CNC obrábanie prírub: typy, procesy a presné techniky

Príruby sú základnými komponentmi v strojárstve a inštalácii potrubí a slúžia ako vyvýšené obojky alebo ráfiky, ktoré spájajú dva prvky dohromady. Umožňujú utesnené spojenia skrutkovaním a zváraním, ktoré poskytujú bezpečnosť pred únikmi pri súčasnom pretrvávaní tlaku, teploty a mechanického zaťaženia. Tento článok poskytuje podrobnú analýzu typov prírub, metód pripojenia a techník CNC obrábania s poznatkami z presných výrobných skúseností spoločnosti EMAR.

Čo je to príruba? Príruba je plochý, kruhový objekt, ktorý sa používa na spojenie dvoch komponentov dohromady. Ich bežné použitie je v potrubiach, ventiloch, čerpadlách a strojoch. Príruby umožňujú pripojenie a odpojenie komponentov a zároveň pomáhajú vytvárať vzduchotesné tesnenia medzi nimi. Príruba môže niesť vysoký tlak, teplotu a mechanické zaťaženie, zvyčajne s otvormi pre skrutky po obvode na pripevnenie. Zvyčajne sú vyrobené z ocele a nehrdzavejúcej ocele, v závislosti od zamýšľaného použitia.

Zjednodušene povedané, príruba je prstencová časť používaná na pripojenie potrubí, ventilov, čerpadiel a iného zariadenia. Zvyčajne je vybavená otvormi pre skrutky, ktoré umožňujú tesné spojenia pomocou spojovacích prvkov, ako sú skrutky a matice. Prítomnosť prírub zaisťuje, že zložité mechanické systémy fungujú stabilne a efektívne.

Ako funguje prírubové pripojenie? 1. DesignFlanges sú kruhové dosky s plochým povrchom a otvormi pre skrutky okolo ich obvodu. Sú určené na bezpečné pripojenie potrubí, ventilov a iného zariadenia. Konštrukcia poskytuje správnu orientáciu a pevný kinematický spoj s hladkými a vyvýšenými povrchmi, ktoré sa bežne používajú na zlepšenie tesniaceho mechanizmu.

2. BoltingFlanges sú upevnené pomocou skrutiek, ktoré prechádzajú otvormi na oboch stranách. Keď sú skrutky utiahnuté, dve príruby prichádzajú do kontaktu a stláčajú tesnenie medzi nimi, čím vytvárajú dobre namontované, vodotesné alebo vzduchotesné tesnenie.

3. TesneniaNa zaistenie netesností medzi dvoma prírubami sa medzi ne vždy vloží tesnenie. Tesnenia zostávajú pružné, keď sú naskrutkované a zmenšujú sa, aby vytvorili kompaktné tesnenie. Znižujú tiež vibrácie a umožňujú malé vychýlenia.

4. Hodnotenie tlaku a teplotyKaždé pripojenie tesnenia je určené pre určité požiadavky na tlak a teplotu, definované dizajnom a materiálom. Príruba musí byť správne zvolená pre systém, aby sa zabránilo poruchám.

5. InštaláciaPripojenie príruby je najskôr fyzicky zarovnané. Potom je medzi nimi namontované tesnenie pred tým, ako sú priskrutkované. Skrutky musia byť dobre utiahnuté, aby sa dosiahlo dobré spojenie bez úniku. Nadmerná alebo nedostatočná inštalácia môže viesť k úniku alebo poškodeniu vnútorných povrchov.

6. ÚdržbaPodľahlé pripojenia vyžadujú časté hliadkovanie tesnení pre príznaky opotrebenia, hrdzavenia alebo úniku. To je nevyhnutné pre spoľahlivé pripojenia vo vysokotlakových alebo vysokoteplotných systémoch.

