CN103406720B - 一种法兰制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种法兰制造方法，选取适合的空心棒材，先进行退火软化；采用锯床按等体积原则下料，锯成所需的尺寸；将坯料用温控炉加热至热透并保温；先在空气锤上把管坯锻成需要的高度，然后放入辗环机进行辗扩成型。本发明的优点在于充分发挥了空心棒和法兰的近成型性，通过辗扩提高了材料利用率；工序少，提高了工作效率，节省加工时间；组织性能好，满足恶劣工况要求。

Description

一种法兰制造方法

技术领域

本发明涉及一种机械配件加工方法，特别是涉及一种法兰制造方法，属于机械配件加工领域。

背景技术

随着全国用电量不断增长（2011年全国用电量达4.7万亿千瓦时,同比增长11.7%，2012年全年全国用电量为5.14万亿千瓦时，同比增长15%)，国家仍需大力推进电网建设。电力工业“十二五”规划中明确指出：投产110千伏及以上线路46万公里、变电容量25亿千伏安左右。电网建设给高压开关企业带来良好发展机遇，各大开关企业纷纷扩大产能、提高产量来满足电力建设的需求。

铝合金法兰(以下简称法兰)是高压开关广泛使用的零件，年需求量在百万件以上。法兰的制造质量直接影响产品气密性。因此开展法兰辗制工艺研究，提高法兰内部质量和产品高可靠性具有重要作用。法兰原来采用实心棒自由锻造成形，生产效率低，且锻造过程中由于锻锤的冲击作用变形剧烈，尤其是锻造后期的整形阶段，随着锻造温度的降低，危险性逐渐加大。这也正是自由锻造在成形最后阶段有出现锻造裂纹现象的原因。自由锻造的法兰，材料来源、合金成分、缺陷控制等仅依靠后续检验控制风险很大，这不仅增加了产品防止漏气控制的成本，同时也造成社会资源的极大浪费。

开展法兰辗制工艺研究，采用空心棒制坯碾制工艺代替落后的自由锻造工艺,不仅可以节约生产成本，还可以更好的控制产品质量。法兰类零件辗制，国内外研究较多，工艺也非常成熟。而铝合金法兰在辗制过程中容易发生飞边、凹心，粘辊和零件不能稳定成形的问题，致使零件成品率较低，这样给企业造成了大量的经济损失。针对以上生产中的棘手问题，开展系统的工艺研究具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于铝合金法兰新成形方法。

解决上述问题的技术方案为：一种法兰制造方法，包括如下步骤：

1、一种法兰制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：选取适合的空心棒材，先进行退火软化；

S2：采用锯床按等体积原则下料，锯成所需的尺寸；

S3：将坯料用温控炉加热至热透并保温；

S4：将坯料放入辗环机进行辗扩成型。

保温时间为8-12小时。

先在空气锤上把管坯锻成需要的高度，然后放入辗环机进行辗扩成型。

本发明的优点在于充分发挥了空心棒和法兰的近成型性，通过辗扩，提高了材料利用率；工序少，提高了工作效率，节省加工时间；组织性能好，满足恶劣工况要求。

综上，本发明适于广泛应用。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

本发明提供一种法兰制造方法，包括如下步骤：

S1：选取适合的空心棒材，先进行退火软化；

S2：采用锯床按等体积原则下料，锯成所需的尺寸；

S3：将坯料用温控炉加热至热透并保温8-12小时；

S4：先在空气锤上把管坯锻成需要的高度，然后放入辗环机进行辗扩成型。或者直接将坯料放入辗环机进行辗扩成型。

本发明的优点在于充分发挥了空心棒和法兰的近成型性，通过辗扩，提高了材料利用率；工序少，提高了工作效率，节省加工时间；组织性能好，满足恶劣工况要求。

下面结合实施例进一步说明：

一个典型铝合金法兰，外径为680mm，内径为491mm,高度为42mm，采用管坯外径为405mm,内径为215mm，管坯长度为79mm；先在空气锤上把管坯高度由79mm锻至42mm，再在D51辗环机机上辗扩，生产的铝合金法兰，没有裂纹，力学性能良好，与本发明工艺吻合。

本发明避免锻打过程中的开裂现象，能显著提高锻造法兰的成品率。锻造法兰80%以上的废品是在铸棒墩粗和冲孔过程中产生的而空心管省去了铸棒大幅度的墩粗和冲孔过程，避免这两种裂紋源的产生，所以对镁含量高、容易开裂的5083、5A05合金能显著提高锻造成品率。

本发明省去了冲孔工序，能节省2-4%的用料。冲孔一般需要冲掉100-180mm的料饼、，而空心管能节省冲孔所需的2-4%料，节约原材料。

本发明节省了锻打次数和锻打时间，减少中间退火次数，提高生产效率和降低生产成本。由于空心管的形状与法兰相似，能省去铸棒大幅度的墩粗和冲孔这两道工序，节省了锻打次数和锻打时间，所需中间退火次数自然减少。10-30kg的法兰无需中间退火可一次锻成，这比实心棒锻造的生产效率提高50-100%。

本发明节省了加热时间。

由于空心管的壁厚小，传热所需的时间也少，相对405mm的实心棒在锻打过程中的均匀加热到520℃所需时间为10-12小时。而405/215mm的空心管均匀加热到520℃所需时间为8小时，能节省2-4小时的加热时间。

本发明提高了铝法兰力学性能和组织均匀性。空心管的形状与法兰相似，锻造过程中的组织变形合理；能避兔实心棒在墩粗过程中坯料的上下面与锻锤和底座接触处的变形小、而坯料中部变形大的不均匀变形难题(坯料会产生单鼓形、双鼓形或铃形)，而空心管不论是在径向或轴向的锻打变形形状都与法兰形状相似，变形组织都是均匀流动的，组织均匀性好、力学性能高。

本发明采用辗环机扩孔，比自由锻扩孔提高效率50%以上，同时提高了成品率，降低了工人的劳动强度。

经过我们生产现场的测算和验证：采用铝合金空心棒下料，辗环机扩孔新工艺在锻造过程中从工序的縮短、生产效率的提高、用料的节省、加热时间的缩短、锻造时间的縮短、人工费用的节省、成品率的提高等，每吨铝法兰可节约生产成本800-1500元；可为企业进一步地节能降耗、降低成本、提质增效发挥作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种法兰制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：选取适合的空心棒材，先进行退火软化；

S2：采用锯床按等体积原则下料，锯成所需的尺寸；

S3：将坯料用温控炉加热至热透并保温；

S4：将坯料放入辗环机进行辗扩成型。

2.根据权利要求1所述的法兰制造方法，其特征在于：保温时间为8-12小时。

3.根据权利要求1所述的法兰制造方法，其特征在于:先在空气锤上把管坯锻成需要的高度，然后放入辗环机进行辗扩成型。