一种法兰的锻造加工方法与流程

1.本发明属于精密锻造成型技术领域，尤其是涉及一种法兰的锻造加工方法。


背景技术：

2.一般情况下，产品的硬度越高，随之其延伸率不高；但此法兰锻件力学性能要求：硬度hb：345-410hb，延伸率a≥11%，rm：1100-1300 mpa，re≥930mpa，对于这种高性能的锻件，很难单独依靠热处理工艺来进行保证。所以通过锻造工艺来改变产品的流线，进而来实现法兰锻件的较高的性能要求。
3.如图1所示锻造流线为原锻造工艺，其流线特征基本为竖状，沿着流线方向 (纵向)抗拉强度较高，在这种流线特征下图2所示圆柱体（竖直方向位置）内部性能要求可满足，而垂直于流线方向(横向)抗拉强度较低，所以平板内部（水平方向）很难达到要求。文件号cn113118709a提供了一种可提高法兰机械性能的法兰加工方法，其对圆棒材料施加压力的方向为沿圆棒材料的径向，而非传统工艺中沿圆棒轴向施压锻造，一定程度上提高了法兰的机械性能，但是其工艺简单，仅仅是将其方向由纵向改为横向，仅仅是在抗弯性上得到提升，法兰整体的性能提高仍然有限。


