[发明专利]一种法兰锻件轴向辗压成形方法

说明书

本发明公开一种法兰类锻件轴向辗压成形方法，涉及金属材料塑性成型技术领域，加工时，先对管坯的端部加热并进行扩孔，然后对扩孔段进行加热，加热完成后管坯转动，同时对扩张段进行轴向辗压，制得管坯端部法兰；本发明通过先对管坯扩孔，然后利用轴向闭式摆辗技术生产法兰，一方面其成型方法更简单，可以明显缩短端部带法兰工件的成型工序，另一方面采用轴向闭式摆辗技术生产的法兰具备锻造流线合理，机械性能较好的优点；同时，通过摆碾技术对法兰进行加工，可以加工厚度小于管坯壁厚的法兰，且对法兰的成型厚度进行精准控制，具备更广的应用范围。

技术领域

本发明涉及金属材料塑性成型技术领域，特别是涉及一种法兰锻件轴向辗压成形方法。

背景技术

目前，对于法兰类产品，生产工艺主要分为锻造、铸造、割制和卷制，其中常用为锻造法兰和铸造法兰，根据对法兰件要求的性能采用不同的工艺成形，铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，可以成形复杂外形，但易产生铸造缺陷，内部组织流线较差；锻造法兰锻件流线随形分布，组织致密，机械性能优于铸造法兰，但存在成形载荷大，易晶粒尺寸偏大且不均匀，表面硬化开裂、成本偏高等问题。锻造法兰现主要采用旋压、镦粗或挤压成形，其中旋压方法现将坯料制成管状件，再利用旋压技术成形内外法兰端，但主要适用于薄壁法兰件；而挤压成形方法有直接采用棒坯进行整体挤压成形，也存在利用管状坯进行法兰端局部挤压成形，整体挤压成形所要求的成形载荷较大，对模具的精度要求和运动形式控制严格，成形成本偏高；而镦粗则是指对端部法兰特征采用直接镦粗成形，设备载荷大，而且镦粗后工件变形一致性差。

一直以来，法兰类产品由于其结构复杂，生产工艺较为多样化，根据法兰的具体要求尺寸，可以分为冲孔+局部镦粗、整体挤压、管状坯局部挤压和局部旋压等方法，优缺点也较明显。现阶段也有许多针对法兰类产品的专利。

公开号为CN111872257A的发明专利阐述了一种两端直法兰长管件制造方法，利用管坯，先内旋压“反向扩径+局部镦挤”复合技术，加工外法兰端内圆角，采用平面旋轧渐进成形技术，进行外法兰整体预成形，采用平面外拉碾平技术实现外法兰精确成形；再采用外旋压“反向缩径+局部镦挤”复合技术，加工内法兰端外圆角，采用平面旋轧渐进成形技术，进行内法兰整体预成形，采用平面内拉碾平技术实现内法兰的精确成形，最后采用强力旋压技术实现长管件直段的成形。该工艺复杂，适用于薄壁长管法兰的成形，而难以运用在其他形状法兰上。

公开号为CN109848236A的发明专利阐述了一种带大型法兰中通体的组合分模模具一次挤压成形方法，其将原本的上模、下模拆分成包括左右水平凹模、上下挤压模和上下垂直穿孔工具等组合分模模具，并通过控制各模块运动形成垂直双动挤压，主要是控制上垂直穿孔针进行垂直穿孔，同时控制上挤压模挤压法兰成形，将冲孔和法兰端成形两步融合成一次挤压成形，简化了成形加工工序，挤压后的法兰件力学性能等较优异，但是该工艺模具复杂，对模具装配及运动要求较高，而且由于整体挤压成形，所要求的设备载荷也较高。

综上所述，传统的法兰工件的制备方法普遍存在工艺过程复杂，载荷大，对设备和模具均具有较高要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种法兰锻件轴向辗压成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，明显缩短端部带法兰工件的成型工序，同时提高工件的成型精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种法兰轴向辗压成形方法，包括如下步骤：

1)对管坯的端部加热并进行扩孔；

2)对扩孔段进行加热，加热完成后管坯转动，同时对扩张段进行轴向辗压，制得管坯端部法兰。

优选的，步骤1)中，将管坯放入扩孔模具中，一端部自扩孔模具伸出，对管坯的伸出部分进行加热，加热到指定温度后，采用扩孔装置对管坯伸出部分进行挤压扩孔。