一种多凸台异形偏心状精密法兰锻件的加工方法与流程

本发明涉及一种法兰盘领域，更具体地说，涉及一种多凸台异形偏心状精密法兰锻件的加工方法。

背景技术：

法兰flange，又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接丝扣连接法兰、焊接法兰和卡夹法兰。法兰都是成对使用的,低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可以称为“法兰类零件”。但是这种连接只是一个设备的局部，如法兰和水泵的连接，就不好把水泵叫“法兰类零件”。比较小型的如阀门等，可以叫“法兰类零件”。

目前，中国专利网上公开了一种液压缸法兰加工工艺，包括以下步骤：a、备料，b、磨床粗加工，c、数控粗加工，d、钳工，e、热处理，f、镗孔，g、磨床精加工，h、数控精加工，i、线切割，j、镜面抛光。本发明液压缸法兰加工工艺，工序安排合理，加工效率高，能够有效的节约加工成本，加工精度高，能够有效的提高使用寿命。

上述专利中的一种液压缸法兰加工工艺，虽然具有工序安排合理和加工效率高优点，但是该法兰加工工艺热处理的过程的温度是直接上升，从而导致毛坯的变形过大，使得后续锻造的精度较差，并且由于第三代圆锥法兰盘外径较大，一般的挡边磨床专磨小内圈，行程小，不能磨法兰上的挡边，需要二次装夹进行磨削，从而使得加工效率较低。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中存在的传统的法兰加工工艺中存在对毛坯进行热处理的过程的温度是直接上升，从而导致毛坯的变形过大，使得后续锻造的精度较差问题。现提供具有呈阶梯状对毛坯进行加热的一种多凸台异形偏心状精密法兰锻件的加工方法。

发明的一种多凸台异形偏心状精密法兰锻件的的加工步骤为：

1、选取钢材q235a为工件原料，所述的工件原料呈圆柱状，所述的工件原料内含有c≤0.22%，mn0.3%-0.65%，si≤0.35%，s≤0.050，p≤0.045。q235a韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。

2、将选取的工件原料固定到数控锯床的工作台上，之后对工件原料进行切割；进行切割时，先将工件放置在输送滚道上，之后把基准钳钳体调整到贴合工件原料的水平位置，再调节基准滑台定位夹紧油缸将位置固定，之后夹紧钳侧夹紧油缸把工件原料的头部固定，接着根据工件原料的外形把夹紧钳侧活动夹紧油缸在滑轨上滑动调整到适宜位置，之后用送料夹紧油缸将工件原料的尾部固定。

本发明的数控锯床可根据工件原料的外形来调节对其的夹紧位置，可适用于多种形状、材质的工件原料，增大了本发明的适用范围。

3、工件原料固定完成后，使用操控台来调节圆盘锯片的切割位置，调节完成后，打开送料滑台进给伺服电机和主轴电机，送料臂就沿着滑道将工件原料移动到圆盘锯片前进行切割，切割后的工件原料的长度为至少275mm，其切面直径为至少135mm，割完成后的工件原料成为工件毛坯。

尺寸适宜的工件原料送入加热炉后既具有较高加热效率，又可以在热锻压时提高压锻效率和锻压后的质量。

4、将工件毛坯通过爬坡装置运输到送料装置上，再由送料装置依次将料件传送到加热炉前，当加热炉中的料件检测装置检测到料件后，所述加热炉中的料件检测装置会发送一信号给plc控制器，之后plc控制器发送加热指令给加热器，当加热炉内的料件检测装置检测不到料件15分钟时，加热炉内的料件检测装置发送二信号给plc控制器，之后plc控制器发送停止加热指令给加热器。