技术实现要素：

4.针对以上问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、用料少、且产品质量较高的适合于性能要求较高的法兰的锻造加工方法。
5.为解决上述技术问题，本发明从改变锻件的流线分布着手，流线分布可根据锻造工艺改进进行优化，良好的流线可以使锻件机械性能更好。相反，如果流线有重大缺陷，如乱流、穿流、金属流线乱等现象出现，会影响到锻件的力学性能。锻造流线使金属性能呈现异向性； 沿着流线方向(纵向)抗拉强度较高，而垂直于流线方向(横向)抗拉强度较低。生产中若能利用流线组织纵向强度高的特点，使锻件中的流线组织连续分布并且与其受拉力方向一致，则会显著提高零件的承载能力。
6.本发明采用的技术方案是：一种法兰的锻造加工方法，具体包括如下步骤：下料
→
加热
→
制坯
→
预锻
→
终锻
→
切边
→
热处理
→
打磨
→
喷丸
→
发出，具体工序如下：（1）下料：通过带锯床对圆料下料，将圆料锯成棒状的下料件；（2）加热：通过机械自动上料装置将步骤1所得到的下料件加入高频感应加热炉进行加热；（3）制坯：将加热后的下料件进行预镦坯，先将下料件放到压力机下镦头上，压力机施加压力下，上镦头下压，对下料件进行物料分流同时去除加热时产生的氧化皮，获得中间为圆盘且与两头圆柱相连接的预镦坯件；（4）预锻：将步骤3中所得到的预镦坯件先经过一次润滑处理工艺，然后将预镦坯件放入电液锤内预锻模内，将预镦坯件两端的圆柱在模具作用下直径减小形成板状，锤击下中间圆盘的一端的形成预锻坯件；
（5）终锻：去除预锻坯件表面氧化皮，将其放入终锻模腔内，进行锤打，得到终锻件；（6）切边：终锻件经输送链至切边工位根据需要的尺寸进行切边作业；（7）热处理：将步骤6中所得到的锻件采用网带保护气氛炉加热，空炉到达工艺温度后工件均匀横放一层，然后淬火冷却，冷却介质采用流动的快速淬火油，之后对其进行清洗，最后采用连续网带炉进行回火；（8）打磨喷丸发出：将成型的锻件依次经过打磨和喷丸，然后送入下一道工序，所述打磨包括圆磨和倒角打磨，通过喷丸对其表面进行处理得到成品工件后发出。
7.本发明的进一步改进在于：所述步骤（1）中，下料件的尺寸规格为φ60~280mm。
8.本发明的进一步改进在于：所述步骤（7）中，加热时，加热温度为1区850
±
20℃， 2区880
±
10℃，3区880
±
10℃，4区880
±
10℃，5区880
±
10℃，6区880
±
10℃，加热保温总时间 120
±
10min。
9.本发明的进一步改进在于：所述步骤（7）中，淬火冷却时，油温为50-80℃，冷却提升调速控制在240-260s,工件出油温度为110-160℃。
10.本发明的进一步改进在于：所述步骤（7）中，对工件进行淬后清洗时，用80
°
以上热水清洗残油，且工件在确保无淬火开裂的情况下才能采用热水清洗。
11.本发明的进一步改进在于：所述步骤（7）中，回火时，工件合理分布在网带上连续进炉，回火温度为1区450
±
10℃，2区450
±
10℃，3区450
±
10℃，4区450
±
10℃回火，加热总时间240
±
10min。
12.本发明的进一步改进在于：所述步骤（2）中，加热温度为1100-1200℃。
13.本发明的进一步改进在于：所述步骤（6）中切边工艺的残留飞边不大于0.8。
14.本发明的进一步改进在于：所述步骤（7）的热处理工艺所能实现力学性能满足：获得硬度hb：345-410hb，延伸率a≥11%，rm：1100-1300 mpa，re≥930mpa。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明通过在原工艺的基础上改变墩粗与制坯工艺，进而改变锻件的流线，使得锻件水平方向上的流线组织连续分布，而非垂直于流线方向，从而获得锻件整体性能的提升，采用该优化后的工艺，使煅件更容易实现较高的机械性能要求，获得硬度hb：345-410hb，延伸率a≥11%，rm：1100-1300 mpa，re≥930mpa；2.相比现有的锻造工艺节省了材料和人力，省时省力，同时节省了设备的占用，适合广泛推广使用。
附图说明
16.图1为原锻造工艺锻造流线示意图；图2为原锻造工艺锻造产品性能特征示意图，图中条形阴影为内部取样位置；图3为本发明锻造方式示意图；图4为本发明锻造流线示意图。
具体实施方式
17.本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的方法条件及其结果仅用于说明
本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
18.实施例1：一种法兰的锻造加工方法，具体包括如下步骤：下料
→
加热
→
制坯
→
预锻
→
终锻
→
切边
→
热处理
→
打磨
→
喷丸
→
发出，具体工序如下：（1）下料：通过带锯床对圆料下料，将圆料锯成棒状的下料件，下料件的尺寸规格为φ60~280mm；（2）加热：通过机械自动上料装置将步骤1所得到的下料件加入高频感应加热炉进行加热，加热温度为1150℃；（3）制坯：将加热后的下料件进行预镦坯，采用400t冲床成型，先将下料件放到压力机下镦头上，压力机施加压力下，上镦头下压，对下料件进行物料分流同时去除加热时产生的氧化皮，获得中间为圆盘且与两头圆柱相连接的预镦坯件；（4）预锻：将步骤3中所得到的预镦坯件先经过一次润滑处理工艺，然后将预镦坯件放入电液锤内预锻模内，将预镦坯件两端的圆柱在模具作用下直径减小形成板状，锤击下中间圆盘的一端的形成预锻坯件；（5）终锻：去除预锻坯件表面氧化皮，将其放入终锻模腔内，进行锤打，得到终锻件；（6）切边：终锻件经输送链至切边工位根据需要的尺寸进行切边作业，切边工艺的残留飞边不大于0.8；（7）热处理：将步骤6中所得到的锻件采用网带保护气氛炉加热，空炉到达工艺温度后工件均匀横放一层，分成6个区，加热时，加热温度为1区850℃， 2区880℃，3区880℃，4区880℃，5区880℃，6区880℃，加热保温总时间 120min，然后淬火冷却，冷却介质采用流动的快速淬火油，油温为65℃，冷却提升调速控制在250s,工件出油温度为130℃，之后对其进行清洗，对工件进行淬后清洗时， 用80
°
以上热水清洗残油，且工件在确保无淬火开裂的情况下才能采用热水清洗，最后采用连续网带炉进行回火，回火时，工件合理分布在网带上连续进炉，回火温度为1区450℃，2区450℃，3区450℃，4区450℃回火，加热总时间240min，所能实现力学性能满足：获得硬度hb：345-410hb，延伸率a≥11%，rm：1100-1300 mpa，re≥930mpa；（8）打磨喷丸发出：将成型的锻件依次经过打磨和喷丸，然后送入下一道工序，所述打磨包括圆磨和倒角打磨，打磨工艺为手工打磨，改进后极大减少打磨工作量，且不易影响锻件外观，之后通过喷丸对其表面进行处理得到成品工件后发出。
19.本实施例公开了一种法兰的锻造加工方法，该法兰的锻造加工方法，通过改变原工艺的制坯与锻造方式，将产品水平方向锻造代替了竖直方向锻造，使得锻件水平方向上的流线组织连续分布，而非垂直于流线方向，从而获得锻件整体性能的提升，显著提高零件的承载能力，实现产品的高性能要求，并且降低了锻造的复杂系数，降低了模具的制造难度，降低了成本。采用该优化后的工艺，使煅件更容易实现；相比现有的工艺节省了材料和人力，省时省力，同时节省了设备的占用。
20.实施例仅用于解释本发明，以上描述的实施例仅是本发明的优选实施方式，而并非对本发明的保护范围的限定，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，任何基于本发明精神所做的改进都理应在
本发明保护范围之内。