CN102284607A - 一种高压开关中高颈法兰的制造方法 - Google Patents

一种高压开关中高颈法兰的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压开关中高颈法兰的制造方法，它采用翻边工艺结合旋压成形工艺，将平板环形坯料直接成形为高压开关高颈法兰零件。本发明具有成品率高、加工效率高、生产成本低及产品使用寿命长等优点。

Description

一种高压开关中高颈法兰的制造方法
技术领域
本发明涉及一种高颈法兰的制造方法，具体地说是涉及一种高压开关中高颈法兰的制造方法。
背景技术
目前，普遍使用的高压开关高颈法兰是分体式的，即法兰和筒体分别加工，然后采用焊接工艺将法兰与筒体焊接为一体，具体如图1所示。用这种制造方法生产出的高颈法兰存在以下主要缺陷：1、法兰和筒体焊接区域容易产生应力集中，使产品的抗疲劳强度降低，影响产品的使用寿命；2、在焊接过程中产品容易产生变形，直接影响产品的成形精度和一致性；3、在焊接完成后产品内表焊缝需要全面打磨，导致生产效率低下；4、对产品焊缝的全检，直接造成产品的制作成本大幅升高。由于上述原因，如果采用这种加工方法加工高压开关中高颈法兰，会极大的影响产品生产厂家的进步和发展。
因此，设计出一种加工简单合理、制作成本低、使用寿命长、且加工效率高的高压开关中高颈法兰的制造方法成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的主要目的在于针对分体式高压开关高颈法兰制造方法中存在的主要缺陷，而提供一种简单合理、加工效率高的高压开关中高颈法兰的制造方法，以克服现有成形工艺成形精度低、一致性差、使用寿命短及制作成本高的缺陷。
本发明是通过实施下述技术方案来实现的：
一种高压开关中高颈法兰的制造方法，它采用翻边工艺结合旋压成形工艺，将平板环形坯料直接成形为高压开关高颈法兰零件，该成形工艺包括如下步骤：
（1）采用机加工艺对环形锻件毛坯进行精加工，且加工后的环形坯料内孔端口一端倒角的圆弧半径为2～2.5mm，其另一端倒角的圆弧半径为10～15mm；
（2）将环形坯料均匀加热到150℃～250℃；
（3）在加热后的环形坯料上均匀涂抹高温高压润滑剂；
（4）将涂抹有高温高压润滑剂的环形坯料放入翻边模具中，其中环形坯料内孔端口倒角的圆弧半径为2～2.5mm的一边与凹模接触，另一边在成形过程中与凸模接触；
（5）采用翻边成形工艺，将翻边模具中的平板环形坯料的内孔成形为筒形直边；
（6）将翻边模具中翻边成形获得的预成形坯料放置室内进行自然降温处理，放置时间不少于4小时；
（7）将自然时效后的预成形坯料安装到旋压机的芯模上，预备旋压成形；
（8）旋压成形过程中芯模转速在200～300r/min的范围内合理选择，旋轮进给比在1.0～1.5mm/r的范围内合理选择，旋轮圆角半径在0.5t～1.5t的范围内合理选择（t为坯料壁厚）；
（9）采用旋压成形工艺，将旋压机的模具中的预成形坯料的筒形直边旋长至零件的设计要求。
与现有技术相比，采用本制造方法加工高压开关中高颈法兰的有益效果及优点如下：
1、由于产品一体成形，取消了焊接工序，避免了焊接变形的发生，同时旋压工艺能够保证零件内孔的成形精度和表面质量，大幅提高了产品的成品率；
2、由于产品一体成形，取消了焊缝检测和打磨工序，极大提高了产品的加工效率；
3、由于产品一体成形，取消了焊缝，能够节省大量的焊缝检测费用，大大降低了产品的生产成本；
4、由于采用新工艺，提高了产品的表面硬度及抗疲劳强度，且本加工方法不产生焊接应力集中区，延长了产品的使用寿命。
 
附图说明
图1是传统的带焊缝高压开关中高颈法兰结构示意图；
图2是本发明环形坯料结构示意图；
图3是本发明内孔翻边加工结构示意图；
图4是本发明旋压成形加工结构示意图；
图5是采用本发明加工的高压开关中高颈法兰结构示意图。
 
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
参见图2至图5，本发明具体实施所采用的设备为1000T压力机和CZ450/3CNC数控强力旋压机，本高压开关中高颈法兰的制造方法，它采用翻边工艺结合旋压成形工艺，将平板环形坯料直接成形为高压开关高颈法兰零件，该成形工艺包括如下步骤：
采用机加工艺对环形锻件毛坯进行精加工，将该坯料加工成外径为480mm、内径为320mm及壁厚为30mm的环形坯料，且加工后的环形坯料内孔端口一端倒角的圆弧半径为2mm，其另一端倒角的圆弧半径为10mm；
将环形坯料均匀加热到200℃±3℃；
在加热后的环形坯料上均匀涂抹高温高压润滑剂；
将涂抹有高温高压润滑剂的环形坯料放入1000T压力机的翻边模具中，其中环形坯料内孔端口倒角的圆弧半径为2mm的一边与凹模接触，另一边在成形过程中与凸模接触；
采用翻边成形工艺，将翻边模具中的平板环形坯料的内孔成形为筒形直边，筒形直边的壁厚约25mm±0.5mm，高度约30mm±0.5mm；
将翻边模具中翻边成形获得的预成形坯料放置室内进行自然降温处理，放置时间为6小时；
将自然时效后的预成形坯料安装到旋压机的芯模上，预备旋压成形；
将CZ450/3CNC数控强力旋压机的芯模转速调节至260r/min，旋轮进给比调节至1.2mm/r，采用圆角半径在为15mm的旋轮进行旋压成形；
采用旋压成形工艺，将筒形直边的的壁厚旋薄至6mm±0.05m，然后采用机加工艺加工筒形直边的端面，使筒形直边的高度满足设计要求78mm±0.05mm。

Claims (1)

1.一种高压开关中高颈法兰的制造方法，其特征在于：它采用翻边工艺结合旋压成形工艺，将平板环形坯料直接成形为高压开关高颈法兰零件，该成形工艺包括如下步骤：
（1）采用机加工艺对环形锻件毛坯进行精加工，且加工后的环形坯料内孔端口一端倒角的圆弧半径为2～2.5mm，其另一端倒角的圆弧半径为10～15mm；
（2）将环形坯料均匀加热到150℃～250℃；
（3）在加热后的环形坯料上均匀涂抹高温高压润滑剂；
（4）将涂抹有高温高压润滑剂的环形坯料放入翻边模具中，其中环形坯料内孔端口倒角的圆弧半径为2～2.5mm的一边与凹模接触，另一边在成形过程中与凸模接触；
（5）采用翻边成形工艺，将翻边模具中的平板环形坯料的内孔成形为筒形直边；
（6）将翻边模具中翻边成形获得的预成形坯料放置室内进行自然降温处理，放置时间不少于4小时；
（7）将自然时效后的预成形坯料安装到旋压机的芯模上，预备旋压成形；
（8）旋压成形过程中芯模转速在200～300r/min的范围内合理选择，旋轮进给比在1.0～1.5mm/r的范围内合理选择，旋轮圆角半径在0.5t～1.5t的范围内合理选择（t为坯料壁厚）；
（9）采用旋压成形工艺，将旋压机的模具中的预成形坯料的筒形直边旋长至零件的设计要求。
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