ماشینکاری CNC فلنج ها: انواع ، فرآیندها و تکنیک های دقیق

فلنج ها اجزای اساسی در مهندسی مکانیک و نصب خط لوله هستند که به عنوان یقه یا رینگ های برجسته عمل می کنند که دو عنصر را به هم متصل می کنند. آنها اجازه اتصالات مهر و موم شده را از طریق پیچ و مهره و جوشکاری می دهند و در عین تحمل فشار ، دما و بارهای مکانیکی ، ایمنی را در برابر نشتی فراهم می کنند. این مقاله تجزیه و تحلیل دقیقی از انواع فلنج ، روش های اتصال ، و تکنیک های ماشینکاری CNC ، با بینش هایی از تجربه ساخت دقیق EMAR ارائه می دهد.

فلنج چیست ؟ فلنج یک جسم مسطح و دایره ای است که برای اتصال دو جزء به یکدیگر استفاده می شود. کاربردهای رایج آنها در لوله ها ، شیرها ، پمپ ها و ماشین آلات است. فلنج ها امکان اتصال و جدا شدن اجزا را فراهم می کنند و در عین حال به ایجاد مهر و موم های هوابند بین آنها کمک می کنند. یک فلنج می تواند فشار ، دما و بارهای مکانیکی بالا را تحمل کند ، که معمولاً دارای سوراخ های پیچ در اطراف محیط برای اتصال است. آنها معمولاً از فولاد و فولاد ضد زنگ بسته به کاربرد مورد نظر ساخته می شوند.

به زبان ساده ، فلنج یک قسمت حلقوی است که برای اتصال لوله ها ، شیرها ، پمپ ها و سایر تجهیزات استفاده می شود. معمولاً دارای سوراخ های پیچ و مهره ای است که با استفاده از اتصال دهنده هایی مانند پیچ و مهره ، اتصالات محکم را امکان پذیر می کند. وجود فلنج ها تضمین می کند که سیستم های مکانیکی پیچیده هم پایدار و هم کارآمد کار می کنند.

اتصال فلنج چگونه کار می کند ؟ 1. DesignFlanges صفحات دایره ای با صفحه صاف و سوراخ های پیچ در اطراف خود هستند. آنها برای اتصال ایمن لوله ها ، شیرها و سایر تجهیزات در نظر گرفته شده اند. این طرح جهت گیری صحیح و یک اتصال سینماتیکی سفت و سخت را با سطوح صاف و برجسته که معمولاً برای بهبود مکانیسم آب بندی استفاده می شود ، ارائه می دهد.

2. پیچ و مهره فلنج ها با استفاده از پیچ و مهره هایی که از سوراخ های ارائه شده در هر دو طرف عبور می کنند بسته می شوند. هنگامی که پیچ ها سفت می شوند ، دو فلنج با هم تماس پیدا می کنند و واشر را در بین آنها فشرده می کنند و یک مهر و موم مناسب ، ضد آب یا ضد هوا ایجاد می کنند.

3. واشر برای اطمینان از عدم نشتی بین دو فلنج ، یک واشر همیشه در بین آن قرار داده می شود. واشرها هنگام پیچ شدن انعطاف پذیر می مانند و منقبض می شوند تا یک مهر و موم فشرده تشکیل دهند. آنها همچنین ارتعاشات را کاهش می دهند و امکان ناهماهنگی های کوچک را فراهم می کنند.

4. رتبه بندی فشار و دما هر اتصال آب بندی برای نیازهای فشار و دمای خاصی در نظر گرفته شده است که توسط طراحی و مواد تعریف شده است. فلنج باید به درستی برای سیستم انتخاب شود تا از خرابی جلوگیری شود.

5. نصب اتصال فلنج ابتدا به صورت فیزیکی در یک راستا قرار می گیرد. سپس یک واشر بین آنها قبل از پیچ و مهره نصب می شود. پیچ ها باید به خوبی سفت شوند تا اتصال خوبی بدون نشتی حاصل شود. نصب بیش از حد یا ناکافی می تواند منجر به نشتی یا آسیب به سطوح داخلی شود.

6. تعمیر و نگهداری اتصالات فلنج نیاز به گشت زنی مکرر واشرها برای علائم سایش ، زنگ زدگی یا نشتی دارند. این برای اتصالات قابل اعتماد در سیستم های فشار بالا یا دمای بالا ضروری است.

