Обробка фланців з ЧПУ: типи, процеси та методи точності

Фланці є основними компонентами в машинобудуванні та монтажі трубопроводів, слугуючи піднятими комірами або ободами, які з 'єднують два елементи разом. Вони дозволяють герметично з' єднувати болти та зварювання, забезпечуючи безпеку від витоків при витриманні тиску, температури та механічних навантажень. Ця стаття містить детальний аналіз типів фланців, методів з 'єднання та методів обробки з ЧПУ, з розумінням досвіду точного виробництва EMAR.

Що таке фланець? Фланець - це плоский круговий об 'єкт, який використовується для з' єднання двох компонентів. Їх загальне використання в трубах, клапанах, насосах та машинах. Фланці дозволяють з 'єднувати та від' єднувати компоненти, допомагаючи створювати герметичні ущільнення між ними. Фланець може нести високий тиск, температуру та механічні навантаження, як правило, включаючи болтові отвори по периметру для кріплення. Зазвичай вони виготовляються зі сталі та нержавіючої сталі, залежно від призначеного використання.

Простіше кажучи, фланець - це кільцева частина, яка використовується для з 'єднання труб, клапанів, насосів та іншого обладнання. Зазвичай він оснащений болтовими отворами, які забезпечують щільне з' єднання за допомогою кріплень, таких як болти та гайки. Наявність фланців гарантує, що складні механічні системи працюють як стабільно, так і ефективно.

Як працює фланцеве з 'єднання? 1. DesignFlanges - це круглі пластини з плоскою гранню та отворами для болтів по периферії. Вони призначені для надійного з' єднання труб, клапанів та іншого обладнання. Конструкція забезпечує правильну орієнтацію та жорстке кінематичне з 'єднання, з гладкими та піднятими поверхнями, які зазвичай використовуються для поліпшення механізму ущільнення.

2. BoltingFlanges кріпляться за допомогою болтів, які проходять через отвори, передбачені з обох сторін. Коли болти затягнуті, два фланці стикаються і стискають прокладку між ними, створюючи добре встановлене, водонепроникне або герметичне ущільнення.

3. GasketsЩоб забезпечити відсутність витоків між двома фланцями, прокладка завжди вставляється між ними. Прокладки залишаються гнучкими, коли прикручуються і стискаються, утворюючи компактне ущільнення. Вони також зменшують вібрації і дозволяють невеликі зміщення.

4. Рівень тиску та температуриКожне з 'єднання ущільнювача призначене для певних вимог до тиску та температури, визначених конструкцією та матеріалом. Фланець повинен бути обраний правильно для системи, щоб уникнути несправностей.

5. Встановлення фланцевого з 'єднання спочатку фізично приводиться у вирівнювання. Потім між ними встановлюється прокладка, перш ніж вони закріплені болтами. Болти повинні бути добре затягнуті, щоб досягти хорошого з' єднання без витоку. Надмірна або неадекватна установка може призвести до витоку або шкоди внутрішнім поверхням.

6. Технічне обслуговуванняФланцеві з 'єднання вимагають частого патрулювання прокладок для ознак зносу, іржавіння або витоку. Це важливо для надійних з' єднань у системах високого тиску або високої температури.

Механізм герметизаціїВитоки фланцевого з 'єднання в основному відбуваються двома шляхами: витоком прокладки (рідина, що проходить через капіляри в матеріалі прокладки) і витоком контактної поверхні (на межі розділу між прокладкою і фланцем). Мікронерівності на поверхні фланця виникають внаслідок механічної деформації та вібрацій під час механічної обробки, яку потрібно заповнити напівпластиковою прокладкою, щоб уникнути витоку рідини.

Типові типи фланців1. Фланці зварного шва прикріплюють фланець зварного шва до труби за допомогою довгої конічної маточини. Вони пропонують міцне і довговічне з 'єднання для високих тисків і температур. Їх конічна форма розподіляє напруги і гарантує відсутність витоків.

2. Slip-On FlangeEngineers ковзання на фланці над трубою, потім зварні їх обличчя, а також труби. Це порівняно дешевше і простіше в установці, рекомендується для систем низького тиску.

3. Різьбові фланціРізьбові фланці мають внутрішні та зовнішні різьби, які відповідають різьбам труби. Робітники фіксують їх гвинтом, уникаючи використання зварювання. Вони широко застосовуються для систем низького тиску.