通过该plc控制器，可以让多个工件毛坯有序地进入加热炉中进行加热，提高产线的加工效率。

5、工件毛坯进行热处理时，加热器先将工件毛坯的温度提升到700-750℃，升温速度为1.5-2.5℃/秒，之后保温10—15min；之后继续给工件毛坯进行加热，将工件毛坯的提升到800-850℃，升温速度为2.5-3.5℃/秒，之后保温20-30min；之后将工件毛坯加热到温度为980-1020℃，升温速度为2.5-3.0℃/秒，最后再保温30-40min即可出炉并进行去氧化皮喷砂处理。

阶梯状的加热方式，可以减少工件毛坯在加热过程中的形变量，提高工件毛坯在加热过程中稳定性，从而提高本发明的热锻效率。

6、热处理后，工件毛坯通过传送带进入中频出料输送机构中，所述的中频出料输送机构内设有温度传感器，当工件毛坯表面的温度小于1000℃时，该工件毛坯会会滑入废料滑道中被机械臂再次送入加热炉中进行二次加热；当工件毛坯表面的温度大于或等于1000℃时，机械臂将达标后的工件毛坯放置到压床中的镦粗工位中，之后液压机会对工件毛坯进行镦粗处理。

通过温度传感器，可将加热后未达标的工件毛坯再次回炉来提高工件毛坯的利用率，又可以保证热锻时后的产品质量。

7、镦粗处理之后，机械臂会将工件毛坯放置到预锻工位中，之后液压机会对工件毛坯进行预锻处理；

8、预锻处理之后，机械臂会将工件毛坯放置到精锻工位中，之后液压机会对工件毛坯进行精锻处理；

9、精锻处理之后，对工件毛坯依次进行喷涂、冷却和锻件脱模；

通过多重压锻处理，可以提高工件毛坯压锻后的质量。

10、将冷却后的工件毛坯送入数控铣床中进行精加工，精加工时先将工件毛坯固定夹具上，之后通过铣刀对工件毛坯进行切削和钻孔。

11、经过精加工之后，将工件毛坯放入摩床中进行抛光打磨处理，得到法兰锻件。

作为优选，所述的数控锯床包括作为主体的床身，所述的床身的床头上设置有一体式立柱横梁，床身上方设置有工作台，所述的一体式立柱横梁的正面设置有滑道，滑道上滑动连接有滑鞍滑枕部件，所述的一体式立柱横梁正面还设置有锯片切割y轴进给伺服电机，所述的滑鞍滑枕部件的内部设置有z轴滑动块，所述的z轴滑动块顶部装有锯片进给z轴伺服电机，所述的z轴滑动块底部设置有动力箱，所述的动力箱设置有主轴电机，所述的主轴电机的头部设置有圆盘锯片。

所述的滑动轨道和锯片切割y轴进给伺服电机可以让锯片在y轴方向上来回调节，所述的滑块和锯片进给z轴伺服电机可以让锯片在轴方向上来回调节。所述的电机与圆片锯片之间通过导管连接传递动力，主轴电机贯穿式地固定在动力箱的底部可以稳定地为圆盘锯片提供稳定的动力。

作为优选，所述的工作台位于所述床身的中间，所述的工作台底部设有输送滚道，所述的输送滚道的前端设有锯切工件支撑块和下料斗，所述的输送滚道和下料斗之间还设有锯切锯缝保持油缸。

工件原料放置在工作台上后，所述的工件原料顺着传输滚道缓缓地输送到锯片前，锯片切割完后，切割完成的工件原料就被送入下料斗。所述的锯切工件支撑块是为了支撑起工件原料来方便锯片切割，所述的锯切锯缝保持油缸是为了输送滚道和下料斗之间的高度一致，让切割后的工件原料能顺利进入下料斗。

作为优选，基准钳滑台部件设立在工作台的左侧，所述的基准钳滑台部件包括作为主体的基准钳钳体，所述的基准钳钳体的表面设有基准滑台定位夹紧油缸，所述的基准钳钳体的外边底部设有基准钳滑台进给伺服电机。

