浅谈平焊法兰的几种锻造工艺和各自特点

平焊法兰的密封原理是这样的，螺栓的两个密封面相互挤压法兰垫片并形成密封，但这同时也导致密封的破坏。为了保持密封，就得维持巨大的螺栓作用力，为此，螺栓就要做得大。而大的螺栓就要匹配大的螺母，这就意味着需要直径大的螺栓为上紧螺母创造条件。然而螺栓的直径越大，适用的法兰就会变得弯曲，办法就是增大法兰部分的壁厚。整个装置将需要很大的尺寸和重量，这在近海环境下便成了一个问题，因为在这种情况下重量始终是人们引起关注的主要问题。而且，从根本上来说，平焊法兰是一种无效的密封，它需要把50%的螺栓负荷用于挤压垫片，而用于保持压力的负荷只剩50%。

平焊法兰的锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。

模锻是指在模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此方法生产的锻件尺寸准确，加工余量较小，结构也比较复杂。在模锻锤或压力机上用锻模将金属坯料锻压加工成形的工艺。模锻工艺生产，劳动强度低，尺寸准确，加工余量小，并可锻制形状复杂的锻件；适用于批量生产。但模具成本高，需有的模锻设备，不适合于单件或小批量生产。由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂。锻件内部的锻造流线按锻件轮廓分布，从而提高了零件的力学性能和使用寿命。这种技术手段操作简单，易于实现机械化，。

而我们上面提到的镦粗是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。镦粗工序主要用于锻造齿轮坯、圆饼类锻件。镦粗工序可以地坯料组织，减小力学性能的异向性。镦粗与拔长的反复进行，可以高合金工具钢中碳化物的形态和分布状态。镦粗主要有以下三种形式：

1、全部镦粗。全部镦粗是将坯料竖直放在砧面上，在上砧的锤击下，使坯料产生高度减小，横截面积增大的塑性变形。

2、端部镦粗。将坯料加热后，一端放在漏盘或胎模内，限制这一部分的塑性变形，然后锤击坯料的另一端，使之镦粗成形。用漏盘的镦粗方法，多用于小批量生产；胎模镦粗的方法，多用于大批量生产。在单件生产条件下，可将需要镦粗的部分局部加热，或者全部加热后将不需要镦粗的部分在水中激冷，然后进行镦粗。

3、中间镦粗。这种方法用于锻造中间断面大，两端断面小的锻件，例如双面都有凸台的齿轮坯就采用此法锻造。坯料镦粗前，需先将坯料两端拔细，然后使坯料直立在两个漏盘中间进行锤击，使坯料中间部分镦粗。

为了防止镦粗时坯料弯曲，坯料高度h与直径d之比h/d≤2.5。

此外，其中，自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和相应机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。自由锻造所用工具和设备简单，通用性好，成本低。同铸造毛坯相比，自由锻了缩孔、缩松、气孔等缺陷，使毛坯具有的力学性能。锻件形状简单，操作灵活。因此，它在重型机器及重要零件的制造上有特别重要的意义。自由锻造是靠人工操作来控制锻件的形状和尺寸的，所以锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产率也不高，因此它主要应用于单件、小批量生产。自由锻造的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割及锻接等。