一种带颈对焊法兰加工工艺的制作方法

本发明涉及一种法兰加工技术领域，特别涉及一种带颈对焊法兰加工工艺。

背景技术：

带颈对焊法兰，也称对焊法兰，是指带颈的并且有圆管过度的一种用于与管路对焊连接的法兰，对焊法兰因其具有的不易变形、密封性良好的特点被广泛的运用于输送价格昂贵，易燃易爆介质的管路上。

现有的一种带颈对焊法兰加工工艺包括以下步骤：步骤一，截取柱状坯料；步骤二，钻中心孔；步骤三：粗车外圆以及端面；步骤四，粗车法兰颈部；步骤五，扩中心孔并精车中心孔；步骤六，精车外圆；步骤七，精车法兰颈部。

但是该带颈对焊法兰加工工艺仍然存在以下问题，对柱状坯料直接进切削加工，加工总余量较大，造成对坯料的浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种带颈对焊法兰加工工艺，达到节约坯料的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带颈对焊法兰加工工艺，包括以下工序，包括以下工序，步骤一，截取坯料；步骤二，加热并锻造坯料，制得对焊法兰坯料；步骤三，对锻造出的对焊法兰坯料进行时效处理；步骤四，粗车对焊法兰坯料的颈部；步骤五，粗车对焊法兰坯料的外圆以及端面；步骤六，精车对焊法兰坯料的外圆；步骤七，精车对焊法兰坯料的颈部；步骤八，精车对焊法兰坯料的中心孔。

通过采用上述技术方案，对坯料进行锻造成型，一方面可消除金属在冶炼过程中产生的疏松等缺陷，从而提高法兰的强度，另一方面使锻造后的坯料外形接近成品的形状，从而减少在后续步骤中切削加工总余量，从而起到节约坯料的效果。

本发明进一步设置为，所述步骤二，加热并锻造坯料，采用单模膛模锻的方式将由步骤一截取的坯料进行锻造加工，使坯料被锻造成对焊法兰毛坯。

通过采用上述技术方案，利用模锻对坯料进行锻造加工，将坯料锻造成两段轴线重合但直径不相等的阶梯柱状结构，使得经过锻造的坯料的外形接近成品法兰的形状，从而减少在后续步骤中切削加工总余量，从而起到节约坯料的效果。

本发明进一步设置为，所述步骤二，在将坯料锻造成对焊法兰毛坯后，对对焊法兰毛坯进行超声波探伤检测。

通过采用上述技术方案，对锻造成型的对焊法兰毛坯的内部结构进行超声波探伤检测，对存在内部缺陷的对焊法兰毛坯进行及时修复或剔除，避免存在缺陷的工件进入后续的加工环节，从而降低成品法兰的次品率。

本发明进一步设置为，所述步骤三，对对焊法兰毛坯进行人工时效处理，将经过锻造的坯料重新加热并保持一段时间，加热结束后缓慢降温。

通过采用上述技术方案，对锻造后的坯料进行人工时效处理，可使对焊法兰毛坯在锻造过程中产生的内应力得以释放，从而避免内应力残留在对焊法兰毛坯内，从而防止在完成后续的切削加工后，应力缓慢释放使得加工完成后的对焊法兰变形。

本发明进一步设置为，所述步骤四，通过三爪卡盘对对焊法兰毛坯进行第一次装卡，并对对焊法兰毛坯的颈部进行粗车，将对焊法兰毛坯的颈部粗车为柱状结构。

通过采用上述技术方案，将对焊法兰毛坯的颈部先粗车为柱状结构，可为后续加工外圆提供方便装卡的位置，且柱状颈部的圆周面能够与三爪卡盘充分接触，从而使对焊法兰在被切削的过程中能够保持稳定，减小因装卡不稳产生的加工误差。

本发明进一步设置为，所述步骤五，通过三爪卡盘将经过粗车的对焊法兰毛坯的颈部进行第二次装卡，三爪卡盘的装卡位置为对焊法兰毛坯的颈部，并对对焊法兰毛坯的外圆进行粗车加工。

通过采用上述技术方案，对对焊法兰毛坯进行粗车加工可将经过对焊法兰毛坯进行快速切削，留下后续精车的加工余量，从而提高法兰盘加工的效率。

本发明进一步设置为，所述步骤六，对经过粗车的对焊法兰毛坯的外圆进行精车加工。

通过采用上述技术方案，精车可对经过粗车的对焊法兰毛坯的外圆进行进一步的车削加工，使外圆尺寸符合加工要求，且在粗车之后直接对对焊法兰的外圆进行精车加工，可节约重新装卡对焊法兰毛坯的时间，从而提高加工效率。

本发明进一步设置为，所述步骤七，通过三爪卡盘对对焊法兰毛坯进行第三次装卡，三爪卡盘的装卡位置为经过精车的对焊法兰毛坯的外圆，对三爪卡盘经过粗车的颈部进行精车，并将颈部车削成锥形的曲面。

