CN108838634B - 一种膜盘联轴器及其管件部分制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，包括：步骤1)制作管件毛坯，所述管件毛坯为圆管；步骤2)对所述管件毛坯的旋压部分进行加热；步骤3)通过旋压机对所述管件毛坯进行外旋和弯折，旋压成型，使其一端具有环形外沿部，所述环形外沿部的端部连接有环形弯折部；步骤4)将旋压成型后的所述管件毛坯进行调质热处理；步骤5)将所述管件毛坯进行切割成型，得到管件部分的成品。能够使生产的膜盘联轴器具有高重复性、结构性能一致性和优良的综合力学性能等特点。本发明还公开了一种膜盘联轴器的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及膜盘联轴器制作技术领域，尤其涉及一种膜盘联轴器及其管件部分制作方法。
背景技术
膜盘联轴器多应用于高速高扭矩的传动连接中，它可以再传递扭矩的同时，依靠特定形面的变形来吸收传动链的不对中。具有强度高、重量轻、功率密度大、补偿不对中能力强，附加载荷小等特点。广泛应用于燃气轮机，蒸汽轮机，各类风机，泵组中。
在膜盘联轴器中，最核心的就是膜盘的性能，要求有足够的传递载荷能力的同时，重量越轻其动力学特性越好，因此提高膜盘的柔性和传扭能力是联轴器膜盘设计制造的重要方向。但是一般的膜盘都采用机械车削的方式制造，车削加工无法保留原有材料流线型结构，实践上降低了膜盘的强度和疲劳性能。
机械车削是普遍采用的加工制造膜盘联轴器的方式。但是由于该部件的关键性，对材质的要求非常高通常是采用真空精炼和二次脱氧的方式进行成分与杂质控制，同时调质热处理的方式达到一定的力学性能要求。目前国内的膜盘联轴器市场基本上被德国、美国和日本厂家垄断，其根本原因是材质的纯净度、加工和热处理工艺不够成熟，部件微孔的精确检测也是阻碍膜盘联轴器国产化的因素之一。
现有的加工工艺和手段存在以下的缺点：
1、在经过调质处理的钢锭或者简单锻打后的钢坯上进行机加工对材料的利用率是极大的损害。而且加工周期长；
2、调质处理的钢锭或者简单锻打后的钢坯不具备联轴器要求的流线型结构，降低膜盘的强度和疲劳性能。
因此，如何提供一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，以提高力学性能，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，以提高力学性能。本发明的另一目的在于提供一种膜盘联轴器的制作方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，包括：
步骤1)制作管件毛坯，所述管件毛坯为圆管；
步骤2)对所述管件毛坯的旋压部分进行加热；
步骤3)通过旋压机对所述管件毛坯进行外旋和弯折，旋压成型，使其一端具有环形外沿部，所述环形外沿部的端部连接有环形弯折部；
步骤4)将旋压成型后的所述管件毛坯进行调质热处理；
步骤5)将所述管件毛坯进行切割成型，得到管件部分的成品。
优选的，上述步骤1)具体为取正火状态的圆管，车加工成所述管件毛坯。
优选的，上述步骤1)还包括对车加工后的所述管件毛坯进行超声波检测。
优选的，上述步骤2)中的加热为预热到500℃-700℃。
优选的，上述步骤2)中的加热为采用氧乙炔火焰加热或者红外激光加热。
优选的，上述步骤3)还包括将旋压成型的所述管件毛坯进行冷却。
优选的，上述冷却为放到炉中保持300℃半小时后，随炉冷却。
本发明还提供一种膜盘联轴器的制作方法，包括管件部分的制作方法，其特征在于，管件部分的制作方法为如上述任意一项所述的膜盘联轴器的管件部分制作方法。
优选的，上述管件部分与其他部分的连接采用电子束焊。
优选的，上述步骤5)还包括对所述管件部分的成品进行超声检测。
本发明提供的一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，包括：步骤1)制作管件毛坯，所述管件毛坯为圆管；步骤2)对所述管件毛坯的旋压部分进行加热；步骤3)通过旋压机对所述管件毛坯进行外旋和弯折，旋压成型，使其一端具有环形外沿部，所述环形外沿部的端部连接有环形弯折部；步骤4)将旋压成型后的所述管件毛坯进行调质热处理；步骤5)将所述管件毛坯进行切割成型，得到管件部分的成品。
