[發明專利]一種兩端直法蘭長管件制造方法

有效

• 申請號: 202010749076.X
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111872257B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 崔旭昌;楊文華;郝愛國;趙建斌;郝花蕾;秦林新;廖哲
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: B21D51/02
• 分類號: B21D51/02;B21D22/14;B21D19/04;B21D41/04;B21D37/10
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 張保朝

為了克服現有技術不足，本發明提供一種材料利用率高、生產效率高、產品質量好的兩端直法蘭長管件制造方法，它包括以下步驟：S1、采用內旋壓“反向擴徑+局部鐓擠”復合技術實現管坯外法蘭端內圓角成形；S2、采用平面旋軋漸進成形技術實現外法蘭的整體預成形；S3、采用平面外拉碾平技術實現外法蘭的精確成形；S4、采用外旋壓“反向縮徑+局部鐓擠”復合技術實現管坯內法蘭端外圓角成形；S5、采用平面旋軋漸進成形技術實現內法蘭的整體預成形；S6、采用平面內拉碾平技術實現內法蘭的精確成形；S7、采用強力旋壓技術實現長管件直段的成形。整個制造過程操作簡單，無需輔助加熱、機加等工作，數字化程度高，產品精度高、一致性好，勞動強度低，綠色節材，優質高效。

技術領域

本發明屬于精確塑性加工技術領域，具體涉及一種兩端直法蘭長管件制造方法。

背景技術

長管件作為一種典型零件，在航空航天、兵器、核工業及管道等軍工及民用領域應用廣泛?；谶B接、裝配的需要，長管件端頭多帶有法蘭結構。近年來，兩端法蘭結構長管件的需求與日俱增，尤其是兩端直法蘭長管件的需求迫切。

針對該類零件的加工制造，目前較為傳統的做法是采用整體機加、焊接及整體鐓擠的方式，主要存在以下不足：1)整體機加過程中，大量材料被去除，材料利用率低，加工周期長；2)對于薄壁長管件，整體機加難度較大，產品精度不易保證；3)整體機加過程中，材料纖維流線被切斷，抗疲勞沖擊性能較弱；4)焊接獲得的零件外觀不美觀，存在長期使用可靠性等問題，往往需要增加表面處理等工作，也不利于環境保護；5)整體鐓擠過程，加熱需耗費大量能源，未鐓擠區存在晶粒粗大風險，同時，為避免鐓擠過程筒段失穩，所使用管材壁厚較厚，材料利用率不高。此外，對于長管件整體鐓擠，其所需模具太長、設備較大，制造成本較高。

當前亟需發展一種可高效地制造出優質的兩端直法蘭長管件的加工方法。

發明內容

基于以上問題，為了克服現有技術不足，本發明提供一種材料利用率高、生產效率高、產品質量好的兩端直法蘭長管件制造方法，包括以下步驟：

步驟1、采用內旋壓“反向擴徑+局部鐓擠”復合技術，加工外法蘭端內圓角：將管坯套裝于與設備主軸連接的外法蘭成形模具套內，并伸出一定的長度，驅動主軸以轉速S轉動，并帶動外法蘭成形模具套及管坯同步轉動，然后控制旋輪由管坯內側沿軸向以速度v作直線進給運動，同時作從動轉動，實現對管坯的內旋壓“反向擴徑+局部鐓擠”復合成形，完成外法蘭內圓角成形；

步驟2、采用平面旋軋漸進成形技術，進行外法蘭的整體預成形：驅動主軸以轉速S轉動，并帶動外法蘭成形模具套及管坯同步轉動，然后控制旋輪由管坯內側沿軸向以速度v作直線進給運動，同時作從動轉動，實現外法蘭平面的旋軋漸進成形，完成外法蘭整體預成形；

步驟3、采用平面外拉碾平技術，完成外法蘭的精確成形：驅動主軸以轉速S轉動，并帶動外法蘭成形模具套及管坯同步轉動，然后控制旋輪由管坯外法蘭內側沿徑向以速度v作直線外拉運動，同時作從動轉動，實現外法蘭平面的外拉碾平，完成外法蘭的精確成形；

步驟4、采用外旋壓“反向縮徑+局部鐓擠”復合技術，加工內法蘭端外圓角成形：將管坯從外法蘭成形模具套內取出，并將外法蘭成形模具套更換為復合芯模，安裝好軸向限位器后，管坯調頭并套裝在復合芯模上，驅動軸向限位器前進并限位，驅動主軸以轉速S轉動，并帶動復合芯模及管坯同步轉動，然后控制旋輪由管坯外側沿軸向以速度v作直線進給運動，同時作從動轉動，實現對管坯的外旋壓“反向縮徑+局部鐓擠”復合成形，完成內法蘭外圓角成形；

步驟5、采用平面旋軋漸進成形技術，進行內法蘭的整體預成形：驅動主軸以轉速S轉動，并帶動復合芯模及管坯同步轉動，然后控制旋輪由管坯外側沿軸向以速度v作直線進給運動，同時作從動轉動，實現內法蘭平面的旋軋漸進成形，完成內法蘭整體預成形；