所述的基准钳滑台进给伺服电机可以用来横向调节基准钳钳体，所述的基准滑台定位夹紧油缸可以用来调节基准钳钳体的高度，该设计可以应对不同规格的工件原料。

作为优选，夹紧钳滑台部件设立在工作台的右侧，所述的夹紧钳滑台部件包括作为主体的夹紧钳滑动轨道，所述的夹紧钳滑动轨道前端设有夹紧钳侧进给伺服电机，所述的夹紧钳滑动轨道上设有滑动块，所述的滑动块上设置有夹紧钳侧活动夹紧油缸，所述的夹紧钳滑动轨道头部设置有固定位置的夹紧钳侧夹紧油缸。

所述的夹紧钳侧活动夹紧油缸可以对工件原料的右侧进行选择性夹紧，所述的夹紧钳侧夹紧油缸可以夹紧工件原料右侧头部位置，活动夹紧和固定位置夹紧的配合使用可以有效的夹紧不同规格的工件原料。

作为优选，所述的输送部件包括作为主体的送料滑台，所述的送料滑台上滑动连接着呈滑梯状的送料臂，所述的送料滑台头部设有用于移动送料臂的送料滑台进给伺服电机，所述的送料臂尾部设有十字状的送料夹紧油缸。

所述的送料夹紧油缸将工件原料尾部夹紧后，打开送料滑台进给伺服电机，工件原料在送料臂的推动下，缓缓地向锯片靠近，提高切割时的稳定性。

作为优选，所述的中频出料输送机构，包括作为主体的支架，所述的支架上设有链条传输机，所述的链条传输机的侧方设有滑道，所述的滑道与链条传输机的连接处设有推料机构，所述的推料机构的下方设有挡料机构，所述的滑道的末端设有翻转机构，所述的翻转机构的侧方设有废料滑道，所述的翻转机构的前端设有温度传感器。

利用温度传感器，可以有效的检测出料件在炉后的温度是否达标。再利用废料滑道，可以将温度未达标的料件给排除，提高料件的良品率。

作为优选，所述的支架呈立方体状，所述的立方体底部的四个脚上都设有滑轮，所述的滑轮上都设有制动装置；所述的推料机构包括用来提供动力的电机，所述的电机与活塞杆相连接，所述活塞杆前端设有推块，所述的推块上设有用于固定料件的固定架；所述的挡料机构包括作为主体的挡料杆，所述的挡料杆尾部与伸缩杆相连接，所述的挡料杆下方设有支撑用的挡料支架；所述的滑道与链条传输机呈至少30度夹角，所述的滑道上设有减速用条状突起。

利用滑轮工人可以轻松的将该装置移动到工作位置，再利用制动装置，将该装置固定在该工作位置。使用时固定架先将料件固定，防止料件的推运过程中发生偏移，再用活塞杆和推块将料件推入滑道中。挡料装置与推料机构配合使用，料件先由挡料装置拦下，再用推料机构推入滑道中。滑道与链条传输机呈一定的角度，可以节省运送料件的能源，利用重力势能将料件运输到翻转机构前，条状突起可以减缓料件的下滑速度，保护料件不在下滑过程中损坏。

作为优选，所述的翻转机构包括作为主体的翻转立柱，所述的翻转立柱呈圆柱状，所述的翻转立柱前端设有翻转机构可调限位；所述的温度传感器包括用于检测料件温度的感温元件，所述的感温元件的下方设有支撑用的圆柱杆；所述的链条传输机包括作为主体的传送带，所述的传送带的两侧设有与料件匹配的挡板，所述的传送带与所述的滑道连接处设有可移动的滑动板。

利用翻转机构可调限位，可以调节料件的翻转程度，所述的翻转立柱可以将翻转后的料件固定在立柱上，之后可由机器人将料件取走。利用感温元件可以有效的检测料件的温度。利用挡板可让料件在传送带上不发生偏移，滑动板分别与挡料机构和推料机构相配合使用，可以有序的将料件送入滑道中。

