法蘭制造流程
基于內(nèi)高壓的對(duì)焊法蘭快速成型技術(shù)研
材料：不銹鋼 碳鋼 合金鋼
交期：標(biāo)準(zhǔn)法蘭常年現(xiàn)貨
描述：聯(lián)系站長免費(fèi)領(lǐng)取法蘭標(biāo)準(zhǔn)及重量表
規(guī)格： DN20-DN3000
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我國的閥門工業(yè)始于上世紀(jì)五十年代．直到八十年代初期才得以 快速發(fā)展．到目前已初步形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈．產(chǎn)品品種齊全．配 套環(huán)節(jié)完善．行業(yè)整體上處于國際中上水平但與之相配套的法蘭行 業(yè)發(fā)展卻相對(duì)緩慢．由于法蘭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單．進(jìn)入門檻低．大量小微企業(yè)進(jìn) 入，競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)新技術(shù)投入少，產(chǎn)品附加值不高，受原材料影響嚴(yán)重， 生存難度大因此．法蘭行業(yè)一直處于低端生產(chǎn)水平．尤其是近年來． 隨著原材料價(jià)格上漲．導(dǎo)致法蘭行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)成本急劇增加．利潤稀 ?。髽I(yè)發(fā)展甚至生存面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)．整個(gè)法蘭行業(yè)面臨著洗牌的命 運(yùn)．同時(shí)也拖累了泵閥行業(yè)的發(fā)展，于是部分法蘭企業(yè)開始尋找新的 突破點(diǎn)．加快自身研發(fā)．提升科技含量．以此降低原材料上漲對(duì)法蘭造 成的影響．法蘭內(nèi)高壓成型工藝技術(shù)正是在這種情形下開始被企業(yè)重 視內(nèi)高壓成型是一種全新的現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)．它以管材為加工對(duì) 象．以液體為主要傳力介質(zhì)的一種加工近凈成型液力塑性成形技術(shù)Ⅲ 內(nèi)高壓成型技術(shù)以節(jié)材、節(jié)能見長．比常規(guī)方法能顯著地縮短生產(chǎn)周 期、提高效率、節(jié)約能源和節(jié)省資源．對(duì)于原材料依賴性強(qiáng)的法蘭行業(yè) 能夠顯著地降低生產(chǎn)成本．因此．內(nèi)高壓塑性成形技術(shù)近年來在國內(nèi) 外發(fā)展迅猛．尤其在航空、汽車制造技術(shù)以及管件生產(chǎn)上應(yīng)用較多酗 但是，內(nèi)高壓成形過程復(fù)雜，影響因素眾多，如材料性能、摩擦、軸向進(jìn) 給、加載路徑形式、內(nèi)壓以及模具等工藝因素．且諸多因素并非獨(dú)立而 是相互制約．相互關(guān)聯(lián)的另外．成形工作壓力大．成型工藝條件苛刻． 目前國內(nèi)還沒有較為系統(tǒng)、詳細(xì)、可行的模具和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 所以．內(nèi)高壓工藝生產(chǎn)目前只限制在航空、汽車部件等少數(shù)領(lǐng)域．在其 他領(lǐng)域內(nèi)推廣仍需解決許多技術(shù)問題，盡管內(nèi)高壓成型技術(shù)從節(jié)材、 節(jié)能等方面非常適合在法蘭生產(chǎn)上推廣應(yīng)用．但需要解決的問題不 少．目前還沒有應(yīng)用先例。
