整体法兰阀门阀体模锻成型方法技术

解决分体模锻再焊接的问题和整体模锻成本高问题，本发明专利技术的整体法兰阀门阀体模锻成型方法，是下料后进行预锻初形毛坯，是将材料外径预锻成大于阀体两侧边法兰的外径，再将中部压扁，中部压扁的厚度大于阀体中法兰的外径，制成长度大于阀体两侧边法兰方向长度的初形毛坯，对初形毛坯进行单向模锻并切边。对于小口径阀体在边法兰和中法兰之间的上下模具边缘留有间隙。不锈钢阀体对初形毛坯进行粗终锻，切边后再精终锻。用普通单向压力机就生产整体法兰阀门阀体，大大降低了加工成本。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种整体模锻法兰阀门、特别是涉及一种整体法兰阀门阀体的模锻成型加工锻造工艺方法。
技术介绍
已有的阀体模锻成型方法都是采取单向模锻工艺，采取依次下料、预锻、终锻、切边过程，下料后的预锻是将棒材敦成外径和长度与要加工的工件最大外径和长度相当的柱形，再放到上下模具之间进行单向模锻终锻成型。预锻只是为了改变材料的性能。终锻单向模锻过程。由于单向模锻只在上下模具上方向下单向受力，所以只能加工一个方向或部位变形比例比较小的工件。锻钢法兰阀门的阀体的模锻，长期以来国内外阀门制造商由于受热模锻工艺条件所限，法兰阀门的阀体一直采取阀体主体与法兰分别锻造加工后焊接一起。在设计制造美国API602《紧凑型锻钢阀门》标准及中国JB/T7746《缩径锻钢阀门》标准阀门产品时，阀体在两侧边部和中部上方三个方向都有法兰，而且法兰与相邻部位比例相差比较大，所以模锻法兰阀门的阀体加工工艺，只能采用国内外阀门制造商长期以来采用两边的法兰与阀体主体部分分别模锻，再焊接在一起的工艺，形成焊接结构法兰阀门，如图2所示。此工艺形成的法兰阀门结构，由于焊接带来的焊缝腐蚀隐患，减小了阀体的强度，增加了无损探伤工序。焊接法兰阀门生产工艺[阀体主体锻造、机加工；二侧法兰锻造、机加工]→[焊前阀体、法兰预热处理]→[二侧法兰阀体焊接]→[热处理消除热应力]→[焊缝X光探伤、着色渗透探伤]→[精加工]→[组装试压出厂]。如采取整体模锻的阀体，可以采用多方向的模锻工艺及模具，这样的模具设计复杂、成本高，要单独设计模锻设备，模锻设备造价高、加工工艺比较复杂，而且操作复杂、制造成本比较高。国内外石油化工企业所采用的易燃易爆高温高压阀门对阀体要求十分严格，由于铸钢、铸铁阀门所造成的铸件缺陷，近几年来用户及制造商大量采用锻钢结构阀门，有力推动阀门锻造技术发展，世界最发达的国家已采用了3万吨级锻压机，三向模锻技术如图4所示，锻造大型或复杂阀门锻件。目前，国内外阀门行业对DN≤50mm API型锻钢阀门采用三种形式，螺纹连接图3-1，承插焊连接图3-2，焊接法兰阀门图3-3，国内外对于焊接法兰阀门采用螺纹承插焊形式普通阀体与法兰焊接，而普通阀体锻造采用普通锻造设备；压力400T、460T、1600T、3150T，单向模锻技术。
技术实现思路
本专利技术就是要解决已有模锻加工法兰阀门阀体要分体模锻再焊接的问题和整体模锻成本高、工艺工装设备复杂的技术问题，提供一种操作方便、成本低，利用单向模压设备和模具加工结构形状复杂的整体法兰阀门阀体模锻加工工艺方法。本专利技术采用普通锻压设备，单向模锻技术(参见如图5所示)，锻造整体模锻法兰阀门阀体毛坯。本专利技术的整体法兰阀门阀体模锻成型方法，是依次采取下料、预锻、终锻、切边，其特征在于下料后进行预锻初形毛坯，是将材料外径预锻成大于阀体两侧边法兰的外径，再将中部压扁，中部压扁的厚度大于阀体中法兰的外径，制成长度大于阀体两侧边法兰方向长度的初形毛坯(称为制坯)，将制坯后初形毛坯放到上、下模具中进行单向模锻的终锻，终锻后进行切边。进一步对于小口径的法兰阀门由于两侧的边法兰距离中法兰比较接近，为了保证单向模锻过程余量充分同时向两个接近的法兰位置流动排出废料，在边法兰和中法兰之间的上下模具边缘之间留有间隙，单向模锻过程保证余量有效向相邻的边法兰和中法兰两个法兰位置及间隙流动，有利于下道工序切边模具切边。在生产不锈钢阀门或相对于压力机吨位的大口径整体模锻法兰阀体的方法中，还要在预锻后用粗终锻的上下模具对初形毛坯进行单向模锻的粗终锻，并切除粗终锻后的毛边，再用精终锻的上下模具进行单向模锻的精终锻，精终锻后进行切边整形。本项专利技术只用普通单向压力机就可以加工生产整体法兰阀门阀体毛坯，小于50mm锻钢阀门可分别采用400T-3000T压力机，单向模锻整体阀体，锻压API602标准碳钢、合金钢、不锈钢整体模锻法兰阀门。