本发明具有以下有益效果：可适用于多种工件原料；加工后的成品率高；工件原料的利用率高。

附图说明

附图1为发明的数控锯床的正视图。

附图2为发明的数控锯床的侧视图。

附图3为发明的数控锯床的俯视图。

附图4为发明的中频出料输送机构的结构示意图。

床身1，一体式立柱横梁2，锯片进给z轴伺服电机3，圆盘锯片4，主轴电机5，动力箱6，滑鞍滑枕部件7，锯片切割y轴进给伺服电机8，夹紧钳滑台部件9，基准钳滑台部件10，送料滑台11，下料快12，锯切锯缝保持油缸13，夹紧钳侧夹紧油缸14，夹紧钳侧活动夹紧油缸15，夹紧钳侧进给伺服电机16，工作台17，输送滚道18，送料夹紧油缸19，送料臂20，送料滑台进给伺服电机21，基准钳滑台进给伺服电机22，基准钳钳体23，基准滑台定位夹紧油缸24，锯切工件支撑块25，支架26，链条传输机27，滑道28，推料机构29，挡料机构30，翻转机构31，废料滑道32，温度传感器33，翻转机构可调限位34。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1、附图2、附图3和附图4对本发明进行进一步说明，本例的一种多凸台异形偏心状精密法兰锻件的加工方法，器加工步骤为：

1、选取钢材q235a为工件原料，所述的工件原料呈圆柱状，所述的工件原料内含有c≤0.22%，mn0.3%-0.65%，si≤0.35%，s≤0.050，p≤0.045。

2、将选取的工件原料固定到数控锯床的工作台上，之后对工件原料进行切割；进行切割时，先将工件放置在输送滚道18上，之后把基准钳钳体23调整到贴合工件原料的水平位置，再调节基准滑台定位夹紧油缸24将位置固定，之后夹紧钳侧夹紧油缸14把工件原料的头部固定，接着根据工件原料的外形把夹紧钳侧活动夹紧油缸15在滑轨上滑动调整到适宜位置，之后用送料夹紧油缸19将工件原料的尾部固定。

3、工件原料固定完成后，使用操控台来调节圆盘锯片4的切割位置，调节完成后，打开送料滑台进给伺服电机21和主轴电机5，送料臂20就沿着滑道将工件原料移动到圆盘锯片4前进行切割，切割后的工件原料的长度为275mm，其切面直径为135mm，割完成后的工件原料成为工件毛坯。

4、将工件毛坯通过爬坡装置运输到送料装置上，再由送料装置依次将料件传送到加热炉前，当加热炉中的料件检测装置检测到料件后，所述加热炉中的料件检测装置会发送一信号给plc控制器，之后plc控制器发送加热指令给加热器，当加热炉内的料件检测装置检测不到料件15分钟时，加热炉内的料件检测装置发送二信号给plc控制器，之后plc控制器发送停止加热指令给加热器。

5、工件毛坯进行热处理时，加热器先将工件毛坯的温度提升到750℃，升温速度为1.5℃/秒，之后保温10min；之后继续给工件毛坯进行加热，将工件毛坯的提升到850℃，升温速度为3.5℃/秒，之后保温20min；之后将工件毛坯加热到温度为980℃，升温速度为3.0℃/秒，最后再保温40min即可出炉并进行去氧化皮喷砂处理。

6、热处理后，工件毛坯通过传送带进入中频出料输送机构中，所述的中频出料输送机构内设有温度传感器33，当工件毛坯表面的温度小于1000℃时，该工件毛坯会滑入废料滑道32中被机械臂再次送入加热炉中进行二次加热；当工件毛坯表面的温度大于或等于1000℃时，机械臂将达标后的工件毛坯放置到压床中的镦粗工位中，之后液压机会对工件毛坯进行镦粗处理。

