法兰加工工艺研究现状论文

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。生产工艺主要分为锻造、铸造、割制、卷制这四种。（1）铸造法兰和锻造法兰铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷（气孔、裂纹、夹杂）；铸件内部组织流线型较差（如果是切削件，流线型更差）；锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，机械性能优于铸造法兰；锻造工艺不当也会出现晶粒大或不均，硬化裂纹现象，锻造成本高于铸造法兰。锻件比铸件能承受更高的剪切力和拉伸力。铸件的优点在于可以制造出比较复杂的外形，成本比较低；锻件优点在于内部组织均匀，不存在铸件中的气孔，夹杂等有害缺陷；从生产工艺流程区别铸造法兰和锻造法兰的不同，比如离心法兰就属于铸造法兰的一种。离心法兰属于精密铸造方法生产法兰，该种铸造较普通砂型铸造组织要细很多，质量提高不少，不易出现组织疏松、气孔、沙眼等问题。首先需要了解离心法兰是怎样生产制作的，离心浇铸制做平焊法兰的工艺方法及产品，其特征是该产品经过下列工艺步骤加工而成：① 将所选原材料钢材放入中频电炉熔炼，使钢水温度达到1600－1700℃；② 将金属模具预加热到800－900℃保持恒温；③ 起动离心机，将步骤①中钢水注入步骤②中预热后金属模具；④ 铸件自然冷却到800－900℃保持1－10分钟；⑤ 用水冷却至接近常温，脱模取出铸件。再来了解锻造法兰的生产工艺流程：锻造工艺过程一般由以下工序组成，即选取优质钢坯下料、加热、成形、锻后冷却。锻造的工艺方法有自由锻、模锻和胎膜锻。生产时，按锻件质量的大小，生产批量的多少选择不同的锻造方法。自由锻生产率低，加工余量大，但工具简单，通用性大，故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件。自由锻设备有空气锤、蒸汽-空气锤和水压机等，分别适合小、中和大型锻件的生产。模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。模锻件尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的纤维组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。自由锻的基本工序：自由锻造时，锻件的形状是通过一些基本变形工序将坯料逐步锻成的。自由锻造的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲和切断等。1、镦粗：镦粗是对原坯料沿轴向锻打，使其高度减低、横截面增大的操作过程。这种工序常用于锻造齿轮坯和其圆盘形类锻件。镦粗分为全部镦粗和局部锻粗两种。2、拔长：拔长是使坯料的长度增加，截面减小的锻造工序，通常用来生产轴类件毛坯，如车床主轴、连杆等。3、冲孔：用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。4、弯曲：使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。5、扭转：使坯料的一部分相对另一部分旋转一定角度的锻造工序。6、切割：分割坯料或切除料头的锻造工序。（2）模锻模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。1、模锻的基本工序 模锻工艺过程：下料、加热、预锻、终锻、冲连皮、切边、调质、喷丸。常用工艺有镦粗、拔长，折弯、冲孔、成型。2、常用模锻设备 常用模锻设备有模锻锤、热模锻压力机、平锻机和摩擦压力机等。通俗地讲，锻造法兰质量更好，一般是通过模锻生产，晶体组织细密，强度高，当然价格也贵一些。无论是铸造法兰还是锻造法兰都属于法兰常用制造方法，看需要使用的部件的强度要求，如果要求不高，还可以选用车削制法兰。（3）割制法兰在中板上直接切割出法兰的留有加工量的内外径及厚度的圆盘，再进行螺栓孔及水线的加工。这样生产出来的法兰就叫做割制法兰，此类法兰最大直径以中板的幅宽为限。（4）卷制法兰用中板割条子然后卷制成圆的工艺叫做卷制，多用于一些大型法兰的生产。卷制成功之后进行焊接，然后压平，再进行水线及螺栓孔的工艺的加工 。