問(wèn)題提出

　　對(duì)于單件小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于產(chǎn)品多樣性，在鍛件生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用了大量專(zhuān)用工裝模具，而其中占比例最大的是法蘭類(lèi)，這些專(zhuān)用模具使用率很低，一般對(duì)應(yīng)的零件每臺(tái)只有1件，增加了產(chǎn)品成本。在不降低材料利用率，保證鍛件性能的前提下，如何避免大量使用專(zhuān)用模具或提高模具使用率，使產(chǎn)品成本降低，通過(guò)對(duì)法蘭類(lèi)零件成形特點(diǎn)的研究，找出了既不增加法蘭類(lèi)鍛件余塊，又能避免大量使用專(zhuān)用模具的方法：法蘭類(lèi)零件通用漏盤(pán)上自由成形法。

法蘭類(lèi)零件的成形研究

　　法蘭類(lèi)零件分為空心法蘭和實(shí)心法蘭，下面將法蘭在通用漏盤(pán)上自由成形分別予以研究。
 實(shí)心法蘭模具成形

　　實(shí)心法蘭的通用漏盤(pán)成形就是根據(jù)法蘭特點(diǎn)選用與之相應(yīng)的通用漏盤(pán)，在通用漏盤(pán)上自由成形凸緣部分。根據(jù)下料毛坯特點(diǎn)，分為3類(lèi)：局部鐓粗成形、鐓擠成形、拔長(zhǎng)—鐓粗成形。

　?。?）局部鐓粗成形 以法蘭凸臺(tái)直徑為下料直徑，將料插入漏盤(pán)孔直接鐓粗形成法蘭凸緣部分，凸臺(tái)部分不參與變形。

　　凸緣部分由坯料直接鐓粗而成，故凸緣部分下料長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足鐓粗條件，高徑比不大于2.5，即H2/d≤2.5，根據(jù)體積不變?cè)韯t有 (D2H)/d3≤2.5，即(D/d)2(H/d) ≤2.5，該式即為法蘭件漏盤(pán)上局部鐓粗條件。漏盤(pán)上局部鐓粗成形法蘭，只需選擇內(nèi)孔直徑與法蘭凸臺(tái)直徑相同的漏盤(pán)，漏盤(pán)厚度只要不小于凸臺(tái)高度即可。而漏盤(pán)外徑只要不小于法蘭凸緣直徑。同時(shí)，由于凸緣部分自由鐓粗，不用考慮角部充滿(mǎn)問(wèn)題。

（2）鐓擠成形 在凸緣部分鐓粗成形的同時(shí)，一部分金屬擠入模孔形成凸臺(tái)。

　　要想增大擠入體積，必須增大DX，在h、d不變時(shí)，增大D減小H可以增大DX，同時(shí)增大 、減小 也可以增大DX。

　　自由鐓擠的力學(xué)狀態(tài)比較復(fù)雜，現(xiàn)行計(jì)算方法還很難確定其適用范圍，目前僅能以實(shí)驗(yàn)粗略作出其適用范圍。注意事項(xiàng)：①鐓擠毛坯選擇。依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)一般選?。好鞲叨菻0/d=1.5~3或毛坯直徑D0≥(1.2~1.5)d，D0太小時(shí)，DX接近D0，鐓粗區(qū)只有一薄金屬往外流，這樣坯料底面易行成蘑菇形，最終形成夾層。②圓角半徑R。漏盤(pán)的圓角半徑R太大，則d+2R>D0時(shí)，坯料放不穩(wěn)易放偏，同時(shí)圓角外鐓粗層金屬較薄，易彎曲上流形成夾層，故R≤(0.05~0.15)d在3~10mm之間。R太小易損傷鍛件。③漏盤(pán)內(nèi)孔斜度。斜度大成形后出模容易，但主要問(wèn)題是凸臺(tái)充滿(mǎn)，一般凸臺(tái)不易充滿(mǎn)，為便于充滿(mǎn)，盡量使模壁不帶斜度。為保證鍛件尺寸選用漏盤(pán)時(shí)應(yīng)有一定余量，即H漏盤(pán)=h+2~5mm。

　　（3）拔長(zhǎng)—鐓粗成形 對(duì)于不符合局部鐓粗條件，而凸緣厚大，凸臺(tái)細(xì)長(zhǎng)件，鐓擠又不能擠到凸臺(tái)高度，則采用凸臺(tái)拔長(zhǎng)，凸緣鐓粗工藝。

　　采用此工藝時(shí)，凸緣仍需滿(mǎn)足鐓粗條件，而凸臺(tái)則應(yīng)滿(mǎn)足拔長(zhǎng)條件，即凸臺(tái)部分體積（ /4）D2L應(yīng)滿(mǎn)足拔長(zhǎng)分段長(zhǎng)度大于1/3坯料直徑，即L坯/D坯≥1/3。拔長(zhǎng)后放入模具完全同局部鐓粗工藝成形過(guò)程。

實(shí)心法蘭成形范圍曲線繪制

　　由曲線可看出，這3種工藝相互補(bǔ)充，當(dāng)達(dá)到一種成形極限時(shí)， 恰好符合另一種方法。在臨界狀態(tài)要注意分析選用。

空心法蘭通用漏盤(pán)成形分析及制坯尺寸確定

　　空心法蘭也可以用通用模具成形，現(xiàn)主要漏盤(pán)成形的問(wèn)題。空心法蘭漏盤(pán)成形就是在漏盤(pán)上制定實(shí)心毛坯，出模，沖孔，成為空心法蘭。主要問(wèn)題是制坯尺寸的確定，制坯工藝已轉(zhuǎn)化為實(shí)心法蘭成形。