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CN112475203A - 一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺 - Google Patents

一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺 Download PDF

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刘允良
潘文东
牛余兵
张维全
翟庆度
臧超
刘嘉震
王政通
牛秀丽
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Abstract

本发明属于法兰锻造技术领域，具体涉及一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺。本发明的工艺，包括以下的步骤：包括下料、加热、预成型、成型、冲孔；采用中频炉对坯料进行加热，坯料经加热后首先预成型镦粗为饼状，然后将镦粗后的坯料倒置放入成型模具内闭合成型；在预成型过程中，采用1000T电动螺旋压力机预成型将圆柱形坯料镦粗；再采用2500T电动螺旋压力机成型模靠冲头将颈部带满，315T闭式单点冲孔将连皮切落，落料。本发明的有益效果在于，通过成品加余量后准确下料，而且锻出的产品尺寸统一可控；实现稳定批量生产，提高生产效率。此外，还达到了节约成本、减少耗时的效果，提高了经济效益。

Description

一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺
技术领域
本发明属于法兰锻造技术领域，具体涉及一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺。
背景技术
目前，管道连接高颈法兰成型，大多以预锻开坯扩孔的形式成型，最终锻后毛坯余量大且一致性不好，效率较低，对锻造用料来说做不到节约的目的，后续机加工更是增加了时间及刀具用量，这样的生产成本高、效率低又耗时，导致材料用量比较大，不仅增加了生产成本，且延长了后续加工时间。
关于法兰锻造方法，以下的专利文献作过披露：
CN110814264A披露了一种法兰锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：切割，将横截面为正方形的长条形坯料切割成多个方坯；步骤S2：加热，将方坯放置于加热炉中加热，使方坯的温度大于再结晶温度并且小于固相线的温度；步骤S3：制圆，将方坯放置于制圆模具（100）内，将方坯锻制成圆柱状的坯料；步骤S4：自由端，利用压力机对加热后的坯料进行镦粗，然后利用冲头对坯料进行冲孔；S5：碾环，将坯料安装于碾环机上进行碾环，扩大坯料的中心孔；步骤S6：退火，将坯料放置于电阻炉中进行退火；步骤S7，车削，利用车床对法兰进行车削。
CN104439030A公开了一种大口径高颈法兰锻造加工方法，其特征是：该方法包括如下步骤：将坯料加热至变形温度，进行制坯和预成型；然后将制好的毛坯预成型件送至颈轴向数控辗环机工作台上，毛坯预成形件在驱动辊的旋转运动和芯辊的进给运动作用下，不断地咬入驱动辊上所套装模具与芯辊构成的封闭孔型，产生连续局部塑性变形，端面轧辊作旋转端面轧制运动和轴向进给运动在径-轴向运动中,环件的径向壁厚减小,轴向高度减小,内外直径扩大,截面发生连续局部塑性变形，当工件变形尺寸达到预定值时,芯辊和端面辊进给运动停止,高颈法兰毛坯轧制结束。
以上两种关于法兰的锻造方法，其不足在于：余量控制较粗放，且成型模具非完全闭合模具，最终毛坯存在椭圆及余量不均匀现象，不能保证产品的一致性，总的耗时要长，无法实现自动化连续生产，不能解决劳动力的问题。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺；采用本发明的工艺能显著节约材料，且成型毛坯一致性高，报废率底，生产周期短，同时大大节约了机械加工的时间。
具体的，采用中频炉对坯料进行加热，坯料经加热后首先采用1000T电动螺旋压力机预成型坯料，将圆柱形坯料镦粗为饼状，然后将镦粗后的坯料倒置放入成型模具内闭合成型；
再采用2500T电动螺旋压力机成型模靠冲头将颈部带满，采用315T闭式单点冲床冲孔将连皮切落，落料。
采用中频加热炉将坯料加热至1200-1250℃;优选的，采用中频加热炉将坯料加热至1230℃；
1000T电动螺旋压力机及2500T电动螺旋压力机配套设置有顶出及喷雾冷却润滑装置，加热炉、1000T电动螺旋压力机、2500T电动螺旋压力机及315T闭式单点冲床这四台设备间毛坯的转序靠两台机器人夹持放置；
下料时，原材料采用圆盘锯锯切；
本发明中，采用圆盘锯锯切面光洁度高且平整，每一块料的一致性高，为后续成型做保证；
加热过程中采用中频炉自动进出料，升温速率统一，温度均匀，连续出料，保证节拍一致；
预成型的过程中，仅仅只是镦粗，成型简单，几乎无需定位；
成型靠外圆定位，定位简单，颈部靠冲头带料成型，解决了以往的定位及成型难题。
冲孔落料速度快且不会导致毛坯变形，因此，本发明中，冲孔时落料耗时为1-3s；优选的为2s。
本发明的有益效果在于：
通过上述的方法对法兰模煅成型，所达到的有益效果在于：
（1）通过成品加余量后准确下料，而且锻出的产品尺寸统一可控；
（2）采用模具控制，产品可稳定批量生产效率高；
（3）所获得的产品毛坯无论从外形还是余量更接近成品，节约用料降低成本；
（4）机加工耗时大大减少，且刀具消耗少，进一步节约成本。以往锻造生产一件相同规格产品最快需要3分钟，现在生产一件只需要38秒，锻造效率提高78.9%，同样，机加工加工一件产品由原来的一台设备工作一天生产80件提高为120件，加工效率提高50%，总的生产效率可以提高64.45%，大大降低了制作周期，具有非常可观的经济效益；并且所获得的锻坯具有质量高、稳定性好、成本低之优点。
附图说明
图1是本发明预镦粗工步示意图；
图2是本发明成型工步示意图；
图3是冲孔落料示意图；
图4是锻后成品毛坯示意图；
1-1000T上模，2-1000T毛坯，3-1000T下模，4-2500T上模，5-2500T毛坯，6-2500T下模，7-315T卸料板，8-315T冲头，9-315T下模，10-315T毛坯。
具体实施方式
为了能使本领域技术人员更好的理解本发明，现结合具体实施方式对本发明进行更进一步的阐述。
实施例1
一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，包括以下的步骤：包括下料、加热、预成型、成型、冲孔；
其中，下料时，原材料采用圆盘锯锯切；其优点是，采用圆盘锯锯切面光洁度高且平整，每一块料的一致性高，为后续成型做保证；
然后采用中频炉对坯料进行加热，坯料经加热至1230℃后首先采用1000T电动螺旋压力机预成型坯料，将圆柱形坯料镦粗为饼状，然后将镦粗后的坯料倒置放入成型模具内闭合成型；
再采用2500T电动螺旋压力机成型模靠冲头将颈部带满，采用315T闭式单点冲床冲孔将连皮切落，落料。
1000T电动螺旋压力机及2500T电动螺旋压力机配套设置有顶出及喷雾冷却润滑装置，加热炉、1000T电动螺旋压力机、2500T电动螺旋压力机及315T闭式单点冲床这四台设备间毛坯的转序靠两台机器人夹持放置。
毛坯锻造完成，便于机械手装夹转序及定位，整个生产过程只需要38s,由原来的生产一件需要90s直接提高效率2.3倍左右，锻造效率提高78.9%。同样，机加工加工一件产品由原来的一台设备工作一天生产80件提高为120件，加工效率提高50%，总的生产效率可以提高64.45%，大大降低了制作周期，具有非常可观的经济效益；并且所获得的锻坯具有质量高、稳定性好、成本低之优点。
本发明中所提供的管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其工作原理是：坯料经加热后首先1000T压力机预成型镦粗为饼状，然后机械手将镦粗后的坯料上下面翻转放入2500T压力机成型模具内，上模随滑块下落，进入下模闭合后将预锻坯料进一步变形，使坯料充满整个模腔成型，开模，下顶杆将毛坯顶出，机械手夹持毛坯转序至315T压力机下模，最后冲头下落，冲孔落料，冲孔时落料耗时为2s，冲孔落料速度快且不会导致毛坯变形。
从以上的步骤可以看出，本发明采用了中频炉自动进出料，升温速率统一，温度均匀，连续出料，保证节拍一致；预成型的过程中，仅仅只是镦粗，成型简单，几乎无需定位；成型靠外圆定位，定位简单，颈部靠冲头带料成型，解决了以往的定位及成型难题。

