CN104439030A - 大口径高颈法兰锻造加工方法 - Google Patents

大口径高颈法兰锻造加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104439030A
CN104439030A CN201410630427.XA CN201410630427A CN104439030A CN 104439030 A CN104439030 A CN 104439030A CN 201410630427 A CN201410630427 A CN 201410630427A CN 104439030 A CN104439030 A CN 104439030A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blank
axial
roller
preformed
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410630427.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张晓平
陈昌
凌毅
戴艳珊
裴银柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LIANYUNGANG PEARL RIVER PETROCHEMICAL TUBE Co Ltd
Original Assignee
LIANYUNGANG PEARL RIVER PETROCHEMICAL TUBE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LIANYUNGANG PEARL RIVER PETROCHEMICAL TUBE Co Ltd filed Critical LIANYUNGANG PEARL RIVER PETROCHEMICAL TUBE Co Ltd
Priority to CN201410630427.XA priority Critical patent/CN104439030A/zh
Publication of CN104439030A publication Critical patent/CN104439030A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/14—Making machine elements fittings
    • B21K1/16—Making machine elements fittings parts of pipe or hose couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明提供一种大口径高颈法兰锻造加工方法。本发明的方法包括以下步骤：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。本发明降低生产成本，轧制法兰精确度高，加工余量小、材料利用率高。

