CN112518244A - 一种新型法兰的制造工艺 - Google Patents

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胡金生
杨月明
董芳
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Abstract

本发明公开了一种新型法兰的制造工艺，包括以下步骤：A：选取厚度为80‑110mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形。本发明通过解决了现有的工艺制备出来的法兰强度较底，在使用的过程中受到外力作用下容易产生裂痕或断裂，在镦粗过程中锻件受力不均匀，使得锻件容易变形，同时耐腐蚀性差，降低了法兰使用寿命的问题。

Description

一种新型法兰的制造工艺
技术领域
本发明涉及法兰的制造工艺技术领域，具体为一种新型法兰的制造工艺。
背景技术
法兰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，法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。
现有的工艺制备出来的法兰强度较底，在使用的过程中受到外力作用下容易产生裂痕或断裂，在镦粗过程中锻件受力不均匀，使得锻件容易变形，同时耐腐蚀性差，降低了法兰的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型法兰的制造工艺，具备镦粗过程中锻件受力均匀，镦粗质量高，强度高，提高了法兰使用寿命的优点，解决了现有的工艺制备出来的法兰强度较底，在使用的过程中受到外力作用下容易产生裂痕或断裂，在镦粗过程中锻件受力不均匀，使得锻件容易变形，同时耐腐蚀性差，降低了法兰使用寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型法兰的制造工艺，包括以下步骤：
A：选取厚度为80-110mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；
B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形；
C：将步骤B制得的锻件锻造处理，锻造分为两个阶段，第一阶段锻造温度为900-930℃，锻造时间为18-23s，第二阶段锻造温度为925-935℃，锻造时间为15-20s，锻造完成之后进行冷却，冷却温度为20-25℃；
D：将步骤C中制得的锻件利用游标卡尺对锻件进行测量划线，确定锻件中心孔位置画点，然后在中心孔的四周确定安装孔位置画点，通过冲孔装置进行冲孔加工；
E：将步骤D中粗成形锻件安装于碾环机上，利用碾环机对碾环使其中心孔的孔径扩大和外径扩大，然后将锻件放置在钻孔机上，通过夹具对锻件的四侧进行夹持固定，固定后对锻件进行钻孔加工；
F：将步骤E中锻件进行车床加工，将内孔按照一定的尺寸加工，加工过程中向锻件喷射冷却液降温处理，然后在法兰表面进行等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层制得法兰成品。
优选的，所述步骤B中将旋转工作台上的锻件由吊具吊起，经翻转180 度后再次固定在旋转工作台上，然后再次对旋转工作台上的钢板进行镦粗。
优选的，所述步骤C中第一阶段锻造过程中采用200-300吨位的空气锤，第二阶段锻造过程中采用800-1200吨位的摩擦压力机。
优选的，所述步骤E中在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹石墨润滑剂，然后在对锻件进行辗环，在轧制过程中，需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照0.3-1.5L/min的速度持续喷淋石墨润滑剂。
优选的，所述步骤E中钻头的主轴转速为600-800r/min，通过向锻件表面喷射冷却液进行降温。
优选的，所述步骤E中夹具包括气缸和夹环，气缸通过固定件固定安装在支撑台上，锻件放置在支撑台上，气缸的数量为四个，四个气缸的伸缩端均与夹环固定连接，四个夹环分别位于锻件左右两侧和前后两侧，加工时四个夹环对锻件的左右两侧和前后两侧进行夹持固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过具备镦粗过程中锻件受力均匀，镦粗质量高，强度高，提高了法兰使用寿命的优点，解决了现有的工艺制备出来的法兰强度较底，在使用的过程中受到外力作用下容易产生裂痕或断裂，在镦粗过程中锻件受力不均匀，使得锻件容易变形，同时耐腐蚀性差，降低了法兰使用寿命的问题。
2、本发明通过两次锻造处理，可以防止法兰加工后裂纹的出现，成品锻造增强了自身强度，通过采用等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层，可以提高法兰的耐腐蚀性，增强了法兰的使用寿命。
3、本发明通过在旋转工作台上旋转镦粗加工，使得锻件受力均匀，提高了镦粗加工质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种新型法兰的制造工艺，包括以下步骤：
A：选取厚度为80-110mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；
B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形；
C：将步骤B制得的锻件锻造处理，锻造分为两个阶段，第一阶段锻造温度为900-930℃，锻造时间为18-23s，第二阶段锻造温度为925-935℃，锻造时间为15-20s，锻造完成之后进行冷却，冷却温度为20-25℃；