Tesniaci mechanizmus Úniky spoja sa vyskytujú hlavne cez dve cesty: únik tesnenia (kvapalina prechádzajúca kapilárami v materiáli tesnenia) a únik kontaktnej plochy (na rozhraní medzi tesnením a prírubou). Mikro nerovnosti na povrchu príruby vznikajú z mechanických deformácií a vibrácií počas obrábania, ktoré je potrebné naplniť poloplastovým tesnením, aby sa zabránilo úniku kvapaliny.

Typické typy prírub1. Príruby zvarového krku Zvárače pripevňujú prírubu zvarového hrdla k potrubiu pomocou dlhého zúženého náboja. Ponúkajú pevný a dlhotrvajúci spoj pre vysoké tlaky a teploty. Ich kužeľovitý tvar rozdeľuje napätie a zaisťuje, že nedôjde k úniku.

2. Slip-On FlangeEngineers slip-on príruby cez potrubie, potom zvariť ich tvár, rovnako ako potrubie. Sú pomerne lacnejšie a ľahšie inštalovať, odporúča sa pre nízkotlakové systémy.

3. Závitová príruba Závitové príruby majú vnútorné a vonkajšie závity, ktoré zodpovedajú závitom rúry. Pracovníci ich opravia skrutkovaním, aby sa zabránilo použitiu zvárania. Sú široko použiteľné pre nízkotlakové systémy.

4. Lap Joint FlangeLap spojovacie príruby sú sprevádzané voľným podkladom. Konce potrubia skĺznu do brušného kĺbu a pracovníci skrutkujú prírubu brušného kĺbu na jeho podložku.

5. Ring-Type Joint (RTJ) FlangeRTJ má drážku, kde je kovové krúžkové tesnenie umiestnené na vytvorenie vysokotlakového tesnenia. Bežne sa používa v ropnom a plynárenskom priemysle, kde sú tlaky a teploty relatívne vysoké, zaručujú nepriepustnosť.

6. Príruby OrificeOrifice príruby sú určené na to, aby boli vybavené prietokomerom alebo doskou clony v potrubných systémoch. Majú porty na určovanie prietoku tekutín alebo plynov a držia integrované tlakové porty na meranie tlaku.

7. Príruby Van Stone Príruby Van Stone majú skosený okraj, ktorý poskytuje tesné a nepriepustné rozhranie. Sú dobre použiteľné pre aplikácie s nízkym až stredným tlakom a poskytujú ľahkú inštaláciu.

8. Viazané príruby Viazané príruby sa používajú v tlakových nádobách pracujúcich pri vysokom tlaku a teplote. Majú spojovaciu tyč, ktorá spája ich vonkajší priemer, aby sa zabezpečilo, že pri extrémnych tlakových podmienkach nedôjde k ich oddeleniu.

9. Plochá príruba Ploché príruby majú plochý tesniaci povrch, ktorý sa vyznačuje jednoduchou štruktúrou a jednoduchým obrábaním. Vhodné pre aplikácie s nízkym tlakom a netoxickým médiom, tesnenie sa dosahuje hlavne prostredníctvom tesnení medzi prírubami.

10. Slepé príruby Slepé príruby slúžia ako pevné kryty na utesnenie koncov potrubí, nádob alebo testovacích miest. Sú nevyhnutné pre izoláciu systému počas údržby, tlakových testov, budúcich expanzných bodov a núdzových vypínaní.

Rôzne tváre príruby na pripojenie Mužské a ženské (M & F) tváre: Jedna príruba má vydutie (mužské) a druhá má vrúbkovanie (ženské), čo vytvára dokonalé prispôsobenie bežné v potrubiach a vysokých mechanických aplikáciách.

Jazyk a drážka (T & G): Vyčnievajúci jazyk na jednej prírube a zodpovedajúca drážka na druhej, ktorá ponúka lepšiu priľnavosť a menšie riziko oddelenia alebo úniku.

Plochá tvár so zvýšenou tvárou (FF-RF): Plochá tvár s tesniacou plochou nad ňou. Lepšie utesňuje systémy s obmedzeným priestorom a špeciálnymi požiadavkami na tesnenie.