مکانیسم آب بندی نشت اتصال فلنج عمدتاً از دو مسیر رخ می دهد: نشت واشر (سیال عبوری از مویرگ ها در مواد واشر) و نشت سطح تماس (در سطح مشترک بین واشر و فلنج). ریز ناهمواری سطح فلنج ناشی از تغییر شکل مکانیکی و ارتعاشات در حین ماشینکاری است که برای جلوگیری از نشت سیال باید با یک واشر نیمه پلاستیکی پر شود.

انواع فلنج های معمولی 1. فلنج های گردن جوش یک فلنج گردن جوش را با استفاده از یک توپی مخروطی بلند به لوله متصل می کنند. اینها یک اتصال محکم و بادوام برای فشارها و دماهای بالا ارائه می دهند. شکل مخروطی آنها تنش ها را توزیع می کند و تضمین می کند که نشتی رخ نمی دهد.

2. Slip-On FlangeEngineers فلنج های لغزنده را روی لوله می لغزند ، سپس صورت خود و همچنین لوله را جوش می دهند. اینها نسبتاً ارزان تر و نصب آسان تر هستند و برای سیستم های کم فشار توصیه می شود.

3. فلنج رزوه ای فلنج های رزوه ای دارای رزوه های داخلی و خارجی هستند که با رزوه های لوله مطابقت دارند. کارگران آنها را با پیچ کردن تعمیر می کنند و از جوشکاری اجتناب می کنند. آنها به طور گسترده برای سیستم های کم فشار قابل استفاده هستند.

4. فلنج مفصل لبه فلنج های مفصلی با پشتی شل همراه هستند. انتهای لوله به داخل مفصل لبه می لغزد و کارگران فلنج مفصل لبه را به پشتی آن می پیچند.

5. Ring-Type Joint (RTJ) FlangeRTJ دارای یک شیار است که در آن یک واشر حلقه فلزی برای ایجاد یک مهر و موم فشار بالا قرار می گیرد. معمولاً در صنایع نفت و گاز که فشارها و دماها نسبتاً بالا هستند استفاده می شود ، اتصال ضد نشتی را تضمین می کند.

6. فلنج اوریفیس فلنج های اوریفیس باید با یک فلومتر یا یک صفحه روزنه در سیستم های خط لوله نصب شوند. آنها دارای پورت هایی برای تعیین دبی سیالات یا گازها هستند و پورت های فشار یکپارچه را برای اندازه گیری فشار نگه می دارند.

7. فلنج ون استون فلنج های ون استون دارای لبه اریب هستند که رابط محکم و ضد نشتی را فراهم می کند. آنها به خوبی برای کاربردهای کم فشار تا متوسط قابل استفاده هستند و سهولت نصب را فراهم می کنند.

8. فلنج های فلنج گره خورده در مخازن تحت فشاری که در فشار و دمای بالا کار می کنند استفاده می شود. آنها یک میله اتصال دارند که قطر بیرونی آنها را به هم می پیوندد تا از عدم جدایی در شرایط فشار شدید اطمینان حاصل شود.

9. فلنج صورت تخت فلنج های صورت تخت دارای سطح آب بندی مسطح هستند که دارای ساختار ساده و سهولت ماشینکاری هستند. مناسب برای کاربردهای با فشار کم و رسانه های غیر سمی ، آب بندی عمدتا از طریق واشر بین فلنج ها به دست می آید.

10. فلنج کور فلنج های کور به عنوان پوشش های جامد برای آب بندی انتهای لوله ها ، مخازن یا نقاط آزمایش عمل می کنند. آنها برای جداسازی سیستم در طول تعمیر و نگهداری ، آزمایش فشار ، نقاط انبساط آینده و خاموشی های اضطراری ضروری هستند.

چهره های مختلف فلنج برای اتصال چهره های نر و ماده (M & F): یک فلنج دارای برآمدگی (نر) و دیگری دارای فرورفتگی (ماده) است که تناسب کاملی را در خطوط لوله و کاربردهای مکانیکی بالا ایجاد می کند.

زبانه و شیار (T & G): یک "زبانه" بیرون زده روی یک فلنج و یک شیار منطبق بر روی دیگر ، چسبندگی بهتر و خطر جداسازی یا نشتی کمتری را ارائه می دهد.

صورت صاف با صورت برآمده (FF-RF): صورت صاف با ناحیه آب بندی روی آن. در سیستم هایی با فضای محدود و الزامات آب بندی خاص بهتر آب بندی می شود.

صورت فرورفته (RF): شیاری در اطراف ناحیه آب بندی که واشر را حفظ می کند و معمولاً برای آب بندی بهبود یافته در کاربردهای فشار بالا استفاده می شود.