內(nèi)高壓成型技術(shù)加工對(duì)焊法蘭的原材料和成品．原 材料只需如(a)圖所示的一段管材．通過內(nèi)高壓擠壓成型即可得到如 ㈤)圖所示的對(duì)焊法蘭從中看出．利用內(nèi)高壓成型技術(shù)加工法蘭在原 材料上損失極少．真正做到了節(jié)約材料、綠色生產(chǎn)的目的但是．對(duì)焊 法蘭的成型過程還是比較復(fù)雜的．其工藝流程是：選料一切割管材一 打磨一裝料一合模一擠壓成型一車削一檢驗(yàn)一入庫，
首先是選材．內(nèi)高壓成型屬于冷加工范疇．在擠壓成型過程中．材 料的變形過程是非常復(fù)雜的．不同材料的流動(dòng)應(yīng)力不同．產(chǎn)生塑性變 形消耗的擠壓力也不盡相同．對(duì)終端產(chǎn)品的形狀、穩(wěn)定性等都會(huì)有影 響．材料的機(jī)械性能對(duì)對(duì)焊法蘭成型非常重要，因?yàn)閮?nèi)高壓成型速度 很快．一般在幾秒鐘內(nèi)完成．沒有良好的塑性和韌性的材料一般是很 難成型．即使成型了．也存在很多缺陷．所選的材料必須具備很高塑性 和韌性，其次必須具備一定的強(qiáng)度．內(nèi)高壓成型后的對(duì)焊法蘭一般不 需要進(jìn)行其他處理就直接使用．因此所選材料需要具備一定的強(qiáng)度才 能達(dá)到法蘭使用的要求，不過．內(nèi)高壓成型過程中伴隨著冷作硬化．其 強(qiáng)度會(huì)有一定增大管材的切割工序看似比較簡(jiǎn)單．但非常重要．在擠 壓前必須把管材切割成長度一定的管段放到模具內(nèi)進(jìn)行擠壓．由于成 型模具的型腔尺寸和體積都是固定的．所供管段必須準(zhǔn)確．切割前必 須進(jìn)行長度和體積計(jì)算．一旦管段長度或者體積過小．模具的型腔就 擠不滿．加工不出合格產(chǎn)品：反之．管段長度或體積過大．模具型腔被 擠滿后．多余的材料就會(huì)使法蘭壁增厚．不但浪費(fèi)材料．而且使成型后的法蘭尺寸不符合要求而需二次加工。打磨工序是管材切割后的去除 毛刺的工程，工序簡(jiǎn)單；至于其它如裝料、合模、擠壓成型、車削及檢驗(yàn) 等只要按規(guī)定要求操作即可。
內(nèi)高壓成型技術(shù)以節(jié)材、節(jié)能見長．能有效地降低零件重量、減少 模具數(shù)量、縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率．具有結(jié)構(gòu)輕量化、加工技術(shù) 柔性化以及綠色生產(chǎn)等特點(diǎn)艄．非常適合于對(duì)焊法蘭的生產(chǎn)上推廣應(yīng) 用．但還需要解決非常多的技術(shù)難題，術(shù)研究 由圖l看出．要把圓形空心管件擠壓成對(duì)焊法蘭．而且要保證擠 壓質(zhì)量．軸向推進(jìn)壓力非常關(guān)鍵，在內(nèi)高壓成形過程中．目前一般采用 軸向壓力隨內(nèi)壓的增大而呈線性遞增方式進(jìn)行加載，當(dāng)軸向壓力相對(duì) 過大時(shí)．容易導(dǎo)致管壁受壓失穩(wěn)而起皺．阻礙了材料向脹形區(qū)域的流 動(dòng)．致使所能成形的管高度降低相反．如軸向壓力相對(duì)過?。畡t由于 不能有效推動(dòng)材料向脹形區(qū)域的流動(dòng)．同樣也不能讓管壁厚度增加、 在對(duì)焊法蘭內(nèi)高壓成型過程中采用振動(dòng)軸壓技術(shù)．在內(nèi)壓增大的同時(shí) 進(jìn)行軸向加載能有效地解決該難題，振動(dòng)軸壓技術(shù)就是在定常的壓邊 力上疊加一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)軸壓．可以比較顯著地提高極限拉深比．而且 拉深件的壁厚分布也更加均勻，振動(dòng)激勵(lì)下的定常壓邊力要比未疊加 振動(dòng)激勵(lì)時(shí)的定常壓?。畬?duì)于法蘭盤．采用多大的激勵(lì)信號(hào)振幅．以及 多大的振動(dòng)激勵(lì)頻率才是最佳．對(duì)成型后的對(duì)焊法蘭質(zhì)量最優(yōu)等．不 同規(guī)格的法蘭盤有不同的數(shù)據(jù)。
