一種高頸法蘭的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)形零件的塑性成形技術(shù)，尤其涉及一種高頸法蘭的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高頸法蘭是石油、化工、城市供水系統(tǒng)、以及電力輸電系統(tǒng)等裝備領(lǐng)域中管道連接中的核心部件，一旦其發(fā)生故障將會導(dǎo)致泄漏事故的發(fā)生，造成嚴(yán)重后果。由于高頸法蘭的頸部高而薄、上下截面差異較大，給其成形帶來一定的難度。目前普遍采用的生產(chǎn)方法是砂型鑄造、鍛造法和焊接加工，鑄造法材料利用率僅為50%?60%，且鑄件內(nèi)部容易產(chǎn)生縮孔、疏松等成形缺陷，影響高頸法蘭的使用壽命和安全性；鍛造法成形高頸法蘭質(zhì)量較好，但是存在生產(chǎn)工序多、能耗高、生產(chǎn)效率低、加工余量大等缺點(diǎn)。此外，也有采用環(huán)件軋制的方法，環(huán)件軋制雖然具有高效、節(jié)材的優(yōu)勢，但是由于高頸法蘭的頸部高而薄，且環(huán)軋對坯料的要求較高，需要將坯料預(yù)鍛為異形截面等復(fù)雜形狀，在實(shí)際生產(chǎn)中往往采用試湊法來獲得軋制毛坯，乳制過程中端面容易產(chǎn)生魚尾等成型缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種加工效率高、材料利用率高，且產(chǎn)品成形質(zhì)量易于控制的高頸法蘭的加工方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種高頸法蘭的加工方法，包括以下具體步驟:
(1)、取橫截面為環(huán)形的階梯式坯料，所述的階梯式坯料分為頸部和底部，將坯料均勻加熱至1000°c ±150°C，然后在環(huán)軋機(jī)中對坯料進(jìn)行環(huán)軋，得到半成品，其中:半成品的內(nèi)徑和底部的外徑達(dá)到預(yù)定尺寸，頸部的外徑大于預(yù)定尺寸，且頸部的外表面為直面，半成品的底部和頸部的高度與坯料時的底部和頸部的高度均相等；
(2)、將環(huán)軋得到的半成品安裝到旋壓機(jī)中，旋壓機(jī)的旋輪從半成品的頸部下端開始對頸部外表面進(jìn)行從下至上的單道次或多道次旋壓成形，直至半成品的頸部外表面為斜面，且頸部的內(nèi)徑不變、外徑縮小到預(yù)定尺寸，頸部的高度增加至預(yù)定尺寸為止，最終得到符合要求的高頸法蘭。
[0005]所述的步驟(2)中，對環(huán)軋得到的半成品進(jìn)行旋壓前，先將半成品加熱至800°C?1150。。。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于高頸法蘭通過環(huán)軋和旋壓復(fù)合成形，得到的高頸法蘭其顯微組織致密、晶粒細(xì)化，且力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性和疲勞壽命明顯高于其它鍛造和機(jī)械加工方法；更為重要的是，消除了環(huán)軋工藝對坯料形狀的嚴(yán)格要求，且避免了傳統(tǒng)環(huán)軋過程中所引起的魚尾缺陷，頸部成形質(zhì)量更容易控制，提高了成形質(zhì)量和材料利用率，降低了成本。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中坯料的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中半成品的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中高頸法蘭成品的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0009]如圖所示，要加工一高頸法蘭，其中尺寸要求為:底部I的外徑Dl=1223mm、底部I的高度Hl=55mm、頸部2的上端外徑D2=1051mm、高頸法蘭的整體高度H2=236.5mm、高頸法蘭的內(nèi)徑d=960mm，具體的加工過程為:
(1)、取橫截面為環(huán)形的階梯式坯料(如圖1所示)，階梯式坯料分為底部I和頸部2，具體尺寸為:底部I的外徑Dl ' =782mm、底部I的高度Hl ' =55mm、頸部2的外徑D2 ' =716mm、還料的整體高度H2 ' =214mm、還料的內(nèi)徑d ' =400mm，將還料均勾加熱至1000C ±150°C，然后在環(huán)軋機(jī)中對坯料進(jìn)行環(huán)軋，設(shè)定環(huán)軋機(jī)的驅(qū)動輥轉(zhuǎn)速為2?5rad/s，芯輥的進(jìn)給速度為I?4mm/s，軋制后得到半成品(如圖2所示)，具體尺寸為:半成品的底部I外徑Dl '丨=1223mm、底部I的高度Hl '丨=55mm、頸部2的外徑D2 '丨=1081mm、半成品的整體高度H2' 1 =214mm、半成品的內(nèi)徑(Γ 1 =960mm，且半成品的頸部2外表面為直面；
(2)、將環(huán)軋得到的半成品安裝到旋壓機(jī)中，旋壓機(jī)的旋輪從半成品的頸部2下端開始對頸部外表面進(jìn)行從下至上的多道次旋壓成形，每道次的減薄率為15%?50%，直至得到符合尺寸要求的高頸法蘭成品，成品的頸部2外表面為斜面。
[0010]上述實(shí)施例中，在對環(huán)軋得到的半成品進(jìn)行旋壓前，還可先將半成品加熱至800 °C?1150 °C，然后再進(jìn)行旋壓成形。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高頸法蘭的加工方法，其特征在于包括以下具體步驟: (1)、取橫截面為環(huán)形的階梯式坯料，所述的階梯式坯料分為頸部和底部，將坯料均勻加熱至1000°c ±150°C，然后在環(huán)軋機(jī)中對坯料進(jìn)行環(huán)軋，得到半成品，其中:半成品的內(nèi)徑和底部的外徑達(dá)到預(yù)定尺寸，頸部的外徑大于預(yù)定尺寸，且頸部的外表面為直面，半成品的底部和頸部的高度與坯料時的底部和頸部的高度均相等； (2)、將環(huán)軋得到的半成品安裝到旋壓機(jī)中，旋壓機(jī)的旋輪從半成品的頸部下端開始對頸部外表面進(jìn)行從下至上的單道次或多道次旋壓成形，直至半成品的頸部外表面為斜面，且頸部的內(nèi)徑不變、外徑縮小到預(yù)定尺寸，頸部的高度增加至預(yù)定尺寸為止，最終得到符合要求的高頸法蘭。2.如權(quán)利要求1所述的一種高頸法蘭的加工方法，其特征在于所述的步驟(2)中，對環(huán)軋得到的半成品進(jìn)行旋壓前，先將半成品加熱至800°C?1150°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高頸法蘭的加工方法，特點(diǎn)是先將坯料均勻加熱至1000℃±150℃，在環(huán)軋機(jī)中對坯料進(jìn)行環(huán)軋得到半成品，然后將半成品的頸部進(jìn)行旋壓成形，得到符合要求的高頸法蘭；優(yōu)點(diǎn)是由于高頸法蘭通過環(huán)軋和旋壓復(fù)合成形，得到的高頸法蘭其顯微組織致密、晶粒細(xì)化，且力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性和疲勞壽命明顯高于其它鍛造和機(jī)械加工方法；更為重要的是，消除了環(huán)軋工藝對坯料形狀的嚴(yán)格要求，且頸部成形質(zhì)量更容易控制，提高了成形質(zhì)量和材料利用率，降低了成本。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號】CN104889681
【申請?zhí)枴緾N201510257806
【發(fā)明人】彭文飛, 張建華, 黃光興, 朱健, 吳志軍, 曹飛, 束學(xué)道, 孫寶壽
【申請人】寧波大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月19日