D：将步骤C中制得的锻件利用游标卡尺对锻件进行测量划线，确定锻件中心孔位置画点，然后在中心孔的四周确定安装孔位置画点，通过冲孔装置进行冲孔加工；
E：将步骤D中粗成形锻件安装于碾环机上，利用碾环机对碾环使其中心孔的孔径扩大和外径扩大，然后将锻件放置在钻孔机上，通过夹具对锻件的四侧进行夹持固定，固定后对锻件进行钻孔加工；
F：将步骤E中锻件进行车床加工，将内孔按照一定的尺寸加工，加工过程中向锻件喷射冷却液降温处理，然后在法兰表面进行等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层制得法兰成品。
步骤B中将旋转工作台上的锻件由吊具吊起，经翻转180度后再次固定在旋转工作台上，然后再次对旋转工作台上的钢板进行镦粗。
步骤C中第一阶段锻造过程中采用200-300吨位的空气锤，第二阶段锻造过程中采用800-1200吨位的摩擦压力机。
步骤E中在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹石墨润滑剂，然后在对锻件进行辗环，在轧制过程中，需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照0.3-1.5L/min的速度持续喷淋石墨润滑剂。
步骤E中钻头的主轴转速为600-800r/min，通过向锻件表面喷射冷却液进行降温。
步骤E中夹具包括气缸和夹环，气缸通过固定件固定安装在支撑台上，锻件放置在支撑台上，气缸的数量为四个，四个气缸的伸缩端均与夹环固定连接，四个夹环分别位于锻件左右两侧和前后两侧，加工时四个夹环对锻件的左右两侧和前后两侧进行夹持固定。
实施例一：
一种新型法兰的制造工艺，包括以下步骤：
A：选取厚度为80mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；
B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形；
C：将步骤B制得的锻件锻造处理，锻造分为两个阶段，第一阶段锻造温度为900℃，锻造时间为18s，第二阶段锻造温度为925℃，锻造时间为15s，锻造完成之后进行冷却，冷却温度为20℃；
D：将步骤C中制得的锻件利用游标卡尺对锻件进行测量划线，确定锻件中心孔位置画点，然后在中心孔的四周确定安装孔位置画点，通过冲孔装置进行冲孔加工；
E：将步骤D中粗成形锻件安装于碾环机上，利用碾环机对碾环使其中心孔的孔径扩大和外径扩大，然后将锻件放置在钻孔机上，通过夹具对锻件的四侧进行夹持固定，固定后对锻件进行钻孔加工；
F：将步骤E中锻件进行车床加工，将内孔按照一定的尺寸加工，加工过程中向锻件喷射冷却液降温处理，然后在法兰表面进行等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层制得法兰成品。
步骤B中将旋转工作台上的锻件由吊具吊起，经翻转180度后再次固定在旋转工作台上，然后再次对旋转工作台上的钢板进行镦粗。
步骤C中第一阶段锻造过程中采用200吨位的空气锤，第二阶段锻造过程中采用800吨位的摩擦压力机。
步骤E中在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹石墨润滑剂，然后在对锻件进行辗环，在轧制过程中，需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照0.3L/min的速度持续喷淋石墨润滑剂。
步骤E中钻头的主轴转速为600r/min，通过向锻件表面喷射冷却液进行降温。
步骤E中夹具包括气缸和夹环，气缸通过固定件固定安装在支撑台上，锻件放置在支撑台上，气缸的数量为四个，四个气缸的伸缩端均与夹环固定连接，四个夹环分别位于锻件左右两侧和前后两侧，加工时四个夹环对锻件的左右两侧和前后两侧进行夹持固定。
实施例二：
一种新型法兰的制造工艺，包括以下步骤：
A：选取厚度为100mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；
B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形；
C：将步骤B制得的锻件锻造处理，锻造分为两个阶段，第一阶段锻造温度为915℃，锻造时间为20s，第二阶段锻造温度为930℃，锻造时间为18s，锻造完成之后进行冷却，冷却温度为23℃；
D：将步骤C中制得的锻件利用游标卡尺对锻件进行测量划线，确定锻件中心孔位置画点，然后在中心孔的四周确定安装孔位置画点，通过冲孔装置进行冲孔加工；
E：将步骤D中粗成形锻件安装于碾环机上，利用碾环机对碾环使其中心孔的孔径扩大和外径扩大，然后将锻件放置在钻孔机上，通过夹具对锻件的四侧进行夹持固定，固定后对锻件进行钻孔加工；
F：将步骤E中锻件进行车床加工，将内孔按照一定的尺寸加工，加工过程中向锻件喷射冷却液降温处理，然后在法兰表面进行等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层制得法兰成品。
步骤B中将旋转工作台上的锻件由吊具吊起，经翻转180度后再次固定在旋转工作台上，然后再次对旋转工作台上的钢板进行镦粗。
步骤C中第一阶段锻造过程中采用250吨位的空气锤，第二阶段锻造过程中采用1000吨位的摩擦压力机。
步骤E中在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹石墨润滑剂，然后在对锻件进行辗环，在轧制过程中，需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照1.0L/min的速度持续喷淋石墨润滑剂。
步骤E中钻头的主轴转速为700r/min，通过向锻件表面喷射冷却液进行降温。