通过采用上述技术方案，在对焊法兰毛坯的外圆加工完毕后，对颈部进行精车，将颈部切削成锥状结构，使颈部的尺寸符合加工要求。

本发明进一步设置为，所述步骤八，对锻造成型的对焊法兰毛坯的中心孔进行精车扩孔。

通过采用上述技术方案，在对对焊法兰毛坯的外圆以及颈部加工完毕后再对中心孔精车扩孔，可在车削加工颈部的过程中，避免因颈部壁厚较薄使得颈部在切削过程中发生变形，从而提高加工精度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、对坯料进行锻造成型，一方面可消除金属在冶炼过程中产生的疏松等缺陷，从而提高法兰的强度，另一方面使锻造后的坯料外形接近成品的形状，从而减少在后续步骤中切削加工总余量，从而起到节约坯料的效果；

2、对锻造后的坯料进行人工时效处理，可使坯料在锻造过程中产生的内应力得以释放，从而避免内应力残留在工件内，避免对焊法兰在加工完成后发生变形；

3、在对对焊法兰的外圆进行粗车之后直接进行精车加工，可节约重新装卡对焊法兰的时间，从而提高加工效率。

附图说明

图1是对焊法兰毛坯的结构示意图；

图2是对焊法兰毛坯在步骤四时的加工状态图；

图3是对焊法兰毛坯在步骤五时的加工状态图；

图4是对焊法兰毛坯在步骤六时的加工状态图；

图5是对焊法兰毛坯在步骤七时的加工状态图；

图6是对焊法兰毛坯在步骤八时的加工状态图；

图7是对焊法兰的结构示意图。

附图标记：1、对焊法兰毛坯；11、颈部；12、外圆；13、中心孔；2、三爪卡盘；3、刀具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种带颈对焊法兰加工工艺，包括以下工序：

步骤一，截取坯料。

步骤二，加热并锻造坯料，采用单模膛模锻的方式将由步骤一截取的坯料进行锻造加工，并将坯料锻造成对焊法兰毛坯1，参照图1，对焊法兰毛坯1为两段轴线重合、直径不等的柱状结构，且对焊法兰毛坯1上还开设有中心孔13，中心孔13的轴线于对焊法兰的轴线重合；在将坯料锻造成对焊法兰毛坯1后，对对焊法兰毛坯1进行超声波探伤检测。

利用模锻对坯料进行锻造加工，将坯料锻造成两段轴线重合但直径不相等的阶梯柱状结构，使得经过锻造的坯料的外形接近成品法兰的形状，从而减少在后续步骤中切削加工总余量，从而起到节约坯料的效果；对锻造成型后的坯料的内部结构进行超声波探伤检测，对存在内部缺陷的坯料进行及时修复或剔除，避免存在缺陷的工件进入后续的加工环节，从而降低成品法兰的次品率。

步骤三，人工时效处理，将通过超声波探伤检测的对焊法兰毛坯1重新加热装入电加热炉重新加热至450℃，并保持三个小时，加热结束后，关闭电加热炉的电源并使坯料随加热炉缓慢降温。

对锻造后的坯料进行人工时效处理，可使对焊法兰毛坯1在锻造过程中产生的内应力得以释放，从而避免内应力残留在对焊法兰毛坯1内，从而防止在完成后续的切削加工后，应力缓慢释放使得加工完成后的对焊法兰变形。

步骤四，参照图2，通过三爪卡盘2对对焊法兰毛坯1进行第一次装卡，并对对焊法兰毛坯1的颈部11进行粗车，将对焊法兰毛坯1的颈部11粗车为柱状结构，保留不少于0.5mm的精车加工余量。

将对焊法兰毛坯1的颈部11先粗车为柱状结构，可为后续加工外圆12提供方便装卡的位置，且柱状颈部11的圆周面能够与三爪卡盘2充分接触，从而使对焊法兰在被切削的过程中能够保持稳定，减小因装卡不稳产生的加工误差。

步骤五，参照图3，通过三爪卡盘2将经过粗车的对焊法兰毛坯1的颈部11进行第二次装卡，三爪卡盘2的装卡位置为对焊法兰毛坯1的颈部11，并对对焊法兰毛坯1的外圆12进行粗车加工，留0.5mm-1mm的精车加工余量。

对对焊法兰毛坯1进行粗车加工可将经过对焊法兰毛坯1进行快速切削，留下后续精车的加工余量，从而提高法兰盘加工的效率。

步骤六，参照图4，更换刀具并对经过粗车的对焊法兰毛坯1的外圆12进行精车加工。

精车可对经过粗车的对焊法兰毛坯1的外圆12进行进一步的车削加工，使外圆12尺寸符合加工要求，且在粗车之后直接对对焊法兰的外圆12进行精车加工，可节约重新装卡对焊法兰毛坯1的时间，从而提高加工效率。

步骤七，参照图5，通过三爪卡盘2对对焊法兰毛坯1进行第三次装卡，三爪卡盘2的装卡位置为经过精车的对焊法兰毛坯1的外圆12，对三爪卡盘2经过粗车的颈部11进行精车，并将颈部11车削成锥形的曲面。

在对焊法兰毛坯1的外圆12加工完毕后，对颈部11进行精车，将颈部11切削成锥状结构，使颈部11的尺寸符合加工要求。

步骤八，参照图6，更换用于车削内圆的刀具，对锻造成型的对焊法兰毛坯1的中心孔13进行精车扩孔。

在对对焊法兰毛坯1的外圆12以及颈部11加工完毕后再对中心孔13精车扩孔，可在车削加工颈部11的过程中，避免因颈部11壁厚较薄使得颈部11在切削过程中发生变形，从而提高加工精度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。