一种法兰锻件及其锻造方法
阅读说明：本技术 一种法兰锻件及其锻造方法 (Flange forging and forging method thereof ) 是由 丁美红 夏政龙 夏润晖 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种法兰锻件,包括法兰锻件本体,法兰锻件本体内设有连接槽一,通过连接槽一将两个管道相连接,所述连接槽一两端槽壁上均为螺纹面一,第一连接件和第二连接件外圈均设有与连接槽一螺纹配合的外螺纹,第一连接件上设有连接槽三,第二连接件上设有连接槽二,法兰锻件本体上还设有固定槽和限位槽,固定槽内螺纹连接有固定螺杆,固定螺杆两端安装有固定机构,所述连接槽二槽面为螺纹面,用于连接管道外壁为螺纹的管件,连接槽三槽面为光滑面,用于连接管道外壁为光滑面的管件,第一连接件和第二连接件外径等于连接槽一的直径,连接槽二和连接槽三的直径根据连接管道的外径设计。(The invention provides a flange forging, which comprises a flange forging body, wherein a first connecting groove is arranged in the flange forging body, two pipelines are connected through a first connecting groove, the groove walls at two ends of the first connecting groove are respectively provided with a first thread surface, the outer rings of the first connecting piece and the second connecting piece are respectively provided with an external thread matched with the first connecting groove in a threaded manner, the first connecting piece is provided with a third connecting groove, the second connecting piece is provided with a second connecting groove, the flange forging body is also provided with a fixed groove and a limiting groove, the fixed groove is internally threaded and connected with a fixed screw rod, two ends of the fixed screw rod are provided with fixing mechanisms, and the groove surfaces of the second connecting groove are thread surfaces, a diameter design according to connecting pipe that is used for the connecting pipe outer wall to be threaded pipe fitting, and spread groove third groove face is the smooth surface for the connecting pipe outer wall is the pipe fitting of smooth surface, and first connecting piece and second connecting piece external diameter equal the diameter of spread groove one, and the diameter of spread groove two and spread groove three is according to connecting pipe's external diameter.)
技术领域
本发明属于机械零件锻造工艺技术领域，具体涉及一种法兰锻件及其锻造方法。
背景技术
用锤击等方法，使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件，并改变它的物理性质，利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一，通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
如一公开号为CN213541600U公开了一种紧密型外法兰锻件，包括上端连接口，所述上端连接口的外表面设置有圆弧形边角，所述圆弧形边角的外表面设置有螺栓孔，所述螺栓孔的内部设置有固定螺栓，所述固定螺栓的一端外表面设置有旋转螺纹，所述上端连接口的上端设置有一号连接环，所述一号连接环的上端设置有法兰片，所述法兰片的上下两端均设置有二号连接环，所述二号连接环一端设置有橡胶圈，所述橡胶圈的上、下端外表面均设置有环形凹槽，提高外法兰锻件的连接牢固性，便于安装和拆卸，增加密闭性，提高使用效果。