隨著國內(nèi)閥門企業(yè)技術(shù)力量的加強(qiáng)．許多企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)入石油、 化工領(lǐng)域．甚至核能領(lǐng)域．這些領(lǐng)域?qū)﹂y門及其配套的管件要求較高． 配套的法蘭壁厚很大．而內(nèi)高壓成形的最佳成型對(duì)象則是薄壁管材． 薄壁管材成型需要的內(nèi)壓小．軸向進(jìn)給相對(duì)簡(jiǎn)單．加載路徑容易控制、 而壁厚較大的法蘭件成型壓力大．最高達(dá)到1000 MPa．如此大的內(nèi)高 壓使法蘭管件外壁膨脹后緊貼在模具內(nèi)壁．將產(chǎn)生非常大的摩擦力． 導(dǎo)致加載路徑控制非常困難．容易出現(xiàn)在不合理的加載區(qū)域內(nèi)加載． 成型中將出現(xiàn)破裂、屈曲等失效形式．使產(chǎn)品精度下降．質(zhì)量不合格． 甚至不能成型對(duì)于壁厚較大的管件內(nèi)高壓成形．最佳方法是采用梯 度加壓技術(shù)．即在成型過程中．軸壓是隨內(nèi)壓的增大而變化．研究?jī)烧?的關(guān)系．找出它們之間的最佳匹配關(guān)系．使成型后的產(chǎn)品質(zhì)量好．精度 較高．成型產(chǎn)品壁厚達(dá)到最大值。
工等方法生產(chǎn)，加工工序繁多，加工時(shí)間長，耗材多， 成本高．另外．多道工序造成誤差累積．很難保證要求較高的復(fù)雜管件 精度如果采用內(nèi)高壓成型技術(shù)．只需一副模具、一道工序就能完成一 個(gè)復(fù)雜零件的成型．且沒有廢料產(chǎn)生．耗材少．成本低對(duì)焊法蘭盤采 用內(nèi)高壓成型雖然工序簡(jiǎn)單．但是．它的成形是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài) 過程．內(nèi)部壓力和軸向進(jìn)給量之間的關(guān)系很難用顯數(shù)形式表達(dá)．對(duì)于 不同的形狀、不同材質(zhì)的零件．其參數(shù)是完全不一樣的因此．對(duì)焊法 蘭成型之前．需要經(jīng)過長時(shí)間且耗費(fèi)大量人力物力的試制過程．以得 到所需的加工工藝參數(shù)，例如尺寸、軸向力、內(nèi)壓力及潤滑等，而傳統(tǒng) 的試制過程是一個(gè)“試錯(cuò)”的過程．取決于試驗(yàn)者的直覺、經(jīng)驗(yàn)和隨著 零件幾何形狀的日益復(fù)雜．經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則只能提供部分的幫助而 且在法蘭內(nèi)高壓成形領(lǐng)域．相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)積累和資料庫仍然相當(dāng)匾乏． 因此為了縮短試驗(yàn)時(shí)間同時(shí)降低試驗(yàn)成本．采用有限元數(shù)值模擬技術(shù) 來幫助對(duì)焊法蘭內(nèi)高壓成形工藝試驗(yàn)與研究．對(duì)焊法蘭內(nèi)高壓成形過 程數(shù)值模擬可以分析成形件的厚度變化、應(yīng)力應(yīng)變分布及成形缺陷 等．并可以通過有限元仿真方便地獲得最優(yōu)加載路徑．得到接近實(shí)際 的參數(shù)．可以大大提對(duì)焊法蘭的精度，盡管內(nèi)高壓成型技術(shù)以節(jié)材、節(jié)能見長而非常適合于在對(duì)焊法蘭 上推廣應(yīng)用，可以有效地減少模具數(shù)量、縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效 率．但是．真正將其應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際．還需要解決諸多技術(shù)問題．才能 生產(chǎn)處合格的對(duì)焊法蘭其中成熟的振動(dòng)軸壓技術(shù)可以提高成型的法 蘭質(zhì)量．梯度加壓技術(shù)可以擠壓出大厚度法蘭盤．采用有限元數(shù)值模 擬技術(shù)可以提高對(duì)焊法蘭盤成型的精度。
