可将坯料从型槽中顶出，降低了锻压完毕后坯料卡死在下模具上的概率，便于操作人员将坯料从下模具上取下。
23.可选的，所述工作台上还设置有用于定位所述下模具的定位机构。
24.通过采用上述技术方案，在将下模具安装在工作台上后，可通过定位机构调整下模具，使下推杆与内模对齐；在锻压完毕后，便于下推杆推动内模沿自身的轴心朝上滑移。
25.可选的，所述定位机构包括调整台以及定位组件，所述工作台上开设有放置槽，所述调整台放置在所述放置槽中，所述下模具的模具体固定连接在所述调整台上，所述调整台上开设有供所述内模穿过的通孔，所述内模穿过所述通孔后与所述下推杆连接，所述定位组件包括定位块与定位螺栓，所述定位块的一端面与所述放置槽的内周面抵接，所述定位块的另一端面与所述调整台的外周面抵接，所述定位螺栓穿过所述定位块后与所述工作台螺纹连接。
26.通过采用上述技术方案，将调整台放置在放置槽中后，选用合适的定位块并将定位块放置在调整台的外周面与放置槽的内周面之间，之后通过定位螺栓将定位块固定在工作台上，如此便可对调整台进行定位，使下推杆与内模对齐，便于下推杆推动内模。
27.可选的，所述定位机构还包括压紧组件，所述压紧组件包括楔形块与压紧螺栓，所述楔形块设置在所述调整台与所述放置槽的内壁之间，且所述楔形块设置在所述调整台远离所述定位块的一端，所述压紧螺栓穿过所述楔形块后与所述工作台螺纹连接。
28.通过采用上述技术方案，在使用定位块完成调整台的定位后拧紧压紧螺栓，楔形块便会将调整台压紧在定位块上，如此在下推杆推动内模滑移时，调整台不易与工作台发生相对滑动，提高了内模顶出坯料时的安全性；而且可使通孔与下推杆保持对齐状态，提高了下推杆推动内模时的可靠性。
29.可选的，所述通孔的直径大于所述下推杆的活塞杆的直径。
30.通过采用上述技术方案，在安装调整台时，调整台的通孔的轴心可不与下推杆的轴心完全同轴，此时下推杆仍可伸出到通孔中，便于下推杆的活塞杆将内模顶出。
31.可选的，所述下推杆与所述内模之间设置有连接杆，所述连接杆穿设在所述通孔中，所述连接杆靠近所述内模的一端与所述内模抵接，所述连接杆靠近所述下推杆的一端与所述下推杆抵接。
32.通过采用上述技术方案，由于内模与坯料直接接触，并且内模需承受坯料变型时
的压力，使得内模对材料的力学性能要求较高，连接杆不与内模直接接触，因此连接杆对材料的力学性能要求较低，将连接杆与内模分体设置，能够降低制作下模具的成本。
33.可选的，所述连接杆上同轴开设有螺栓孔，所述螺栓孔中穿设有连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述连接杆后与所述内模螺纹连接。
34.通过采用上述技术方案，使连接杆与内模能够固定连接在一起，当下推杆伸出时，连接杆在内模的导向下不易卡接在外模与调整台之间，提高了下推杆顶出坯料时的可靠性。
35.可选的，所述下模具远离所述型槽的一端面上同轴固定连接有第一定位轴，所述调整台上开设有第一定位孔，所述第一定位轴穿设在所述第一定位孔中，且第一定位轴的外周面与所述第一定位孔的内周面抵接。
36.在锻压坯料时，由于坯料需要延展变形，因此坯料容易施加给外模垂直于外模轴心的分力，通过采用上述技术方案，第一定位轴与调整台抵接，进而提供反作用力，降低了外模与调整台发生相对滑移的概率，使得连接螺栓受力较小，降低了连接螺栓弯折的概率，在下推杆伸出时，提高了内模成功伸出的概率；同时便于连接杆与内模之间的拆卸。
37.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
38.1.通过内模的设置，在锻压完毕后，内模沿自身的轴心朝上滑移，如此便可将坯料从型槽中顶出，降低了锻压完毕后坯料卡死在下模具上的概率，便于操作人员将坯料从下模具上取下。
39.2.通过定位机构设置，在将调整台放置在工作台上后，可通过定位机构对调整台进行定位，并通过压紧组件对调整台进行固定，使下顶杆与内模对齐，便于下顶杆推动内模。
40.3.通过连接杆的设置，降低了内模的用料量，降低了下模具的制作成本，而且在内模损坏后可直接更换内模，连接杆可不受内模损坏的影响而继续使用，减少了材料的浪费。