步骤E中夹具包括气缸和夹环，气缸通过固定件固定安装在支撑台上，锻件放置在支撑台上，气缸的数量为四个，四个气缸的伸缩端均与夹环固定连接，四个夹环分别位于锻件左右两侧和前后两侧，加工时四个夹环对锻件的左右两侧和前后两侧进行夹持固定。
实施例三：
一种新型法兰的制造工艺，包括以下步骤：
A：选取厚度为110mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；
B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形；
C：将步骤B制得的锻件锻造处理，锻造分为两个阶段，第一阶段锻造温度为930℃，锻造时间为23s，第二阶段锻造温度为935℃，锻造时间为20s，锻造完成之后进行冷却，冷却温度为25℃；
D：将步骤C中制得的锻件利用游标卡尺对锻件进行测量划线，确定锻件中心孔位置画点，然后在中心孔的四周确定安装孔位置画点，通过冲孔装置进行冲孔加工；
E：将步骤D中粗成形锻件安装于碾环机上，利用碾环机对碾环使其中心孔的孔径扩大和外径扩大，然后将锻件放置在钻孔机上，通过夹具对锻件的四侧进行夹持固定，固定后对锻件进行钻孔加工；
F：将步骤E中锻件进行车床加工，将内孔按照一定的尺寸加工，加工过程中向锻件喷射冷却液降温处理，然后在法兰表面进行等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层制得法兰成品。
步骤B中将旋转工作台上的锻件由吊具吊起，经翻转180度后再次固定在旋转工作台上，然后再次对旋转工作台上的钢板进行镦粗。
步骤C中第一阶段锻造过程中采用300吨位的空气锤，第二阶段锻造过程中采用1200吨位的摩擦压力机。
步骤E中在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹石墨润滑剂，然后在对锻件进行辗环，在轧制过程中，需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照1.5L/min的速度持续喷淋石墨润滑剂。
步骤E中钻头的主轴转速为800r/min，通过向锻件表面喷射冷却液进行降温。
步骤E中夹具包括气缸和夹环，气缸通过固定件固定安装在支撑台上，锻件放置在支撑台上，气缸的数量为四个，四个气缸的伸缩端均与夹环固定连接，四个夹环分别位于锻件左右两侧和前后两侧，加工时四个夹环对锻件的左右两侧和前后两侧进行夹持固定。
综上所述：该新型法兰的制造工艺，解决了现有的工艺制备出来的法兰强度较底，在使用的过程中受到外力作用下容易产生裂痕或断裂，在镦粗过程中锻件受力不均匀，使得锻件容易变形，同时耐腐蚀性差，降低了法兰使用寿命的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种新型法兰的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：
A：选取厚度为80-110mm的钢板备用，检查材料表面，对严重锈蚀、重皮、裂纹等缺陷存在的钢板不宜使用；
B：用吊具把垂直竖起的钢板锻件吊入由镦粗模和旋转工作台构成的镦粗设备之中，将锻件固定在旋转工作台上，采用5000T液压机对锻件进行镦粗，镦粗过程中使工作台旋转，直至锻件的整个表面都完成镦粗为止，以此来保证将锻件镦粗成圆形；
C：将步骤B制得的锻件锻造处理，锻造分为两个阶段，第一阶段锻造温度为900-930℃，锻造时间为18-23s，第二阶段锻造温度为925-935℃，锻造时间为15-20s，锻造完成之后进行冷却，冷却温度为20-25℃；
D：将步骤C中制得的锻件利用游标卡尺对锻件进行测量划线，确定锻件中心孔位置画点，然后在中心孔的四周确定安装孔位置画点，通过冲孔装置进行冲孔加工；
E：将步骤D中粗成形锻件安装于碾环机上，利用碾环机对碾环使其中心孔的孔径扩大和外径扩大，然后将锻件放置在钻孔机上，通过夹具对锻件的四侧进行夹持固定，固定后对锻件进行钻孔加工；
F：将步骤E中锻件进行车床加工，将内孔按照一定的尺寸加工，加工过程中向锻件喷射冷却液降温处理，然后在法兰表面进行等离子喷涂形成耐腐蚀金属涂层制得法兰成品。
2.根据权利要求1所述的一种新型法兰的制造工艺，其特征在于：所述步骤B中将旋转工作台上的锻件由吊具吊起，经翻转180度后再次固定在旋转工作台上，然后再次对旋转工作台上的钢板进行镦粗。
3.根据权利要求1所述的一种新型法兰的制造工艺，其特征在于：所述步骤C中第一阶段锻造过程中采用200-300吨位的空气锤，第二阶段锻造过程中采用800-1200吨位的摩擦压力机。
4.根据权利要求1所述的一种新型法兰的制造工艺，其特征在于：所述步骤E中在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹石墨润滑剂，然后在对锻件进行辗环，在轧制过程中，需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照0.3-1.5L/min的速度持续喷淋石墨润滑剂。
5.根据权利要求1所述的一种新型法兰的制造工艺，其特征在于：所述步骤E中钻头的主轴转速为600-800r/min，通过向锻件表面喷射冷却液进行降温。
6.根据权利要求1所述的一种新型法兰的制造工艺，其特征在于：所述步骤E中夹具包括气缸和夹环，气缸通过固定件固定安装在支撑台上，锻件放置在支撑台上，气缸的数量为四个，四个气缸的伸缩端均与夹环固定连接，四个夹环分别位于锻件左右两侧和前后两侧，加工时四个夹环对锻件的左右两侧和前后两侧进行夹持固定。
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CN113305360A (zh) * 2021-04-06 2021-08-27 无锡华轶法兰有限公司 一种法兰生产工艺
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