[发明专利]高颈法兰制造方法及其装置

说明书

本发明涉及压力容器中高颈法兰的制造方法及其装置，特别适用于制造搪玻璃反应罐中的高颈法兰。

压力容器中应用的大口径（直径大于400毫米）高颈法兰，特别是搪玻璃反应罐采用的高颈法兰（见图1）由于大口径，凸缘大，制造困难，一般采用锻件加工方法。锻件需大型压机及大型加热炉且切削量大。因此材料消耗、能源消耗大，制造周期长，寻找更方便，简易的制造工艺，达到节能、节约材料、降低成本的目的是搪玻璃反应罐高颈法兰制造技术上的一项难题。

本发明的任务是提出一种节能、耗材少、制造方便、简单的高颈法兰的制造工艺及装置。

本发明的技术方案是：

制造方法的第一步是将材料开坯，第二步将坯料加工成环坯，第三步将环坯模压成型，第四步将模压成型的高颈法兰毛坯经少量切削成合格的高颈法兰。环坯模压采用旋转模压工艺，模压时，环坯（1）与型模（2）由驱动电机（11）驱动旋转，压力头是二只相互分开、彼此独立的旋轮（5）及旋轮（6）。旋轮（5）在环坯（1）的内圈加压，旋轮（6）在环坯（1）的外圈加压，由于模压时环坯（1）、型模（2）旋转，旋轮（5）、旋轮（6）也随之旋转。

旋压装置由旋压系统及环坯（1）型模（2）的支承旋转系统二部分组成，旋压系统是一般压机的动力部分，有二个相互分开的、独立的压力杆（9）及（10），压力杆下有旋轮（5）及旋轮（6）作为二只压力头，环坯（1）、型模压圈的支承旋转系统是由驱动电机（11），转动托板（3）、型模（2）、压圈（4）及紧压机构（8）组成，驱动电机（11）由连接轴驱动转动托板（3），托板上紧固着型模（2）。环坯（1）用压圈（4）通过紧压机构（8）压紧在型模（2）上，旋压时，驱动电机（11）旋转，驱动环坯、型模、托板旋转，压力头旋轮（5）在环坯（1）内圈加压，旋轮（6）在环坯（1）外圈加压，由于环坯旋转，旋轮（5）、（6）也随之旋转。托板（3）上设有滚动支承装置。

由于采用旋压工艺及装置。使高颈法兰制造成为简易，达到节能省材的目的，工时少，完成了发明任务。

图1是搪玻璃反应罐高颈法兰

图2是适用于旋转模压工艺装置简图

以下结合附图来详细叙述本发明：

搪玻璃反应罐上的高颈法兰的特点是口径大、颈高且外侧有凸缘（图1）。本发明制造方法是先将材料开坯后加工成环坯，环坯是一只带中心孔的圆环。圆环的中心孔直径、高度、厚度由高颈法兰的尺寸而定。对环坯圆环进行旋转模压。旋转模压工艺是将环坯圆环（1）放在型模（2）上，型模的凸缘将圆环分成外圈与内圈，用二只分开的彼此独立的压力头旋轮（5）及旋轮（6）在圆环的内圈与外圈加压，加压时，型模（2）、环坯（1）作平面旋转，旋转中心即为圆环中心，压力头旋轮（5）和旋轮（6）随之旋转。环坯圆环（1）在旋轮（5）、（6）压力下产生塑性变形达到成型目的。取下成型的高颈法兰毛坯经少量切削加工成合乎技术要求的高颈法兰。

适用于高颈法兰环坯（1）旋转模压工艺装置（图2）的压力杆（9）下部有旋轮（5），旋轮（5）的轮平面与压力杆（9）的中心线有交角α。压力杆（10）下部有旋轮（6），旋轮（6）的轮平面与压力杆中心线垂直。旋轮（5）、旋轮（6）均可以绕中心轴线作滑动转动。环坯（1）置放在型模（2）上，型模、环坯由压圈（4）通过压力机构（8）紧压固定，型模固定在转动托板（3）上，托板由轴与驱动电机（11）连接，旋转模压时由驱动电机（11）驱动旋转。旋轮与压力杆是由轴承连接。压力杆（9）与（10），彼此分开且独立，压力杆上的压力可以不同。压力杆可以是一般压机上的压杆，也可以设计专用压杆置于压机上。旋轮（5）与压力杆中心线的交角α的变动范围可分为30°～90°即π/6＜α＜π/2）。

本发明环坯旋转模压工艺，环坯可以是冷压也可以是热压，即将环坯加热后进行旋压，加热温度可以是900℃左右，也可以500℃左右，也可以是200℃左右，或常温冷压。

压力头旋轮（5）的结构是轮中心轴（13）上有支架（12），支架上端与压力轴（9）固定联结。旋轮（5）与中心轴有轴承，也可以旋轮中心轴为旋转轴旋转。旋轮（6）的中心轴即是旋转中心轴，平行于压力杆（1）旋轮（6）与压力杆（10）的连接可采用一般的结构。

应用本发明工艺装置及工艺作了应用制造实施，达到节材、节能降低成本的效果，生产周期缩短。