Description

大口径高颈法兰锻造加工方法
技术领域：
本发明涉及一种大口径高颈法兰锻造加工方法，属于精密锻造及自动化控制技术领域。
背景技术：
高颈法兰又叫长颈法兰，一种盘状零件，主要用来实现管与管之间的联接。大口径高颈法兰通常指公称通径26英寸至60英寸的高颈法兰。大口径高颈法兰由于颈部高而薄，且上下截面差异较大，给其成形带来一定难度。目前，生产大口径高颈法兰主要采用砂型铸造法、分段锻造法、辗环机辗成整体环加工法等传统工艺。砂型铸造法是先获得铸钢毛坯，再机加工成型。由于铸态组织的法兰容易产生疏松等缺陷，难以保证其机械性能。此外，在投料时还需留出相当大的加工余量，致使材料利用率仅为50%左右，并耗费大量工时且环境污染严重；分段锻造的方法是由于大口径高颈法兰尺寸过大，毛坯难以锻造，工厂采用分段锻造的方法，锻造后以一定的方式焊接加工成一整体件。法兰与颈体焊接后进行回火处理，消除内应力，然后精加工。此方法不符合压力管道元件制造规范要求，在质量等级要求高的条件下不能使用；辗环机辗成整体环形锻件再进行机加工，用料比太高，材料利用率只占投料重量的38%-40%，并且机加工过程中耗费大量工时和能源，不经济。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种大口径高颈法兰锻造加工方法，利用2000T自由锻液压机制坯、采用专用胎模预成形，D53k-2000型颈轴向数控辗环机利用主辊（驱动辊）上的模具辗制成形，辅以5T锻造操作机、5T装取料机等设备组成联动自动化生产机组生产DN600~DN1500高颈法兰，大大提高了生产效率、节省原材料、节约能源、改善工作环境、降低劳动强度。
上述的目的通过以下技术方案实现：
大口径高颈法兰锻造加工方法，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。
所述的大口径高颈法兰锻造加工方法，所述的制坯和预成型墩粗、冲孔、冲连皮、利用胎模预成形的工序。
所述的大口径高颈法兰锻造加工方法，所述的高颈法兰毛坯轧制采用D53k-2000型颈轴向数控辗环机。
有益效果：
  1.本发明在2000T自由锻液压机上利用胎模合理分料制坯进行坯料预成形,在D53K-2000径轴向数控辗环机在主辊上套装主辊模具实现了大口径高颈法兰一次轧制成形。降低生产成本，轧制法兰精确度高，加工余量小、材料利用率高。
2.本发明降低了劳动强度和人工成本，本锻造机组由锻造加热炉、操作机、装取料机、自由锻液压机和辗环机组成一套锻造操作机组，整个控制系统由PLC控制，实行联动，自动化程度较高，生产效率显著提高，降低了传统工艺的劳动强度和人工成本。
3.本发明产品质量稳定，轧制的大口径高颈法兰的金属纤维沿圆周方向连续分布，与其工作过程中的受力和磨损相适应。其内部组织致密、晶粒细小、力学性能明显高于铸造、锻造方法生产的环件。
4.本发明的方法改善工作环境，法兰制坯、辗环加工类似于静压加工，无冲击、振动以及无噪声的特点。
具体实施方式：
大口径高颈法兰锻造加工方法，该方法包括如下步骤：首先坯料在蓄热式室式锻造炉中加热至工艺规定温度，装取料机将坯料从锻造炉中取出移至2000T自由锻液压机工作台上制坯和预成形（主要完成墩粗、冲孔、冲连皮、利用专用胎模预成形等工序。特别注意：胎模的结构尺寸决定了法兰制坯颈部和环部的分料状况，对保证成品的合格至关重要。），该自由锻液压机带有移动工作台，方便模具更换、锻件移动；液压机带有环形件制坯辅助装置，包括对中抬起装置、冲孔转臂、冲连皮转臂、旋转墩粗台、冲连皮砧座、上砧及上砧垫板。
5T装取料机把在2000T自由锻液压机上制好的法兰毛坯预成形件送至D53k-2000型颈轴向数控辗环机工作台上，毛坯预成形件在主辊（驱动辊）的旋转运动和芯辊的进给运动作用下，不断地咬入主辊(驱动辊)上所套装的主辊专用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（锥辊）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。
高颈法兰轧制是借助辗环机使环件壁厚减小,直径扩大,截面轮廓变形的成形工艺，该工艺采用径轴向轧制,使工件发生形变的力除了来自径向的挤压力,还有来自轴向的压力，工件径-轴向轧制驱动辊作旋转运动,芯辊作径向直线进给运动,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。
主要参数：
            轧制外径：Ф500~Ф2500mm
            轧制高度：70~500mm
            轧制压力：200㎏/cm2
            芯辊液压缸移动距离：800mm
            拖辊液压缸移动距离：300mm
            芯辊轧制力：200T
            锥辊轧制力：125T
            锥辊液压缸移动距离：540mm
            测量直径液压缸移动距离：700mm
            操作方法：数控机+PLC
加工精度（热态）要求：
辗环锻件公差表（单位：mm）
辗环锻件外径 ≤1000 1000-2500
外径公差 ±2 ±3
高度公差 ±2 ±2
形状公差（单位：mm）
外径尺寸 ≤1000 1000-2500
椭圆 2 3
翘曲 2 3
环件高度 ≤100 100-200 200-300 300-500
锥度 1.5 2 3.5 4
壁厚差 2 2 2.5 3
壁厚尺寸 ≤50 50-100 100-150 150-200
R角 2 2 2 4
加工产品材质：合金结构钢，碳素钢，轴承钢，不锈钢。
以上仅是本发明的最佳实施例，本发明的方法包括但不限于上述实施例，本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (3)

1.一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。
2.根据权利要求1所述的大口径高颈法兰锻造加工方法，其特征是：所述的制坯和预成型墩粗、冲孔、冲连皮、利用胎模预成形的工序。
3.根据权利要求1所述的大口径高颈法兰锻造加工方法，其特征是：所述的高颈法兰毛坯轧制采用D53k-2000型颈轴向数控辗环机。
CN201410630427.XA 2014-11-11 2014-11-11 大口径高颈法兰锻造加工方法 Pending CN104439030A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410630427.XA CN104439030A (zh) 2014-11-11 2014-11-11 大口径高颈法兰锻造加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410630427.XA CN104439030A (zh) 2014-11-11 2014-11-11 大口径高颈法兰锻造加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104439030A true CN104439030A (zh) 2015-03-25