本专利技术整体模锻法兰阀门阀体采用的一个模锻法兰整体。从本专利技术与已有的法兰阀门制造工序来看，形成整体模锻法兰阀门大大简化由于焊接带来的焊前预热，焊后热处理、焊接无损检验等工序，缩短了制造周期，减少了热加工工时及昂贵的无损检测费用，从根本上消除焊缝带来的安全隐患。与多方向的模锻工艺及模具相比，大大简化了模具设计，大大降低了模具成本，不用单独设计模锻设备，降低了模锻设备造价、简化了加工工艺及操作过程、大大降低了加工成本。附图说明图1是采用本专利技术模锻技术制造的整体法兰阀门的剖视结构示意图。图2是采用已有分体模锻技术制造的锻钢阀体的法兰与阀体主体焊接在一起的焊接法兰阀门剖视结构示意图。图3-1是已有内螺纹阀门(不带两侧法兰)的阀体剖视结构图；图3-2是已有承插焊阀门(不带两侧法兰)的阀体剖视结构图；图3-3是已有法兰阀门(法兰与阀体焊接)的阀体剖视结构图。图4是三向模锻示意图；图5是单向模锻示意图。图6是已有技术单向模锻出的承插焊法兰阀门阀体主体(不含两侧边法兰)示意图；图7是本专利技术工艺生产出的整体法兰阀门阀体示意图；图8是本专利技术工艺生产出的小口径(轻型)整体法兰阀门阀体示意图。图9是已有单向模锻工艺加工法兰阀门阀体主体(不含两侧边法兰)各过程成型的示意图，其中9-1下料的棒料、9-2是预锻敦粗的形状，9-3是上下模单向模锻终锻后的阀体主体正面示意图，9-4是上下模单向模锻终锻后的阀体主体左面示意图，9-5是切边后的阀体主体正面示意图，9-6是切边后的阀体主体左面示意图。图10是本专利技术工艺方法加工整体法兰阀门阀体各过程成型的示意图，其中10-1下料的棒料、10-2是预锻敦粗的形状、10-3是初锻中部压扁后的形状主视图、10-4是初锻中部压扁后的形状左视图、10-5是上下模单向模锻终锻(或粗终锻)后的整体阀体正面示意图，10-6是上下模单向模锻终锻(或粗终锻)后的整体阀体左面示意图。10-7上下模单向模锻精终锻后的整体阀体正面示意图，10-8是上下模单向模锻精终锻后的整体阀体左面示意图。10-9终锻再切边后的整体阀体正面示意图，10-10是终锻再切边后的整体阀体左面示意图。下面结合实例及附图进一步说明本专利技术的技术整体锻造法兰阀门阀体(含二侧边法兰)工艺。具体实施例方式普通阀体毛坯(不含二侧边法兰)称为“多枝型”锻件(如图6所示)，模锻就比较困难了，而整体法兰阀门阀体毛坯称为“分支多枝形”锻件，形状复杂系数被称为复杂级，因此采用已有的阀体锻造工艺过程(如图9所示过程)是无法实现的。如图7、8所示两侧边法兰与中法兰形成的区域，a、b、c、d处三向挤压废边料无法排除，造成折叠，涨胎或模具体腔锻打不满。两侧法兰厚度与锻件厚度之比超过锻件形状复杂系数要求，采用已有的单向模锻技术难度极大。实施例一、一种本专利技术的整体法兰阀门阀体模锻成型方法，同样是采取根据阀体用料及余量下料；对下出的棒料(图10中的10-1)进行预锻初形毛坯，先是将棒料外径φ预锻(敦成)φ1(φ2)成大于阀体两侧边法兰外径形状(图10中的10-2)，再将中部压扁，中部压扁的厚度b1大于阀体中法兰的外径，制成长度L2(L1变成L2)大于阀体两侧边法兰方向长度的初形毛坯(简称为制坯，见图10中的10-3、10-4)，将初形毛坯放到上、下模中进行单向模锻的终锻(图10中的10-5、10-6)，终锻后进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体法兰阀门阀体模锻成型方法，是采取依次下料、预锻、终锻、切边，其特征在于：下料后进行预锻初形毛坯，是将材料外径预锻成大于阀体两侧边法兰的外径，再将中部压扁，中部压扁的厚度大于阀体中法兰的外径，制成长度大于阀体两侧边法兰方向长度的初形毛坯，将初形毛坯放到上、下模中进行单向模锻的终锻，终锻后进行切边。

【技术特征摘要】
1.一种整体法兰阀门阀体模锻成型方法，是采取依次下料、预锻、终锻、切边，其特征在于下料后进行预锻初形毛坯，是将材料外径预锻成大于阀体两侧边法兰的外径，再将中部压扁，中部压扁的厚度大于阀体中法兰的外径，制成长度大于阀体两侧边法兰方向长度的初形毛坯，将初形毛坯放到上、下模中进行单向模锻的终锻，终锻后进行切边。2.如权利要求1所说的整体法兰阀门阀体模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨安生，
申请(专利权)人：大连大洋阀门研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]