本发明提供的膜盘联轴器的管件部分制作方法，针对传统加工膜盘联轴器工艺的不足，提出利用旋压技术来经济批量生产组织结构合理的膜盘联轴器。金属旋压成形技术是通过旋转使工件受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而成型某一形状的技术。并且，因为旋压技术的使用，膜盘联轴器的制备工序上发生了变化，最终的调质热处理在旋压之后，而且，因为旋压技术的使用，膜盘联轴器拥有组织流线结构是该部件的理想组织结构，因此用这种方法所生产的膜盘联轴器具有高重复性、结构性能一致性和优良的综合力学性能等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的管件毛坯的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的管件毛坯进行外旋和弯折后的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的管件部分的成品的结构示意图。
上图1-3中：
管件毛坯1、环形外沿部2、环形弯折部3。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参考图1-图3，图1为本发明实施例提供的管件毛坯的结构示意图；图2为本发明实施例提供的管件毛坯进行外旋和弯折后的结构示意图；图3为本发明实施例提供的管件部分的成品的结构示意图。
由于采用旋压后结构形状的变化并不明显，因此在图1、图2和图3中添加数据进行辅助说明，更直观的体现出其变化，其数据仅用来体现旋压前后的变化，不做为限定条件。
本发明实施例提供的一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，包括：步骤1)制作管件毛坯1，管件毛坯1为圆管；步骤2)对管件毛坯1的旋压部分进行加热；步骤3)通过旋压机对管件毛坯1进行外旋和弯折，旋压成型，使其一端具有环形外沿部2，环形外沿部2的端部连接有环形弯折部3；步骤4)将旋压成型后的管件毛坯1进行调质热处理；步骤5)将管件毛坯1进行切割成型，得到管件部分的成品。其中，管件毛坯1的旋压部分一般为管件毛坯1的三分之一至二分之一部分。
本发明实施例提供的膜盘联轴器的管件部分制作方法，针对传统加工膜盘联轴器工艺的不足，提出利用旋压技术来经济批量生产组织结构合理的膜盘联轴器。金属旋压成形技术是通过旋转使工件受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而成型某一形状的技术。并且，因为旋压技术的使用，膜盘联轴器的制备工序上发生了变化，最终的调质热处理在旋压之后，而且，因为旋压技术的使用，膜盘联轴器拥有组织流线结构是该部件的理想组织结构，因此用这种方法所生产的膜盘联轴器具有高重复性、结构性能一致性和优良的综合力学性能等特点。
为了进一步优化上述方案，步骤1)具体为取正火状态的圆管，车加工成管件毛坯1。步骤1)还包括对车加工后的管件毛坯1进行超声波检测，即对车销加工后的钢管进行超声检测，确定无铸、锻态夹杂、气孔等缺陷。
为了进一步优化上述方案，步骤2)中的加热为预热到500℃-700℃。步骤2)中的加热为采用氧乙炔火焰加热或者红外激光加热。优选的，上述步骤3)还包括将旋压成型的管件毛坯1进行冷却。上述冷却为放到炉中保持300℃半小时后，随炉冷却。
即采用带有预热装置的旋压机加热后进行外旋和弯折从而达到图2所示；加热具体为采用氧乙炔火焰加热或者红外激光加热的方式将旋压部分均匀预热到500-700℃，然后开始旋压操作，旋压结束后，将工件放到预制300℃的炉子里半小时后随炉冷却。
本发明实施例还提供一种膜盘联轴器的制作方法，包括管件部分的制作方法，管件部分的制作方法为如上述任意一项实施例所述的膜盘联轴器的管件部分制作方法。
其中，管件部分与其他部分的连接采用电子束焊。步骤5)还包括对管件部分的成品进行超声检测。
具体实施时：
本发明实施例提供的膜盘联轴器的制作方法，所针对的材料是调质合金钢30Cr2Ni2Mo和40CrNiMoA，该合金调质后的拉伸强度是1100MPa，曲服强度是900MPa，延伸率大于40％，室温冲击韧性大于40J,布氏硬度在340左右。当然，本发明中提到的工艺，稍作修改(因为材料特征和化学成分不同等)也可以用到其它金属和合金种类中，比如铝镁合金、锌合金合铜合金等等。在本发明中的实例中，由于合金钢厚度较大，所以加工与热处理工艺顺序需要做相应调整。为了生产如图3所示的联轴器的一边，其生产工艺流程是：
