一种用于壳体法兰轧制成形的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于壳体法兰轧制成形的工艺，涉及壳体法兰制造领域，其技术方案要点是包括以下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种用于壳体法兰轧制成形的工艺


[0001]本专利技术涉及壳体法兰制造领域，尤其涉及一种用于壳体法兰轧制成形的工艺
。

技术介绍

[0002]壳体法兰是一种用于连接或固定壳体结构的元件
。
它通常由金属制成，壳体法兰为环形结构
。
壳体法兰在许多行业和应用中广泛使用，例如机械制造
、
化工工程
、
能源领域等
。
[0003]目前有某种型号的大型壳体法兰，需要采用传统轧环工艺进行单件坯料异形轧制，制备两个异形模具：外缘异形模具和内缘异形模具
。
外缘异形模具适配壳体法兰的外缘形状，内缘异形模具适配壳体法兰的内缘形状，在轧环机上安装外缘异形模具轧制坯料外缘，之后在轧环机上安装内缘异形模具轧制坯料内缘，最后进行机加工整形
。
[0004]但是在轧制中存在以下问题：
[0005]1、
坯料内缘和外缘成型不是同步进行，导致在轧环过程坯料受力不对称，容易出现动态失稳，引起坯料重量分布不均匀或几何形状出现偏差，导致坯料内部应力分布不平衡，组织均匀度不佳，进而引发折叠
、
凹槽等加工缺陷，影响坯料质量
。
[0006]2、
轧制完成之后，需要较多额外机加工过程，将坯料整形到目标尺寸，以下料重量
5000kg/
件为例，成品重量
2768kg/
件，材料利用率较低
。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种用于壳体法兰轧制成形的工艺，其优点在于提高壳体法兰的材料利用率和质量
。
[0008]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0009]一种用于壳体法兰轧制成形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]步骤
S1、
下料；
[0011]步骤
S2、
加热：板坯加热并保温；
[0012]步骤
S3、
镦拔：坯料进行初次拔长，初次拔长的锻造比最低为
3.6
，之后进行初次镦粗，初次镦粗的锻造比最低为
1.6
，然后坯料进行二次拔长，二次拔长的锻造比最低为
1.6
，之后坯料倒八方，坯料二次镦粗，二次镦粗的锻造比最低为
1.8
，最后坯料外缘滚圆；
[0013]步骤
S4、
冲孔：
[0014]步骤
S5、
旋压：以壁厚中心为基准，先压外缘的一侧
(L1)
，后压内缘一侧
(L2)
，
(L1)
和
(L2)
下压量相同，之后坯料翻面进行同样旋压动作；
[0015]步骤
S6、
回炉加热：坯料入炉加热并保温；
[0016]步骤
S7、
轧环：使用异形主辊及异形芯辊进行轧环，轧制初始阶段为坯料整圆阶段
a
，之后提速进行成形阶段
b
，待锻件形状完全成形，锻件进入直接长大阶段，减小芯辊进给速度，最后锻件进入整形阶段
c
；
[0017]轧制曲线为指数函数其中
x
为径向轧制量，
y
为轴向轧制量
。
[0018]进一步的，在步骤
S2
中，将板坯加热温度为
1230℃
，保温时间范围3～
4h。
[0019]进一步的，在步骤
S3
中，坯料的总锻造比达到
8.6
及以上
。
[0020]进一步的，在步骤
S5
中，旋压的变形量为
36
％
。
[0021]进一步的，在步骤
S6
中，坯料加热到
1230℃
，保温时间为
1.5h。
[0022]进一步的，在步骤
S7
中，坯料整圆阶段，辊进给速度设置为
0.8mm/s
，待坯料转过3～5圈后快速增加进给速度至
2mm/s。
[0023]进一步的，在步骤
S7
中，成形阶段
b
中，待锻件形状完全成形，降低芯辊进给速度至