Zapustená tvár (RF): Drážka obklopujúca tesniacu oblasť, ktorá udržuje tesnenie, bežne používaná na lepšie utesnenie pri vysokotlakových aplikáciách.

Integrálna príruba (IF): Potrubná armatúra vyrobená v jednom kuse, pričom príruba a potrubie sú vyrobené súčasne, čo uľahčuje pripojenie a znižuje únik.

Rozmery príruby aConsiderationsNominal veľkosti potrubia (NPS): Definuje základné rozmery príruby, zvyčajne v rozmedzí od 1⁄2 palca (DN 15) do 24 palcov (DN 600).

Priemer skrutkového kruhu (BCD): Závisí od veľkosti príruby (napr. Pre 1 NPS je BCD okolo 2,75 palca).

Veľkosť otvoru skrutky: Zvyčajne sa vŕta do priemeru skrutky plus 1 / 8 palca.

Typ príruby: Plochá tvár (do 150 psi), Zvýšená tvár (600 alebo 1500 psi), Kĺb prstencového typu (nad 1500 psi).

Hrúbka: Závisí od tlakovej triedy a materiálu. Príklad: 150 lb príruby približne 0,25 palca pre malé NPS.

Hodnotenie tlaku: Trieda 150 (do 285 psi), Trieda 300 (do 740 psi), Trieda 600 (do 1480 psi), Trieda 1500 (do 3700 psi).

Kompatibilita tesnenia: Ploché tesnenia pre ploché čelné príruby, krúžkové tesnenia pre príruby RTJ, špirálovité vinuté tesnenia pre vyvýšené čelné príruby do 3000 psi.

Normy a kódy: ASME B16.5 (1 / 2 "až 24"), ASME B16.47 (26 "a väčšie), API 6A (ropa a plyn, do 20 000 psi).

Koncové spojenia: zvárané, závitové (do 21⁄2 palca), nasúvacie (do 24 palcov).

Techniky obrábania prírub CNC TurningCNC sústruženie odlupuje materiál od otáčavého obrobku a pomocou rezného nástroja vytvára valcovitý tvar. To minimalizuje drsné povrchy a pomáha vytvárať presné rozmery. Sústruženie je najlepšie pre príruby s blízkymi toleranciami (napr. 0,01 mm), ako sú vysokotlakové príruby so zvarovým hrdlom.

CNC frézovanie a vŕtanieCNC frézovanie využíva otočné rezné nástroje na vyrezávanie materiálu, vytváranie plochých, hranatých, tvarovaných a iných typov povrchov. Frézovanie je optimálne pre navrhovanie tesniacich hrán a zložitých tvarov. CNC vŕtanie pomáha vytvárať otvory pre skrutky s presnou presnosťou polohy otvoru.

TappingTapping zahŕňa rezanie vnútorných závitov do otvorov, tvarovanie prírub pripravených na skrutky a spojovacie prvky pri zaistení správnej veľkosti závitu.

CNC brúsenieGrinding trie povrch o brúsne koleso a ponúka hladký povrch prírubových plôch. Pomáha dosiahnuť vysokú úroveň presnosti tesniacich povrchov a ich kondície.

Frézovanie tváre Frézovanie tváre odstraňuje materiál z povrchu príruby a vytvára rovinný rovnomerný povrch na utesnenie, ktorý poskytuje správnu inštaláciu a funkčnosť tesnenia.

CNC drážkovanieDrážkovanie prerezáva úzke drážky do príruby a často vytvára oblasť pre tesnenie alebo tesnenie. Tým sa zabráni nesprávnym polohám tesnenia počas prevádzky.

Rezanie /ShearingManufacturers vytváranie prírubových polotovarov z kovových profilov rezaním tvarov. Strihanie vyžaduje vysokú silu a dáva prírubu do stavu pre ďalšie procesy obrábania.

Tryskanie Čistenie povrchov prírub pomocou brusív odstraňuje hrdzu a nežiaduce materiály, poskytuje elegantný a čistý estetický tvar a pripravuje prírubu na konečné sústruženie alebo lakovanie.