فلنج یکپارچه (IF): اتصالات لوله ای که به صورت یک تکه ساخته شده و فلنج و لوله به طور همزمان ساخته می شوند و اتصال را آسان تر می کند و نشتی را کاهش می دهد.

ابعاد فلنج و ConsiderationsNominal اندازه لوله (NPS): ابعاد ضروری فلنج را تعریف می کند که معمولاً از ½ اینچ (DN 15) تا 24 اینچ (DN 600) متغیر است.

قطر دایره پیچ (BCD): به اندازه فلنج بستگی دارد (به عنوان مثال ، برای 1 NPS ، BCD حدود 2.75 اینچ است).

اندازه سوراخ پیچ: معمولاً به قطر پیچ به اضافه 1 / 8 اینچ سوراخ می شود.

نوع صورت فلنج: صورت صاف (تا 150 psi) ، صورت برجسته (600 یا 1500 psi) ، مفصل نوع حلقه (بالای 1500 psi).

ضخامت: بستگی به کلاس فشار و مواد دارد. مثال: فلنج های 150 پوندی تقریباً 0.25 اینچ برای NPS کوچک است.

درجه فشار: کلاس 150 (تا 285 psi) ، کلاس 300 (تا 740 psi) ، کلاس 600 (تا 1480 psi) ، کلاس 1500 (تا 3700 psi).

سازگاری واشر: واشرهای تخت برای فلنج های صورت صاف ، واشرهای حلقه ای برای فلنج های RTJ ، واشرهای مارپیچی برای فلنج های صورت برجسته تا 3000 psi.

استانداردها و کدها: ASME B16.5 (1 / 2 اینچ تا 24 اینچ) ، ASME B16.47 (26 اینچ و بزرگتر) ، API 6A (نفت و گاز ، تا 20000 psi).

اتصالات انتهایی: جوش داده شده ، رزوه ای (تا 2½ اینچ) ، لغزنده (تا 24 اینچ).

تکنیک های ماشینکاری فلنج ها تراشکاری CNC TurningCNC مواد را از قطعه کار گردان جدا می کند و با ابزار برش شکل استوانه ای ایجاد می کند. این سطوح ناهموار را به حداقل می رساند و به ایجاد ابعاد دقیق کمک می کند. تراشکاری برای فلنج هایی با تلورانس های نزدیک (مثلاً 0.01 میلی متر) ، مانند فلنج های فشار بالا گردن جوش ، بهترین است.

فرز و حفاری CNC فرز CNC از ابزارهای برش گردان برای کنده کاری مواد استفاده می کند و انواع سطوح صاف ، زاویه دار ، کانتور و سایر سطوح را ایجاد می کند. فرز برای طراحی لبه های مهر و موم و اشکال پیچیده بهینه است. حفاری CNC به ایجاد سوراخ های پیچ با دقت موقعیت سوراخ کمک می کند.

TappingTapping شامل برش رزوه های داخلی به سوراخ ها ، شکل دادن به فلنج های آماده برای پیچ و مهره ها و در عین حال محکم کردن اندازه رزوه مناسب است.

سنگ زنی CNC یک سطح را به یک چرخ ساینده می مالد و یک روکش صاف را به سطوح فلنج ارائه می دهد. این به دستیابی به سطوح دقت بالا برای آب بندی سطوح و تناسب آنها کمک می کند.

Face MillingFace Milling مواد را از سطح فلنج حذف می کند تا یک سطح یکنواخت برای آب بندی ایجاد کند و نصب و عملکرد مناسب واشر را فراهم کند.

CNC Grooving Grooving شیارهای باریکی را در فلنج برش می دهد و اغلب ناحیه ای را برای واشر یا مهر و موم تشکیل می دهد. این از موقعیت نادرست واشر در حین کار جلوگیری می کند.

برش / ShearingManufacturers با برش اشکال ، صفحات فلنج را از پروفیل های فلزی ایجاد کنید. برش به نیروی بالایی نیاز دارد و فلنج را در شرایطی برای فرآیندهای ماشینکاری بیشتر قرار می دهد.

Blasting تمیز کردن سطوح فلنج با استفاده از مواد ساینده زنگ زدگی و مواد ناخواسته را از بین می برد و شکل زیبایی براق و تمیزی ایجاد می کند و فلنج را برای چرخش یا رنگ آمیزی نهایی آماده می کند.