1、取正火态的一定尺寸的钢管件毛坯，车加工成如图1所示的钢管状；
2、对车销加工后的钢管进行超声检测，确定无铸、锻态夹杂、气孔等缺陷；
3采用带有预热装置的旋压机加热后进行外旋和弯折从而达到图2所示的结构；加热具体为采用氧乙炔火焰加热或者红外激光加热的方式将旋压部分均匀预热到500-700℃，然后开始旋压操作；旋压结束后，将工件放到预制300℃的炉子里半小时后随炉冷却；
4将旋压的工件进行力学性能要求的调质热处理，得到设计要求的机械力学性能(热处理细节不是终点，并且为现有技术，因此从略)；
5将热处理后的工件车削加工成图3所示的部件；
6进一步进行超声检测，确定旋压及随后的热处理无缺陷生成；
7电子束焊接联轴器的上下两个部分(焊接细节不是终点，焊接为现有技术，因此从略)。
本发明实施例提供的膜盘联轴器的制作方法的重点为：
1利用旋压成型技术来制造膜盘联轴器；
2旋压钢件需要预热然后旋压成型；预热形式有氧乙炔火焰加热和激光选区加热等方法；
3因为旋压技术的使用，膜盘联轴器的制备工序上发生了变化；最终的调质热处理在旋压之后。
其有益效果包括：
1、因为旋压技术的使用，膜盘联轴器拥有组织流线结构是该部件的理想组织结构，因此用这种方法所生产的膜盘联轴器具有高重复性、结构性能一致性和优良的综合力学性能等特点；
2、节省材料的使用和能源；
3、将旋压技术与电子束焊接有机地结合起来是有效地生产膜盘联轴器的制作方法。
本发明实施例提供的膜盘联轴器的制作方法，是针对传统加工膜盘联轴器工艺的不足，而提出利用旋压技术结合电子束焊接来经济批量生产组织结构合理的膜盘联轴器。金属旋压成形技术是通过旋转使工件受力点由点到线由线到面，同时在某个方向给予一定的压力使金属材料沿着这一方向变形和流动而成型某一形状的技术。为了突破材料厚度的限制(一般旋压要求板厚不超过4毫米)，本发明利用预热合金钢或者在旋压过程中实行红外激光实时加热的方法进行成型加工。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种膜盘联轴器的管件部分制作方法，其特征在于，包括：
步骤1)制作管件毛坯，所述管件毛坯为圆管；
步骤2)对所述管件毛坯的旋压部分进行加热；
步骤3)通过旋压机对所述管件毛坯进行外旋和弯折，旋压成型，使其一端具有环形外沿部，所述环形外沿部的端部连接有环形弯折部；
步骤4)将旋压成型后的所述管件毛坯进行调质热处理；
步骤5)将所述管件毛坯进行切割成型，得到管件部分的成品，
所述步骤1)具体为取正火状态的圆管，车加工成所述管件毛坯，
所述步骤2)中的加热为预热到500℃-700℃，
所述步骤3)还包括将旋压成型的所述管件毛坯进行冷却，所述冷却为放到炉中保持300℃半小时后，随炉冷却。
2.如权利要求1所述的膜盘联轴器的管件部分制作方法，其特征在于，所述步骤1)还包括对车加工后的所述管件毛坯进行超声波检测。
3.如权利要求1所述的膜盘联轴器的管件部分制作方法，其特征在于，所述步骤2)中的加热为采用氧乙炔火焰加热或者红外激光加热。
4.一种膜盘联轴器的制作方法，包括管件部分的制作方法，其特征在于，管件部分的制作方法为如上述权利要求1-3任意一项所述的膜盘联轴器的管件部分制作方法。
5.如权利要求4所述的膜盘联轴器的制作方法，其特征在于，所述管件部分与其他部分的连接采用电子束焊。
6.如权利要求4所述的膜盘联轴器的制作方法，其特征在于，所述步骤5)还包括对所述管件部分的成品进行超声检测。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A Method for Manufacturing Membrane Disc Coupling and Its Pipe Parts Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20200605 Pledgee: Changsha Bank city branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: SEED TECHNOLOGIES Corp.,Ltd. Registration number: Y2023980074149 |