4. Lap Joint FlangeLap суглобові фланці супроводжуються вільною опорою. Кінці труби ковзають в колінне з 'єднання, і робітники прикручують фланець колінного з' єднання до його підкладки.

5. Кільцевий тип з 'єднання (RTJ) FlangeRTJ має паз, де металева кільцева прокладка розміщена для створення ущільнення високого тиску. Зазвичай застосовується в нафтогазовій промисловості, де тиск і температури відносно високі, вони гарантують герметичне з' єднання.

6. Діафрагмовий фланцевий фланцевий фланець призначений для встановлення витратоміра або отвору в трубопровідних системах. Вони мають отвори для визначення витрати рідин або газів і утримують інтегральні отвори тиску для вимірювання тиску.

7. Фланці Van Stone мають скошений край, що забезпечує щільний та герметичний інтерфейс. Вони добре застосовуються для застосувань низького та середнього тиску та забезпечують легкість монтажу.

8. Tied FlangeTied фланці використовуються в посудинах під тиском, що працюють при високому тиску та температурі. Вони мають стяжку, яка приєднується до їх зовнішнього діаметра, щоб забезпечити відсутність поділу в умовах екстремального тиску.

9. Плоский лицьовий фланецьПлоскі лицьові фланці мають плоску ущільнювальну поверхню, що відрізняється простою структурою та простотою механічної обробки. Підходить для застосувань з низьким тиском та нетоксичними середовищами, герметизація в основному досягається через прокладки між фланцями.

10. Сліпі фланці глухі фланці служать твердими кришками для ущільнення кінців труб, судин або випробувальних точок. Вони мають важливе значення для ізоляції системи під час технічного обслуговування, випробування тиску, майбутніх точок розширення та аварійних відключень.

Різні грані фланця з 'єднуютьсяЧоловічі та жіночі (M & F) обличчя: Один фланець має опуклість (чоловічу), а інший має поглиблення (жіночу), що створює ідеальне прилягання, загальне для трубопроводів та високих механічних застосувань.

Язик і паз (T & G): виступаючий "язик" на одному фланці та відповідний паз на іншому, що забезпечує краще зчеплення та менший ризик поділу або витоку.

Плоска грань з піднятим обличчям (FF-RF): плоска грань із зоною ущільнення над нею. Ущільнення краще в системах з обмеженим простором та особливими вимогами до герметизації.

Вбудована поверхня (РФ): паз, що оточує область ущільнення, яка утримує прокладку, зазвичай використовується для поліпшення герметизації в додатках високого тиску.

Інтегральний фланець (IF): трубопровідна арматура, виготовлена цілісно, з фланцем і трубою, виготовленими одночасно, що полегшує з 'єднання та зменшує витоки.

Розміри фланця та ConsiderationsNominal розмір труби (NPS): Визначає основні розміри фланця, як правило, від ½ дюйма (DN 15) до 24 дюймів (DN 600).

Діаметр кола болта (BCD): залежить від розміру фланця (наприклад, для 1 NPS BCD становить близько 2,75 дюйма).

Розмір отвору болта: Зазвичай свердлять до діаметра болта плюс 1 / 8 дюйма.

Тип обличчя фланця: плоска грань (до 150 psi), піднята грань (600 або 1500 psi), кільцевий тип суглоба (вище 1500 psi).

Товщина: Залежить від класу тиску та матеріалу. Приклад: 150 фунтів фланців приблизно 0,25 дюйма для невеликих NPS.

Рейтинг тиску: Клас 150 (до 285 psi), Клас 300 (до 740 psi), Клас 600 (до 1480 psi), Клас 1500 (до 3700 psi).

Сумісність прокладок: плоскі прокладки для плоских торцевих фланців, кільцеві прокладки для фланців RTJ, спіральні намотані прокладки для піднятих торцевих фланців до 3000 psi.

Стандарти та коди: ASME B16.5 (1 / 2 "до 24"), ASME B16.47 (26 "і більше), API 6A (нафта і газ, до 20000 psi).

Кінцеві з 'єднання: зварні, різьбові (до 2½ дюймів), ковзаючі (до 24 дюймів).