1mm/s
，之后进入直接长大阶段
。
[0024]进一步的，在步骤
S7
中，当锻件直径距离成品还差
100mm
时，降低芯辊进给速度至
0.6mm/s
，此时锻件进入整形阶段
。
[0025]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]1.
在镦粗和拔长过程中，保证单次镦粗和拔长的锻造比，并且总锻造比达到
8.6
，坯料中心的缺陷会受到拉伸
、
压缩和变形的作用，使得缺陷区域的材料重新排列和重分布
。
这有助于缺陷区域与周围材料的结合，减小或消除缺陷；施加的压力有利于将缺陷区域的材料压实，减少缺陷的尺寸和程度，应变和热作用可以促使材料的再结晶
。
再结晶会改善材料的晶粒结构，使得缺陷区域的晶粒重新长大或重新排列，三者共同作用使材料组织更均匀，晶粒得到细化，提高锻件的力学性能
。
[0027]2.
在锻件端面的旋压，施加的压力可以局部增加材料的应变，从而提高材料的流动性，使坯料两端形成相应的鼓度，后续锻造过程中更容易实现坯料的形状调整和变形，促进锻件的成形
。
[0028]3.
在轧环中，以低速进入整圆阶段，之后提速，只有径向轧制，无轴向轧制，由于主辊和芯辊的挤压，使得中间部分的材料向两端流动，且在靠近两端面的位置材料聚集最多；之后进入成形阶段，大的进给速度及之前旋压的两端鼓度均有利于锻件的成形，轴向的压下速度是由快变慢直至为零，其目的是当主辊及芯辊与锻件完全接触后，由于上下两端壁厚宽，在轧制过程中容易出现中心无法锻透产生凹槽的现象，通过轴向轧制可消除端面凹槽
。
且随着轧制的进行，壁厚逐渐薄，凹槽现象也会逐渐减轻直至消失，最后进入整形阶段，与整圆阶段相似，总体实现对称轧制，提高轧制的稳定性
。
并且设计轧制曲线，有利于锻件的成形且保证了其尺寸及形状公差，在降低轧制难度的同时，保证锻件质量
。
[0029]4.
合理的轧制参数和设计轧制曲线，有利于锻件的成形且保证了其尺寸及形状，并控制公差，并且轧制完成之后的锻件外形也更加设计零件外形，也有利于减少用料
。
[0030]5.
下料选择板坯，并且不需要进行大量的机加工操作将坯料加工到指定尺寸，所以减轻了下料的重量，提高材料的利用率，降低了原料成本
。
附图说明
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于壳体法兰轧制成形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1、
下料；步骤
S2、
加热：板坯加热并保温；步骤
S3、
镦拔：坯料进行初次拔长，初次拔长的锻造比最低为
3.6
，之后进行初次镦粗，初次镦粗的锻造比最低为
1.6
，然后坯料进行二次拔长，二次拔长的锻造比最低为
1.6
，之后坯料倒八方，坯料二次镦粗，二次镦粗的锻造比最低为
1.8
，最后坯料外缘滚圆；步骤
S4、
冲孔：步骤
S5、
旋压：以壁厚中心为基准，先压外缘的一侧
(L1)
，后压内缘一侧
(L2)
，
(L1)
和
(L2)
下压量相同，之后坯料翻面进行同样旋压动作；步骤
S6、
回炉加热：坯料入炉加热并保温；步骤
S7、
轧环：使用异形主辊及异形芯辊进行轧环，轧制初始阶段为坯料整圆阶段
a
，之后提速进行成形阶段
b
，轧制曲线为指数函数，轧制曲线为指数函数其中
x
为径向轧制量，
y
为轴向轧制量
。
，待锻件形状完全成形，锻件进入直接长大阶段，减小芯辊进给速度，最后锻件进入整形阶段
c。2.
根据权利要求1所述的一种用于壳体法兰轧制成形的工艺，其特征在于：在步骤
S2
中，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆秦旭，郭亮，刘攀，蒋鑫，顾振宇，
申请(专利权)人：无锡派克新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：