CNC zváranie Proces zvárania spája dve alebo viac kovových častí teplom alebo tlakom a poskytuje pevné a nezvratné väzby.

Kroky procesu obrábania príruby Výber materiálu Prevádzkové prostredie určuje výber materiálu: uhlíková oceľ pre všeobecné použitie, nehrdzavejúca oceľ pre odolnosť proti korózii, legovaná oceľ pre vysoký tlak a teplotu, liatina pre nízkotlakové systémy a duplexná nehrdzavejúca oceľ pre drsné prostredie.

Kovanie alebo odlievanie Príruby majú vyšší mechanický výkon a lepšiu štrukturálnu hustotu, zatiaľ čo odlievané príruby je možné použiť pre komplikovanejšie tvary a veľkosti.

Tepelné ošetrenie Poľné polotovary prechádzajú tepelným spracovaním (žíhanie, normalizácia, kalenie a temperovanie), aby sa odstránili vnútorné napätia, zlepšil sa štrukturálny výkon a zvýšila mechanická pevnosť.

Obrábanie prírub Presné obrábanie pomocou sústruhov, frézok, vŕtacích strojov a ďalších zariadení sa zameriava na rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu. Výber nástroja, nastavenie parametrov rezania a postupnosť spracovania sú kritické.

Povrchová úprava Antikorózne nátery, lakovanie alebo iné povrchové úpravy zlepšujú odolnosť a vzhľad proti korózii.

Kontrola a balenie Dokončené príruby prechádzajú pred zabalením a skladovaním prísnou kontrolou rozmerovej presnosti, kvality povrchu a mechanického výkonu.

Príklad: Obrábanie príruby DN100 na obrábacom centrePre spracovanie štandardnej príruby DN100 (stredový otvor 108 mm, vonkajší priemer 215 mm, hrúbka 24 mm, otvory pre skrutky s rozmermi 818 mm) odporúčajú inžinieri spoločnosti EMAR obrábacie centrum s osou X, Y, Z 800 * 450 * 500 mm, vretenovým kužeľom BT40 a štvrtou osou (indexovacia doska) na čiastkové spracovanie otvorov pre skrutky v jednom upnutí.

Jednoduchý proces pre prírubu DN100: 1. Príprava:

Potvrďte štandard príruby (GB / T 9119-2010), rozmery, materiál (Q235, 304 nehrdzavejúca oceľ) a požiadavky na spracovanie.

Vyberte okrúhle oceľové alebo prírubové polotovary (napr. Okrúhla oceľ s priemerom 230 mm).

Pripravte si koncové mlyny, vŕtačky, vyvrtávacie nástroje, zrážacie nástroje.

Na stabilné upnutie použite zverák alebo špeciálne zariadenie.

2. Spracovanie:

Svorkový obrobok a súradnicový systém nastavovacieho nástroja (G54).

Hrubé obrábanie: Vonkajší kruh frézy na 222 mm (ponechajte 0,5 mm dokončovací príspevok), koncové plochy mlyna ploché, hrubý vnútorný otvor na 102 mm.

Jemné obrábanie: Vonkajší kruh jemného mlyna do 220 mm, vnútorný otvor do 110 mm.

Obrábanie otvorov pre skrutky: Pomocou stredového vrtáka vyhľadajte a vyvŕtajte otvory pre skrutky s priemerom 8k18 mm rovnomerne rozložené po obvode 180 mm.

Skoste vnútorné a vonkajšie okraje C1-C2 (45) a ústia otvoru pre skrutku.

3. Poznámky:

Tenké príruby potrebujú ľahké lisovanie alebo bloky rovnakej výšky, aby sa zabránilo deformácii frézovania.

Materiály z nehrdzavejúcej ocele vyžadujú zníženú rýchlosť a pravidelné kontroly nástrojov.

Spustite prvý kus v jednostupňovom režime a potom po potvrdení vykonajte dávkové spracovanie.