Техніка обробки фланцівТокарський верстат з ЧПУ токарний верстат з ЧПУ відшаровує матеріал від обертової заготовки, утворюючи циліндричну форму за допомогою ріжучого інструменту. Це мінімізує шорсткі поверхні і допомагає створювати точні розміри. Поворот найкраще підходить для фланців з близькими допусками (наприклад, 0,01 мм), таких як фланці високого тиску з шийкою зварного шва.

Фрезерно-фрезерний верстат з ЧПУ використовує обертові ріжучі інструменти для вирізання матеріалу, створюючи плоскі, кутові, контурні та інші типи поверхні. Фрезерування є оптимальним для проектування країв ущільнення та складних форм. Свердління з ЧПУ допомагає зробити отвори для болтів з точною точністю положення отворів.

TappingTapping передбачає розрізання внутрішніх різьб у отвори, формування фланців, готових до болтів та кріплень, одночасно забезпечуючи правильний розмір різьби.

CNC GrindingGrinding натирає поверхню об абразивне колесо, пропонуючи гладку обробку граней фланців. Це допомагає досягти високих рівнів точності для ущільнення поверхонь та їх придатності.

Фрезерування обличчя Фрезерування обличчя видаляє матеріал з поверхні фланця, утворюючи площину, рівномірну поверхню для герметизації, забезпечуючи належну установку прокладки та функціональність.

CNC GroovingGrooving врізає вузькі канавки у фланець, часто утворюючи зону для прокладок або ущільнень. Це запобігає неправильному положенню прокладок під час роботи.

Різання / ShearingManufacturers створення фланцевих заготовок з металевих профілів шляхом різання фігур. Стрижка вимагає великої сили і приводить фланець в стан для подальших процесів механічної обробки.

Очищення поверхонь фланців за допомогою абразивів видаляє іржу та небажані матеріали, надаючи гладку, чисту естетичну форму та роблячи фланець готовим до остаточного точіння або фарбування.

Зварювання з ЧПУ Процес зварювання з "єднує дві або більше металевих частин за допомогою тепла або тиску, забезпечуючи міцні та незворотні зв" язки.

Кроки процесу обробки фланців Вибір матеріалу Робоче середовище визначає вибір матеріалу: вуглецева сталь для загального застосування, нержавіюча сталь для корозійної стійкості, легована сталь для високого тиску та температури, чавун для систем нижчого тиску та дуплексна нержавіюча сталь для суворих умов.

Кування або лиття Ковані фланці мають вищі механічні характеристики та кращу структурну щільність, тоді як литі фланці можуть бути використані для більш складних форм та розмірів.

Термічна обробка Заготовки фланців проходять термічну обробку (відпал, нормалізація, гартування та відпустка) для усунення внутрішніх напружень, поліпшення конструкційних характеристик та підвищення механічної міцності.

Обробка фланців Точна обробка за допомогою токарних верстатів, фрезерних верстатів, свердлильних верстатів та іншого обладнання фокусується на точності розмірів та якості поверхні. Вибір інструменту, налаштування параметрів різання та послідовність обробки є критично важливими.

Обробка поверхонь Антикорозійні покриття, фарбування або інші обробки поверхні покращують корозійну стійкість та зовнішній вигляд.

Перевірка та упаковка Готові фланці проходять жорстку перевірку на точність розмірів, якість поверхні та механічні характеристики перед упаковкою та зберіганням.

Приклад: Обробка фланця DN100 на обробному центрі Для обробки стандартного фланця DN100 (центральний отвір 108 мм, зовнішній діаметр 215 мм, товщина 24 мм, болтові отвори 8φ18 мм) інженери EMAR рекомендують обробний центр з ходом осі X, Y, Z 800 * 450 * 500 мм, конус шпинделя BT40 і четверта вісь (індексуюча пластина) для підобробки болтових отворів в одному затиску.

Простий процес для фланця DN100: 1. Підготовка:

Підтвердьте стандарт фланця (GB / T 9119-2010), розміри, матеріал (Q235, нержавіюча сталь 304) та вимоги до обробки.

Виберіть круглі сталеві або фланцеві заготовки (наприклад, φ230мм круглу сталь).

Підготуйте торцеві фрези, свердла, свердлильні інструменти, фаски.

Використовуйте лещата або спеціальний кріплення для стабільного затискання.

2. Обробка:

Затисніть заготовку та встановіть систему координат інструменту (G54).