41.4.通过第一定位轴的设置，降低了外模与调整台发生相对滑移的概率，使得连接螺栓受力较小，降低了连接螺栓弯折的概率，在下推杆伸出时，提高了内模成功伸出的概率；同时便于连接杆与内模之间的拆卸。
附图说明
42.图1是相关技术的整体结构示意图；
43.图2是本技术实施例的整体结构示意图；
44.图3是本技术实施例的整体结构爆炸示意图，主要展示定位机构的连接关系；
45.图4是本技术实施例部分结构的爆炸示意图，主要展示下模具与调整台之间的安装关系；
46.图5是本技术实施例连接杆与内模的剖视示意图。
47.附图标记说明：110、工作台；111、下推杆；112、放置槽；200、下模具；210、外模；220、内模；230、型槽；240、内模孔；250、第一定位轴；300、定位机构；310、调整台；311、台体；312、安装台；313、第一定位孔；314、第二定位轴；315、第二定位孔；320、定位组件；321、定位块；322、定位螺栓；330、压紧组件；331、楔形块；332、压紧螺栓；400、通孔；500、连接杆；510、螺栓孔；520、连接螺栓。
具体实施方式
48.以下结合附图2
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5对本技术作进一步详细说明。
49.本技术实施例提出了一种法兰预锻下模具，参照图2及图3，法兰预锻下模具包括用于为坯料定型的外模210以及用于将坯料从外模210上顶起的内模220。外模210与内模220均呈圆柱形设置，外模210上同轴开设有型槽230与内模孔240，内模220同轴穿设在内模孔240中，内模220沿自身的轴心与外模210滑移连接，且内模220的外周面与内模孔240的内周面抵接。在初始状态时，内模220的上端面与型槽230的底端面平齐，在锻压完毕后，内模220向上伸出，进而将坯料从型槽230中顶出。
50.本技术实施例提出了一种法兰预锻下模具的安装结构，参照图3及图4，法兰预锻下模具的安装结构包括起支撑作用的工作台110与上述的下模具200。下模具200与工作台110之间设置有定位机构300，下模具200通过定位机构300安装在工作台110上。定位机构300包括调整台310，调整台310包括台体311与可拆卸连接在台体311上的安装台312，下模具200的外模210通过螺栓固定连接在安装台312上，该螺栓从安装台312的下方穿过安装台312后与外模210螺纹连接。安装台312通过螺栓固定连接在台体311上，该螺栓从安装台312的上方穿过安装台312后与台体311螺纹连接，台体311安装在工作台110上。
51.参照图3及图4，工作台110上开设有用于放置调整台310的放置槽112，台体311沿下模轴向上的截面呈矩形，放置槽112沿下模轴向上的截面也呈矩形，台体311放置在放置槽112中，且台体311的四个周向面与放置槽112的四个周向面均不抵接。定位机构300还包括为调整台310定位的定位组件320，定位组件320包括定位块321与定位螺栓322，定位块321穿设在台体311的周向面与放置槽112的周向面之间，定位块321的一端面与台体311的一个周向面抵接，定位块321的另一个端面与放置槽112对应的周向面抵接。定位块321设置有两个，两个定位块321分别对应两个相邻的台体311的周向面。定位螺栓322的轴心平行与下模的轴心，且定位螺栓322穿过定位块321后与工作台110螺纹连接。
52.参照图3及图4，工作台110与放置槽112之间还设置有用于压紧调整台310的压紧组件330，压紧组件330包括楔形块331与压紧螺栓332。楔形块331也设置有两个，一个楔形块331与一个定位块321相对应，相对应的楔形块331与定位块321分别设置在台体311相对的两端。楔形块331的一端面与台体311的一个周向面抵接，楔形块331的另一个端面与放置槽112对应的周向面抵接。楔形块331靠近放置槽112的一端面为楔形面，放置槽112与楔形面抵接的面也为楔形面，楔形块331靠近放置槽112槽底的一端小于远离放置槽112槽底的一端。压紧螺栓332的轴心平行与下模的轴心，且压紧螺栓332穿过楔形块331后与工作台110螺纹连接。