上述法兰锻件通过螺栓连接加强法兰锻件的连接牢固性，然而法兰锻件中间连接孔尺寸固定，只适用于对应尺寸的管道连接，适用范围小。
有如一公开号为CN110918865A公开了一种法兰锻件的锻造方法，包括步骤一，原材料采购；步骤二，下料；步骤三，加热；步骤四，锻造；步骤五，热处理；步骤六，探伤；其中在上述步骤一中，人工检查法兰锻件需要的材料，在电脑中列出供货清单；选购16Mn圆钢，采购后检查材质保证书，对实物进行化学分析，并且与材质保证书核对；其中在上述步骤二中，人工计算需要锻造的法兰锻件重量、形状与长度，使用记号喷漆进行标注，该锻造方法，采用16Mn圆钢为原材料进行锻造，耐用性能高，质量更好，同时采用镦粗机锻打、煅烧炉煅烧与锻造机锻造，更加简单方便且加工余量大，通用性大，适用于不同条件的法兰锻件的锻造，且生产率高，尺寸精准。
上述法兰锻件的锻造方法中，直接将锻件放置在900℃～1000℃的加热炉中进行加热，锻件塑性不高且以变形，对后续锻造工序会有一定的影响。
发明内容
本发明的目的是，为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种法兰锻件及其锻造方法。
本发明提供了如下的技术方案：
一种法兰锻件，包括法兰锻件本体，法兰锻件本体内设有连接槽一，通过连接槽一将两个管道相连接，所述连接槽一两端槽壁上均为螺纹面一，第一连接件和第二连接件外圈均设有与连接槽一螺纹配合的外螺纹，第一连接件上设有连接槽三，第二连接件上设有连接槽二，法兰锻件本体上还设有固定槽和限位槽，固定槽内螺纹连接有固定螺杆，固定螺杆两端安装有固定机构，两个法兰锻件本体配合使用时，其中一个法兰锻件本体底端设有定位槽，另一个法兰锻件本体顶端设有定位凸环。
进一步地，所述连接槽二槽面为螺纹面，用于连接管道外壁为螺纹的管件，连接槽三槽面为光滑面，用于连接管道外壁为光滑面的管件。
进一步地，所述第一连接件和第二连接件外径等于连接槽一的直径，连接槽二和连接槽三的直径根据连接管道的外径设计。
进一步地，所述固定机构包括限位板、连接杆和固定杆，法兰锻件本体上设有容纳槽，固定杆安装在容纳槽内，固定螺杆上螺纹连接有固定螺母和限位板，限位板位于固定螺母正上方。
进一步地，所述限位板上设有滑槽二，连接杆一端位于滑槽二内，且连接杆偏向滑槽二一侧设有与滑槽二转动连接的凸起，连接杆另一侧设有挡块，滑槽二两侧设有滑槽一，挡块两端活动安装在滑槽一内。
进一步地，所述固定杆上还活动安装有限位环，限位环一端开口，且限位环开口端通过螺栓固定连接，限位环开口端两侧还安装有限位块，限位块卡接在限位槽内时限制连接杆的位置。
基于上述法兰锻件，本发明还提出了一种法兰锻件的锻造方法，包括以下步骤：
步骤一：计算法兰锻件本体重量、形状和长度，通过锯床将整块原料切割成锻造一个法兰锻件所需的锻料；
步骤二：使用锻造设备锻打锻料的外圈，并使用打磨设备对经过锻打的锻料进行打磨去除表面缺陷，得到表面光滑的第一锻件；
步骤三：将第一锻件放入加热炉中，进行一次锻造，得到第二锻件；
步骤四：将经过一次锻造后的第二锻件继续放回加热炉中，对第二锻件进行二次锻造，得到第三锻件；
步骤五：使用锻造机对第三锻件进行锻造，取出锻造完成后的法兰锻件使其冷却；
步骤六：将法兰锻件放入加热炉中进行热处理工序，热处理工序完成后取出法兰锻件对齐进行冷却；
步骤七：对冷却后的法兰锻件进行打磨、抛丸处理，去除法兰锻件表面氧化皮残留物。
进一步地，步骤三中，一次锻造中，首先将加热炉的温度调为350℃～700℃，加热30min后再保温45min；再将加热炉的温度调为950℃～1110℃，加热50min后再保温45min；最后，将加热炉的温度调为1110℃～1250℃，加热1小时后保温3小时，得到第二锻件，将第二锻件从加热炉取出，使用锻造设备进行锻造，当第二锻件温度降至1000℃左右时停止锻造。
进一步地，步骤四中，二次锻造中，将经过一次锻造的第二锻件再次放入加热炉中，首先将加热炉的温度调为350℃～700℃，加热30min后再保温45min；再将加热炉的温度调为950℃～1110℃，加热50min后再保温45min；最后，将加热炉的温度调为1110℃～1250℃，加热1小时后保温3小时，得到第三锻件，取出第三锻件进行再起锻造。
进一步地，步骤六中，将经过热处理工序的法兰锻件放入蓄有水的冷却池中，冷却池中的水可以淹没法兰锻件。
本发明的有益效果是：
1.法兰锻件本体的连接槽一内设有螺纹面一，由于管道尺寸多样，法兰锻件的连接槽一尺寸一定，因此一种尺寸的法兰锻件只适用于一种尺寸的管道的连接，通过第一连接件和第二连接件可以调整法兰锻件本体可连接管道的直径，适用范围变广。
2.第一连接件适用于连接表面为光滑面的连接管道，第二连接件可用于表面为螺纹面的管道的连接。
3.使用加热炉对锻件进行加热时，采用多次不同温度对锻件加热，提高锻件的塑性，降低锻件变形抗力，便于后续锻造加工。
4.采用二次锻造，提高法兰锻件的使用寿命，同时保证了法兰锻件的耐热性能。
5.在固定螺杆上安装固定机构，当使用一组法兰锻件本体使，确保法兰锻件本体之间连接的可靠性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的固定机构主视图；
图3是本发明的固定机构放大图；
图4是本发明的连接杆俯视图。