جوشکاری CNC فرآیند جوشکاری دو یا چند قطعه فلزی را از طریق گرما یا فشار به هم متصل می کند و پیوندهای محکم و غیرقابل برگشتی را ایجاد می کند.

مراحل فرآیند ماشینکاری فلنج انتخاب مواد محیط عملیاتی انتخاب مواد را تعیین می کند: فولاد کربنی برای کاربردهای عمومی ، فولاد ضد زنگ برای مقاومت در برابر خوردگی ، فولاد آلیاژی برای فشار و دمای بالا ، چدن برای سیستم های کم فشار ، و فولاد ضد زنگ دوبلکس برای محیط های خشن.

فلنج های آهنگری یا ریخته گری فورج عملکرد مکانیکی بالاتر و چگالی ساختاری بهتری دارند ، در حالی که فلنج های ریخته گری را می توان برای اشکال و اندازه های پیچیده تر استفاده کرد.

عملیات حرارتی فلنج های فلنج تحت عملیات حرارتی (بازپخت ، نرمال سازی ، کوئنچ و تمپرینگ) قرار می گیرند تا تنش های داخلی را از بین ببرند ، عملکرد سازه را بهبود بخشند و استحکام مکانیکی را افزایش دهند.

ماشینکاری فلنج ماشینکاری دقیق با استفاده از ماشین های تراش ، فرز ، ماشین های حفاری و سایر تجهیزات بر دقت ابعادی و کیفیت سطح تمرکز دارد. انتخاب ابزار ، تنظیم پارامتر برش و توالی پردازش بسیار مهم است.

درمان سطح پوشش های ضد زنگ ، رنگ آمیزی یا سایر درمان های سطحی مقاومت در برابر خوردگی و ظاهر را بهبود می بخشند.

بازرسی و بسته بندی فلنج های تمام شده برای دقت ابعادی ، کیفیت سطح و عملکرد مکانیکی قبل از بسته بندی و ذخیره سازی تحت بازرسی سفت و سخت قرار می گیرند.

مثال: ماشینکاری فلنج DN100 در مرکز ماشینکاری برای پردازش فلنج استاندارد DN100 (سوراخ مرکزی 108 میلی متر ، قطر بیرونی 215 میلی متر ، ضخامت 24 میلی متر ، سوراخ های پیچ 8φ18 میلی متر) ، مهندسان EMAR یک مرکز ماشینکاری با حرکت محور X ، Y ، Z 800 * را توصیه می کنند. 450 * 500 میلی متر ، مخروطی دوک BT40 ، و یک محور چهارم (صفحه نمایه سازی) برای سوراخ های پیچ پردازش فرعی در یک گیره.

فرآیند ساده برای فلنج DN100: 1. آماده سازی:

استاندارد فلنج (GB / T 9119-2010) ، ابعاد ، مواد (Q235 ، فولاد ضد زنگ 304) و الزامات پردازش را تأیید کنید.

فولاد گرد یا فلنج را انتخاب کنید (به عنوان مثال ، فولاد گرد φ230 میلی متر).

آسیاب های انتهایی ، مته ها ، ابزارهای حفاری ، ابزارهای پخ را آماده کنید.

برای بستن پایدار از گیره یا فیکسچر مخصوص استفاده کنید.

2. پردازش:

گیره قطعه کار و سیستم مختصات ابزار تنظیم (G54).

ماشینکاری خشن: دایره بیرونی آسیاب تا 222 میلی متر (0.5 میلی متر کمک هزینه تکمیل باقی می ماند) ، انتهای آسیاب رو به صاف ، سوراخ داخلی ناهموار تا 102 میلی متر است.

ماشینکاری ریز: دایره بیرونی آسیاب ریز تا φ220 میلی متر ، سوراخ داخلی سوراخ تا φ110 میلی متر.

ماشینکاری سوراخ پیچ: از مته مرکزی برای مکان یابی و سوراخ کردن سوراخ های پیچ 8φ18 میلی متری که به طور مساوی در محیط φ180 میلی متر توزیع شده اند استفاده کنید.

لبه های داخلی و خارجی پخ C1-C2 (45) و دهانه های سوراخ پیچ و مهره.

3. نکات:

فلنج های نازک برای جلوگیری از تغییر شکل آسیاب به فشار سبک یا بلوک های ارتفاع مساوی نیاز دارند.

مواد فولادی ضد زنگ نیاز به کاهش سرعت و بررسی منظم ابزار دارند.

ابتدا قطعه را در حالت تک مرحله ای اجرا کنید ، سپس پس از تایید ، پردازش دسته ای را انجام دهید.