Kontrola kvality v prírubeManufacturingMaterial overenie: Testovanie chemického zloženia, validácia fyzikálnych vlastností, certifikácia tepelného spracovania, vysledovateľnosť materiálu.

Kontrola rozmerov: Pokročilé merania CMM, overenie povrchovej úpravy, kontroly zaoblenia a rovinnosti, overenie vyrovnania otvoru skrutky.

Nedeštruktívne testovanie: kontrola magnetických častíc, ultrazvukové testovanie, penetračné vyšetrenie farbiva, rádiografická kontrola, ak je to potrebné.

Výber správnej metódy obrábania prírubyTurning: Najlepšie pre okrúhle príruby s blízkymi toleranciami. Na zvýšenie účinnosti používajte CNC sústruhy pre veľké dávky.

Frézovanie: Pre zložité geometrie, ako sú drážky, klávesnice alebo nekruhové otvory. CNC frézky podporujú zložité geometrie s drsnosťou povrchu až do Ra 3,2 μm.

Vŕtanie: Špecializované na otvory pre skrutky. CNC vŕtačky poskytujú presný priemer a polohu otvoru.

Brúsenie: Pre vysoko presné tesniace povrchy s nízkou drsnosťou a vysokou rovinnosťou. Najlepšie pre tvrdé materiály alebo tepelne upravené príruby.

Obrábanie po kovaní: Pre kované príruby s vysokou pevnosťou, pomocou hrubého a dokončovacieho obrábania na dosiahnutie konštrukčných rozmerov.

Post-castingové obrábanie: Spracováva odlievané príruby na zlepšenie drsných povrchov s nedeštruktívnym testovaním na úpravu potenciálnej pórovitosti.

ZáverFlanges zohrávajú kľúčovú úlohu pri poskytovaní ľahkých, spoľahlivých a nepriepustných spojov medzi rúrami, ventilmi a ďalšími komponentmi systému. Základné obrábacie operácie vrátane sústruženia, frézovania, vŕtania a zvárania sú rozhodujúce pre dosiahnutie požadovanej presnosti a štandardnej kvality. Frézovanie tváre, drážkovanie, rezanie a ďalšie procesy ďalej zlepšujú funkčnosť a výkon príruby.

V spoločnosti EMAR sa zameriavame na poskytovanie kvality, presnosti a prispôsobených prírub, ktoré vyhovujú požiadavkám zákazníkov. Naše pokročilé výrobné technológie a nulová tolerancia kompromisu v oblasti kvality nám umožňujú dodávať príruby optimálnej kvality. Pre akékoľvek dôležité potrubia alebo zložité zariadenia sa môžete obrátiť na EMAR pre vysoko efektívne a dlhotrvajúce príruby.

Kontaktujte spoločnosť EMAR ešte dnes:

Telefón: + 86 18664342076

E-mail :sales8@sjt-ic.com

Aké materiály sú ideálne na výrobu prírub? Uhlíková oceľ pre všeobecné použitie, nehrdzavejúca oceľ pre odolnosť proti korózii, legovaná oceľ pre vysoký tlak a teplotu, liatina pre nízkotlakové systémy, duplexná nehrdzavejúca oceľ pre drsné prostredie, titán pre letecký priemysel a zliatiny medi pre námorné aplikácie.

Aké sú špecifikácie prírub? Špecifikácie zahŕňajú nominálnu veľkosť potrubia (NPS), tlakové triedy (trieda 150, 300 atď.), Typ príruby (zvarový hrdlo, sklz, žalúzia), materiál, tvár príruby (plochý, vyvýšený, RTJ), vzor otvoru skrutky, hrúbka a priemyselné normy.

Kedy je najlepšie použiť prírubovú armatúru? Prírubové armatúry sú ideálne pre vysokotlakové, vysokoteplotné alebo korozívne prostredie. Najlepšie sa používajú, keď je na údržbu alebo kontrolu potrebná častá demontáž, ktorá ponúka ľahké odpojenie bez narušenia integrity systému.