7、镦粗处理之后，机械臂会将工件毛坯放置到预锻工位中，之后液压机会对工件毛坯进行预锻处理。

8、预锻处理之后，机械臂会将工件毛坯放置到精锻工位中，之后液压机会对工件毛坯进行精锻处理。

9、精锻处理之后，对工件毛坯依次进行喷涂、冷却和锻件脱模。

10、将冷却后的工件毛坯送入数控铣床中进行精加工，精加工时先将工件毛坯固定夹具上，之后通过铣刀对工件毛坯进行切削和钻孔。

11、经过精加工之后，将工件毛坯放入摩床中进行抛光打磨处理，得到法兰锻件。

所述的数控锯床包括作为主体的床身1，所述的床身的床头上设置有一体式立柱横梁2，床身1上方设置有工作台17，所述的工作台17位于所述床身1的中间，所述的工作台17底部设有输送滚道18，所述的输送滚道18的前端设有锯切工件支撑块25和下料斗12，所述的输送滚道18和下料快12之间还设有锯切锯缝保持油缸13。

所述的一体式立柱横梁2的正面设置有滑道，滑道上滑动连接有滑鞍滑枕部件7，所述的一体式立柱横梁2正面还设置有锯片切割y轴进给伺服电机8，所述的滑鞍滑枕部件7的内部设置有z轴滑动块，所述的z轴滑动块顶部装有锯片进给z轴伺服电机3，所述的z轴滑动块底部设置有动力箱6，所述的动力箱6设置有主轴电机5，所述的主轴电机5的头部设置有圆盘锯片4。

基准钳滑台部件10设立在工作台17的左侧，所述的基准钳滑台部件10包括作为主体的基准钳钳体23，所述的基准钳钳体23的表面设有基准滑台定位夹紧油缸24，所述的基准钳钳体23的外边底部设有基准钳滑台进给伺服电机22。

夹紧钳滑台部件9设立在工作台17的右侧，所述的夹紧钳滑台部件9包括作为主体的夹紧钳滑动轨道，所述的夹紧钳滑动轨道前端设有夹紧钳侧进给伺服电机16，所述的夹紧钳滑动轨道上设有滑动块，所述的滑动块上设置有夹紧钳侧活动夹紧油缸15，所述的夹紧钳滑动轨道头部设置有固定位置的夹紧钳侧夹紧油缸14。

所述的输送部件包括作为主体的送料滑台11，所述的送料滑台11上滑动连接着呈滑梯状的送料臂20，所述的送料滑台11头部设有用于移动送料臂20的送料滑台进给伺服电机21，所述的送料臂20尾部设有十字状的送料夹紧油缸19。

所述的中频出料输送机构，包括作为主体的支架26，所述的支架26上设有链条传输机27，所述的链条传输机27的侧方设有滑道28，所述的滑道28与链条传输机27的连接处设有推料机构29，所述的推料机构29的下方设有挡料机构30，所述的滑道28的末端设有翻转机构31，所述的翻转机构31的侧方设有废料滑道32，所述的翻转机构31的前端设有温度传感器33。

所述的支架26呈立方体状，所述的支架26底部的四个脚上都设有滑轮，所述的滑轮上都设有制动装置；所述的推料机构29包括用来提供动力的电机，所述的电机与活塞杆相连接，所述活塞杆前端设有推块，所述的推块上设有用于固定料件的固定架；所述的挡料机构30包括作为主体的挡料杆，所述的挡料杆尾部与伸缩杆相连接，所述的挡料杆下方设有支撑用的挡料支架；所述的滑道28与链条传输机27呈至少30度夹角，所述的滑道28上设有减速用条状突起。

所述的翻转机构31包括作为主体的翻转立柱，所述的翻转立柱呈圆柱状，所述的翻转立柱前端设有翻转机构可调限位34；所述的温度传感器33包括用于检测料件温度的感温元件，所述的感温元件的下方设有支撑用的圆柱杆；所述的链条传输机27包括作为主体的传送带，所述的传送带的两侧设有与料件匹配的挡板，所述的传送带与所述的滑道连接处设有可移动的滑动板。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。