Груба обробка: Фреза зовнішнього кола до 222мм (залишити 0.5mm фінішного припуску), торці фрези плоскі, шорсткий внутрішній отвір до 102 мм.

Тонка обробка: Тонка фреза зовнішнього кола φ220mm, отвір внутрішнього отвору φ110mm.

Болтові отвори механічної обробки: Використовуйте центр свердла, щоб знайти і свердлити 8φ18mm болтові отвори рівномірно розподілені на φ180mm окружності.

Внутрішні та зовнішні краї фаски C1-C2 (45) та отвори для болтових отворів.

3. Примітки:

Тонкі фланці потребують легкого пресування або блоків однакової висоти, щоб уникнути деформації фрезерування.

Матеріали з нержавіючої сталі вимагають зниження швидкості та регулярних перевірок інструменту.

Запустіть перший шматок в одноетапному режимі, а потім виконайте пакетну обробку після підтвердження.

Контроль якості у верифікації фланця ManufacturingMaterial: Випробування хімічного складу, перевірка фізичних властивостей, сертифікація термічної обробки, простежуваність матеріалу.

Перевірка розмірів: Розширені вимірювання ШМ, перевірка обробки поверхні, перевірка округлості та площинності, перевірка вирівнювання отворів болтів.

Неруйнівний контроль: перевірка магнітних частинок, ультразвукове тестування, дослідження проникнення барвника, рентгенологічний огляд, коли це потрібно.

Вибір методу обробки правого фланця Токарна обробка: найкраще підходить для круглих фланців з близькими допусками. Використовуйте токарні верстати з ЧПУ для великих партій для підвищення ефективності.

Фрезерування: для складних геометрій, таких як канавки, канавки або некруглі отвори. Фрезерні верстати з ЧПУ підтримують складні геометрії з шорсткістю поверхні до 3,2 мкм.

Буріння: спеціалізується на отворах для болтів. Бурові машини з ЧПУ забезпечують точний діаметр отвору та положення.

Шліфування: Для високоточних ущільнювальних поверхонь з низькою шорсткістю та високою площинністю. Найкраще підходить для твердих матеріалів або термооброблених фланців.

Обробка після ковки: Для кованих фланців з високою міцністю, використовуючи грубу та обробну обробку для досягнення конструктивних розмірів.

Обробка після лиття: Обробляє литі фланці для поліпшення шорстких поверхонь, з неруйнівним контролем для регулювання потенційної пористості.

Висновок Фланці відіграють ключову роль у забезпеченні легких, надійних та герметичних з 'єднань між трубами, клапанами та іншими компонентами системи. Основні операції механічної обробки, включаючи токарні, фрезерні, свердлильні та зварювальні роботи, мають вирішальне значення для отримання бажаної точності та стандартної якості. Торцеве фрезерування, канавка, постукування та інші процеси ще більше покращують функціональність та продуктивність фланця.

У EMAR ми зосереджуємося на забезпеченні якості, точності та індивідуальних фланців, які відповідають вимогам замовника. Наші передові технології виробництва та нульовий допуск до компромісу щодо якості дозволяють нам забезпечити оптимальну якість фланців. Для будь-яких важливих трубопроводів або складного обладнання ви можете звернутися до EMAR для отримання високоефективних та довговічних фланців.

Зв 'яжіться з EMAR сьогодні:

Контактний телефон: + 86 18664342076

Електронна адреса: sales8@sjt-ic.com

Які матеріали ідеально підходять для виготовлення фланців? Вуглецева сталь для загального застосування, нержавіюча сталь для корозійної стійкості, легована сталь для високого тиску та температури, чавун для систем нижчого тиску, дуплексна нержавіюча сталь для суворих середовищ, титан для аерокосмічної промисловості та мідні сплави для морських застосувань.

Які технічні характеристики фланців? Технічні характеристики включають номінальний розмір труби (NPS), показники тиску (клас 150, 300 тощо), тип фланця (шийка зварного шва, ковзання, глухий), матеріал, обличчя фланця (плоский, піднятий, RTJ), малюнок отвору болта, товщина та промислові стандарти.

Коли найкраще використовувати фланцевий фітинг? Фланцеві фітинги ідеально підходять для високого тиску, високої температури або агресивних середовищ. Їх найкраще використовувати, коли для технічного обслуговування або перевірки потрібна часта демонтаж, що забезпечує легке від 'єднання без шкоди для цілісності системи.