53.不同大小的模具会使用大小不同的安装台312与台体311，在安装台312体311时，先将台体311放置在安装槽中，之后将定位块321放置在台体311的外周面与安装槽的内周面之间，并通过定位螺栓322将定位块321固定在工作台110上。之后将楔形块331放置在台体311的外周面与安装槽之间，并通过压紧螺栓332将楔形块331压紧在台体311与放置槽112之间，如此即可完成台体311的安装。
54.当下模具200磨损严重需要被更换时，可将安装台312从台体311上拆下，之后便可将下模具200从工作台110上拆下；如此便可不必移动台体311，在将新的下模具200安装到调整台310上后，可不再调整定位机构300，降低了操作人员的劳动强度。
55.参照图2及图3，为了便于将外模210快速定位到安装台312上，下模具200远离型槽230的一端面上同轴一体成型有第一定位轴250，安装台312的上端面上开设有第一定位孔313，第一定位轴250穿设在第一定位块321中，且第一定位轴250的外周面与第一定位孔313的内周面抵接。便于将安装台312快速定位到台体311上，安装台312的下端面上一体成型有第二定位轴314，台体311的上端面上开设有第二定位孔315，第二定位轴314穿设在第二定位孔315中，且第二定位轴314的外周面与第二定位孔315的内周面抵接。在装置安装台312与外模210上，将第一定位轴250穿设在第一定位孔313中，将第二定位轴314穿设在第二定位孔315中，即可快速完成安装台312与下模之间，安装台312与台体311之间的定位，提高了安装效率。
56.参照图3及图4，台体311与安装台312上均开设有通孔400，通孔400与内模220的轴心同轴。工作台110上滑移连接有下推杆111，下推杆111同轴设置在内模220的下方，下推杆111与内模220之间设置有连接杆500，连接杆500的直径小于内模220的直径。连接杆500穿设在通孔400中，连接杆500的下端与下推杆111的上端抵接，连接杆500的上端与内模220的下端抵接。
57.参照图3及图5，连接杆500上同轴开设有螺栓孔510，该螺栓孔510为沉头螺栓孔510，螺栓孔510中穿设有连接螺栓520，连接螺栓520穿过螺栓孔510后与内模220同轴螺纹连接。在锻压完毕后，下推杆111推动连接杆500与内模220滑移，内模220便可将坯料从型槽230中顶出。由于内模220与坯料直接接触，因此内模220对材料的耐高温与耐压性能要求较高，通过将连接杆500与内模220分体设置，降低了内模220的制作成本；而且连接杆500与内模220通过连接螺栓520固定，在内模220推动坯料时，连接杆500可对内模220进行导向，便于内模220复位。为了便于下推杆111推动连接杆500，可将通孔400的直径设置为大于下推杆111的直径，如此当台体311安装完毕后，即使下推杆111与连接杆500的同轴度较低，下推杆111扔可伸入到通孔400中。
58.而且由于坯料需要延展变形，因此坯料容易施加给外模210垂直于外模210轴心的分力，第一定位轴250与安装台312抵接，第二定位轴314与台体311抵接，进而提供反作用力，降低了外模210与安装台312、安装台312与台体311之间发生相对滑移的概率，使得连接螺栓520受力较小，降低了连接螺栓520弯折的概率，在下推杆111伸出时，提高了内模220成功伸出的概率；同时便于连接杆500与内模220之间的拆卸。
59.本技术实施例一种法兰预锻下模具及其安装结构的实施原理为：
60.外模210通过螺栓安装在安装台312上，安装台312通过螺栓安装在台体311上，台体311通过定位组件320与压紧组件330安装在工作台110上，安装台312与台体311上均开设有通孔400，通孔400内穿设有连接杆500，连接杆500的一端与内模220通过连接螺栓520连接，连接杆500的另一端与下推杆111抵接；在锻压坯料时，坯料发生延展并将型槽230中的空气挤出，进而填充满型槽230；在锻压完毕后，下推杆111推动内模220沿自身的轴心朝上滑移，如此便可将坯料从型槽230中顶出，降低了锻压完毕后坯料卡死在下模具200上的概率，便于操作人员将坯料从下模具200上取下。
61.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。