Claims (7)

1.一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，包括以下的步骤：包括下料、加热、预成型、成型、冲孔；
其中，采用中频炉对坯料进行加热，坯料经加热后首先采用1000T电动螺旋压力机预成型坯料，将圆柱形坯料镦粗为饼状，然后将镦粗后的坯料倒置放入成型模具内闭合成型；
再采用2500T电动螺旋压力机成型模靠冲头将颈部带满，采用315T闭式单点冲床冲孔将连皮切落，落料。
2.如权利要求1所述的一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其特征在于，采用中频加热炉将坯料加热至1200-1250℃。
3.如权利要求1所述的一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其特征在于，采用中频加热炉将坯料加热至1230℃。
4.如权利要求1所述的一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其特征在于，1000T电动螺旋压力机及2500T电动螺旋压力机配套设置有顶出及喷雾冷却润滑装置，加热炉、1000T电动螺旋压力机、2500T电动螺旋压力机及315T闭式单点冲床这四台设备间毛坯的转序靠两台机器人夹持放置。
5.如权利要求1所述的一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其特征在于，下料时，原材料采用圆盘锯锯切。
6.如权利要求1所述的一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其特征在于，冲孔时落料耗时为1-3s。
7.如权利要求1所述的一种管道连接所用高颈法兰锻造成型的工艺，其特征在于，冲孔时落料耗时为2s。
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