کنترل کیفیت در فلنج ManufacturingMaterial تأیید: آزمایش ترکیب شیمیایی ، اعتبارسنجی خواص فیزیکی ، گواهی عملیات حرارتی ، قابلیت ردیابی مواد.

بازرسی ابعادی: اندازه گیری های پیشرفته CMM ، تأیید پایان سطح ، بررسی گردی و صافی ، اعتبارسنجی تراز سوراخ پیچ.

آزمایش غیر مخرب: بازرسی ذرات مغناطیسی ، آزمایش اولتراسونیک ، بررسی نفوذ رنگ ، بازرسی رادیوگرافی در صورت لزوم.

انتخاب روش ماشینکاری فلنج مناسب تراشکاری: بهترین برای فلنج های گرد با تلورانس های نزدیک. برای بهبود کارایی از ماشین های تراش CNC برای قطعات بزرگ استفاده کنید.

فرز: برای هندسه های پیچیده مانند شیارها ، راه کلیدها یا سوراخ های غیر دایره ای. دستگاه های فرز CNC از هندسه های پیچیده با زبری سطح تا Ra 3.2μm پشتیبانی می کنند.

حفاری: تخصصی برای سوراخ های پیچ. دستگاه های حفاری CNC قطر و موقعیت سوراخ دقیقی را ارائه می دهند.

سنگ زنی: برای سطوح آب بندی با دقت بالا با زبری کم و صافی بالا. بهترین برای مواد سخت یا فلنج های عملیات حرارتی.

ماشینکاری پس از آهنگری: برای فلنج های آهنگری با استحکام بالا ، با استفاده از ماشینکاری خشن و نهایی برای دستیابی به ابعاد طراحی.

ماشینکاری پس از ریخته گری: فلنج های ریخته گری را برای بهبود سطوح ناهموار ، با آزمایش غیر مخرب برای تنظیم تخلخل احتمالی پردازش می کند.

نتیجه گیری فلنج ها نقش کلیدی ایجاد اتصالات آسان ، قابل اعتماد و ضد نشتی بین لوله ها ، شیرها و سایر اجزای سیستم را ایفا می کنند. عملیات ماشینکاری اولیه از جمله تراشکاری ، فرز ، حفاری و جوشکاری برای تولید دقت مطلوب و کیفیت استاندارد بسیار مهم است. فرز صورت ، شیار زدن ، ضربه زدن و سایر فرآیندها عملکرد و عملکرد فلنج را بیشتر بهبود می بخشد.

در EMAR ، ما بر ارائه فلنج های با کیفیت ، دقت و سفارشی سازی شده متناسب با نیاز مشتری تمرکز می کنیم. فن آوری های ساخت پیشرفته ما و تحمل صفر برای به خطر انداختن کیفیت ، ما را قادر می سازد فلنج هایی با کیفیت بهینه ارائه دهیم. برای هر خط لوله مهم یا تجهیزات پیچیده ، می توانید برای فلنج های بسیار کارآمد و طولانی مدت به EMAR مراجعه کنید.

امروز با EMAR تماس بگیرید:

تلفن: + 86 18664342076

ایمیل: sales8@sjt-ic.com

سوالات متداول چه موادی برای ساخت فلنج ایده آل هستند ؟ فولاد کربن برای کاربردهای عمومی ، فولاد ضد زنگ برای مقاومت در برابر خوردگی ، فولاد آلیاژی برای فشار و دمای بالا ، چدن برای سیستم های کم فشار ، فولاد ضد زنگ دوبلکس برای محیط های سخت ، تیتانیوم برای هوافضا و آلیاژهای مس برای کاربردهای دریایی.

مشخصات فلنج ها چیست ؟ مشخصات شامل اندازه اسمی لوله (NPS) ، درجه بندی فشار (کلاس 150 ، 300 ، و غیره) ، نوع فلنج (گردن جوش ، لغزنده ، کور) ، مواد ، صفحه فلنج (تخت ، برجسته ، RTJ) ، الگوی سوراخ پیچ ، ضخامت و استانداردهای صنعتی

چه زمانی بهتر است از اتصالات فلنج استفاده کنیم ؟ اتصالات فلنج برای محیط های پرفشار ، دمای بالا یا خورنده ایده آل هستند. آنها به بهترین وجه زمانی استفاده می شوند که جداسازی مکرر قطعات برای تعمیر و نگهداری یا بازرسی مورد نیاز باشد و جداسازی آسان را بدون به خطر انداختن یکپارچگی سیستم ارائه می دهند.