图中标记为：100、法兰锻件本体；101、螺纹面一；102、连接槽一；200、第二连接件；201、连接槽二；300、第一连接件；301、连接槽三；400、固定机构；401、限位槽；402、固定槽；403、定位槽；404、定位凸环；405、容纳槽；406、限位环；407、固定杆；408、固定螺母；409、限位板；410、滑槽一；411、滑槽二；412、连接杆；413、挡块；414、限位块；415、固定螺杆。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种法兰锻件，包括法兰锻件本体100，法兰锻件本体100内设有连接槽一102，通过连接槽一102将两个管道相连接，连接槽一102两端槽壁上均为螺纹面一101，第一连接件300和第二连接件200外圈均设有与连接槽一102螺纹配合的外螺纹，第一连接件300上设有连接槽三301，第二连接件200上设有连接槽二201，法兰锻件本体100上还设有固定槽402和限位槽401，固定槽402内螺纹连接有固定螺杆415，固定螺杆415两端安装有固定机构400，两个法兰锻件本体100配合使用时，其中一个法兰锻件本体100底端设有定位槽403，另一个法兰锻件本体100顶端设有定位凸环404。
连接槽二201槽面为螺纹面，用于连接管道外壁为螺纹的管件，连接槽三301槽面为光滑面，用于连接管道外壁为光滑面的管件。
第一连接件300和第二连接件200外径等于连接槽一102的直径，连接槽二201和连接槽三301的直径根据连接管道的外径设计。
法兰锻件本体100内设有用于容纳管道的连接槽一102，由于管道尺寸多样，而连接槽一102的直径固定，因此设计了多个外径相等、内圈直径不等的第二连接件200和第一连接件100，法兰锻件本体100尺寸不变，选择内圈直径与管道相等的第二连接件200或第一连接件300，完成管道之间的连接。
连接管道外壁为光滑面时，则选择一对第一连接件300，第一连接件300与连接槽一102的螺纹面一101螺纹连接；连接管道外壁为螺纹面时，则选择一对第二连接件200，第二连接件200外圈与连接槽一102的螺纹面一101螺纹连接，第二连接件200内圈与管道外壁相连接，操作简便，结构稳固。
如图1-图4所示，固定机构400包括限位板409、连接杆412和固定杆407，法兰锻件本体100上设有容纳槽405，固定杆407安装在容纳槽405内，固定螺杆415上螺纹连接有固定螺母408和限位板409，限位板409位于固定螺母408正上方。
限位板409上设有滑槽二411，连接杆412一端位于滑槽二411内，且连接杆412偏向滑槽二411一侧设有与滑槽二411转动连接的凸起，连接杆412另一侧设有挡块413，滑槽二411两侧设有滑槽一410，挡块413两端活动安装在滑槽一410内。
固定杆407上还活动安装有限位环406，限位环406一端开口，且限位环406开口端通过螺栓固定连接，限位环406开口端两侧还安装有限位块414，限位块414具有一定的弹性，限位块414卡接在限位槽401内时限制连接杆412的位置。
对连接管道处使用两个法兰锻件本体100连接时，两个法兰锻件本体100相对面上通过定位槽403和定位凸环404配合确保两个法兰锻件本体100的对齐，为了保证固定螺杆415和固定螺母408连接的可靠性，还在固定螺杆415上安装了固定机构400，旋紧固定螺母408后，继续将限位板409旋至固定螺母408处，限位板409旋转并向下移动时，连接杆412向下移动，此时限位环406处于松开状态，限位板409位置确定后，使用螺栓将限位环406开口端旋紧固定，此时限位块414位于限位槽401内，防止固定螺母408松脱。
基于上述法兰锻件，本发明还提出了一种法兰锻件的锻造方法，包括以下步骤：
S1、计算法兰锻件本体重量、形状和长度，通过锯床将整块原料切割成锻造一个法兰锻件所需的锻料；
S2、使用锻造设备锻打锻料的外圈，并使用打磨设备对经过锻打的锻料进行打磨去除表面缺陷，得到表面光滑的第一锻件；
S3、将第一锻件放入加热炉中，进行一次锻造，得到第二锻件；
S4、将经过一次锻造后的第二锻件继续放回加热炉中，对第二锻件进行二次锻造，得到第三锻件；
S5、使用锻造机对第三锻件进行锻造，取出锻造完成后的法兰锻件使其冷却；
S6、将法兰锻件放入加热炉中进行热处理工序，热处理工序完成后取出法兰锻件对齐进行冷却；
S7、对冷却后的法兰锻件进行打磨、抛丸处理，去除法兰锻件表面氧化皮残留物。
S3中，一次锻造中，首先将加热炉的温度调为350℃～700℃，加热30min后再保温45min；再将加热炉的温度调为950℃～1110℃，加热50min后再保温45min；最后，将加热炉的温度调为1110℃～1250℃，加热1小时后保温3小时，得到第二锻件，将第二锻件从加热炉取出，使用锻造设备进行锻造，当第二锻件温度降至1000℃左右时停止锻造。
S4中，二次锻造中，将经过一次锻造的第二锻件再次放入加热炉中，首先将加热炉的温度调为350℃～700℃，加热30min后再保温45min；再将加热炉的温度调为950℃～1110℃，加热50min后再保温45min；最后，将加热炉的温度调为1110℃～1250℃，加热1小时后保温3小时，得到第三锻件，取出第三锻件进行再起锻造，采用多次不同温度对锻件加热，提高锻件的塑性，降低锻件变形抗力，便于后续锻造加工，提高法兰锻件的使用寿命，同时保证了法兰锻件的耐热性能。
S6中，将经过热处理工序的法兰锻件放入蓄有水的冷却池中，冷却池中的水可以淹没法兰锻件，便于法兰锻件快速冷却。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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