Family

ID=52886221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410630427.XA Pending CN104439030A (zh) 2014-11-11 2014-11-11 大口径高颈法兰锻造加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104439030A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104889681A (zh) * 2015-05-19 2015-09-09 宁波大学 一种高颈法兰的加工方法
CN106312464A (zh) * 2016-11-03 2017-01-11 贵州航飞精密制造有限公司 一种铜衬套的加工工艺方法
CN111037218A (zh) * 2019-12-09 2020-04-21 东台市润丰法兰制造有限公司 一种高颈法兰加工工艺
CN114798997A (zh) * 2022-03-31 2022-07-29 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种大规格铜镍合金高径法兰锻造碾环成型方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102489638A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 张家港海陆环形锻件有限公司 一种大型内台阶环件径轴向轧制成形方法
CN202447572U (zh) * 2011-12-31 2012-09-26 青岛韩亚重工有限公司 大型高颈法兰锻辗模具
CN102974975A (zh) * 2012-11-05 2013-03-20 江苏金源锻造股份有限公司 制造风电法兰的方法
KR101254225B1 (ko) * 2013-01-08 2013-04-18 김재수 롤러스피닝을 적용한 롱넥 플랜지 제조장치 및 이를 이용한 롱넥 플랜지 제조방법
EP2626152A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-14 PSM, Inc. Method of manufacturing flange for wind towers using ring rolling method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102489638A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 张家港海陆环形锻件有限公司 一种大型内台阶环件径轴向轧制成形方法
CN202447572U (zh) * 2011-12-31 2012-09-26 青岛韩亚重工有限公司 大型高颈法兰锻辗模具
EP2626152A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-14 PSM, Inc. Method of manufacturing flange for wind towers using ring rolling method
CN102974975A (zh) * 2012-11-05 2013-03-20 江苏金源锻造股份有限公司 制造风电法兰的方法
KR101254225B1 (ko) * 2013-01-08 2013-04-18 김재수 롤러스피닝을 적용한 롱넥 플랜지 제조장치 및 이를 이용한 롱넥 플랜지 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
詹勇、吴秀峰、翟鹏、刘琳: "辗环机工作原理及性能分析", 《锻压装备与制造技术》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104889681A (zh) * 2015-05-19 2015-09-09 宁波大学 一种高颈法兰的加工方法
CN104889681B (zh) * 2015-05-19 2017-07-11 宁波大学 一种高颈法兰的加工方法
CN106312464A (zh) * 2016-11-03 2017-01-11 贵州航飞精密制造有限公司 一种铜衬套的加工工艺方法
CN111037218A (zh) * 2019-12-09 2020-04-21 东台市润丰法兰制造有限公司 一种高颈法兰加工工艺
CN114798997A (zh) * 2022-03-31 2022-07-29 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种大规格铜镍合金高径法兰锻造碾环成型方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106216538B (zh) 一种大直径环件机械扩径机
CN101913058B (zh) 汽车变速器同步滑套辗压制坯法
CN106734481B (zh) 一种小锥度筒形件复合旋压加工方法
CN104259762A (zh) 一种f22合金非等截面法兰环件锻造成形方法
CN102615223A (zh) 同时辗扩两个梯形截面法兰环锻件的方法
CN104858285A (zh) 一种旋压方法
CN104439030A (zh) 大口径高颈法兰锻造加工方法
CN102873511A (zh) 一种拥有三个台阶的复杂截面环件径向轧制成形方法
CN107626766B (zh) 一种异型无缝钢管的滚压制造方法
CN101786132A (zh) 一种汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法
CN106552852B (zh) 一种小锥度筒形件反向旋压加工方法
CN102974676B (zh) 一种锥形罩加强筋的加工方法
CN102284669A (zh) 一种法兰轴精密成形工艺
CN102145449A (zh) 一种摆线减速机主部件摆线轮的生产工艺
CN104139147A (zh) Sb564 uns n06690合金大型内t形环状锻件坯料的锻制方法
CN102172734B (zh) 汽车变速器齿圈辗压制坯法
CN108372223A (zh) 一种薄壁曲母线形零件的旋压成形方法
CN104384427A (zh) 一种风力发电主轴精密锻件成形的方法
CN105328109A (zh) 大型盘轴一体件局部连续加载成形方法
CN108115364B (zh) 厚板双旋轮加热普旋成形方法
CN101596572B (zh) 桥壳加强圈的生产工艺方法
CN103447779A (zh) 驱动桥锥齿轮锻件锻造生产工艺及设备
CN105081041A (zh) 空心火车轴毛坯强力热旋压精密塑性成形方法
CN104858284A (zh) 一种正旋旋压方法
CN107876675A (zh) 一种带法兰球阀制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150325