Gia công mặt bích CNC: Các loại, quy trình và kỹ thuật chính xác

Mặt bích là thành phần cơ bản trong kỹ thuật cơ khí và lắp đặt đường ống, đóng vai trò như vòng cổ hoặc vành nâng lên nối hai phần tử với nhau. Chúng cho phép các kết nối kín thông qua bắt vít và hàn, mang lại sự an toàn khỏi rò rỉ trong khi chịu được áp suất, nhiệt độ và tải trọng cơ học. Bài viết này cung cấp một phân tích chi tiết về các loại mặt bích, phương pháp kết nối và kỹ thuật gia công CNC, với những hiểu biết sâu sắc từ kinh nghiệm sản xuất chính xác của EMAR.

Mặt bích là gì? Mặt bích là một vật phẳng, hình tròn được sử dụng để nối hai thành phần với nhau. Công dụng phổ biến của chúng là trong đường ống, van, máy bơm và máy móc. Mặt bích cho phép kết nối và ngắt kết nối các thành phần trong khi giúp tạo ra các vòng đệm kín khí giữa chúng. Mặt bích có thể chịu áp suất, nhiệt độ và tải trọng cơ học cao, thường có các lỗ bu lông xung quanh chu vi để gắn vào. Chúng thường được làm bằng thép và thép không gỉ, tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Nói một cách đơn giản, mặt bích là một bộ phận hình khuyên được sử dụng để kết nối các đường ống, van, máy bơm và các thiết bị khác. Nó thường được trang bị các lỗ bu lông cho phép kết nối chặt chẽ bằng cách sử dụng ốc vít như bu lông và đai ốc. Sự hiện diện của mặt bích đảm bảo rằng các hệ thống cơ khí phức tạp hoạt động ổn định và hiệu quả.

Kết nối mặt bích hoạt động như thế nào? 1. DesignFlanges là các tấm tròn có mặt phẳng và các lỗ bu lông xung quanh ngoại vi của chúng. Chúng được thiết kế để nối các đường ống, van và các thiết bị khác một cách an toàn. Thiết kế cung cấp định hướng chính xác và khớp động học cứng, với các bề mặt nhẵn và nhẵn thường được sử dụng để cải thiện cơ chế bịt kín.

2. BoltingFlanges được gắn chặt bằng cách sử dụng bu lông chạy qua các lỗ được cung cấp ở cả hai bên. Khi các bu lông được siết chặt, hai mặt bích tiếp xúc và nén miếng đệm ở giữa, tạo ra một con dấu vừa vặn, kín nước hoặc kín khí.

3. GasketsĐể đảm bảo không có rò rỉ giữa hai mặt bích, một miếng đệm luôn được chèn vào giữa. Các miếng đệm vẫn linh hoạt khi vặn và co lại để tạo thành một con dấu nhỏ gọn. Chúng cũng làm giảm rung động và cho phép sai lệch nhỏ.

4. Tỷ lệ áp suất và nhiệt độ Mỗi kết nối con dấu được thiết kế cho các yêu cầu áp suất và nhiệt độ nhất định, được xác định bởi thiết kế và vật liệu. Mặt bích phải được chọn chính xác cho hệ thống để tránh thất bại.

5. Lắp đặt Một kết nối mặt bích được đưa về mặt vật lý trước tiên. Sau đó, một miếng đệm được lắp giữa chúng trước khi chúng được bắt vít. Bu lông phải được siết chặt để đạt được kết nối tốt mà không bị rò rỉ. Việc lắp đặt quá mức hoặc không đầy đủ có thể dẫn đến rò rỉ hoặc gây hại cho các bề mặt bên trong.

6. Bảo trì Kết nối mặt bích yêu cầu tuần tra thường xuyên các miếng đệm cho các dấu hiệu hao mòn, rỉ sét hoặc rò rỉ. Điều này là cần thiết cho các kết nối đáng tin cậy trong các hệ thống áp suất cao hoặc nhiệt độ cao.

Cơ chế niêm phong Rò rỉ kết nối mặt bích chủ yếu xảy ra thông qua hai đường dẫn: rò rỉ miếng đệm (chất lỏng đi qua các mao mạch trong vật liệu đệm) và rò rỉ bề mặt tiếp xúc (tại giao diện giữa miếng đệm và mặt bích). Sự không đồng đều trên bề mặt mặt bích phát sinh từ biến dạng cơ học và rung động trong quá trình gia công, cần được lấp đầy bằng miếng đệm bán nhựa để tránh rò rỉ chất lỏng.

Các loại mặt bích điển hình1. Weld Neck FlangeWelders gắn một mặt bích cổ hàn vào đường ống bằng cách sử dụng một trung tâm thon dài. Chúng cung cấp một mối nối chắc chắn và lâu dài cho áp suất và nhiệt độ cao. Hình dạng hình nón của chúng phân phối ứng suất và đảm bảo không xảy ra rò rỉ.

2. Slip-On FlangeEngineers trượt mặt bích trên đường ống, sau đó hàn mặt của họ cũng như đường ống. Đây là tương đối rẻ hơn và dễ dàng hơn để cài đặt, khuyến khích cho các hệ thống áp suất thấp.

3. Mặt bích ren Mặt bích có ren bên trong và bên ngoài phù hợp với ren của đường ống. Công nhân sửa chữa chúng bằng cách vặn vít, tránh sử dụng hàn. Chúng được áp dụng rộng rãi cho các hệ thống áp suất thấp.

4. Mặt bích khớp nối mặt bích được đi kèm với sự ủng hộ lỏng lẻo. Các đầu ống trượt vào khớp nối, và công nhân vặn mặt bích khớp nối với mặt sau của nó.

5. Khớp nối kiểu vòng (RTJ) FlangeRTJ có rãnh nơi đặt miếng đệm vòng kim loại để tạo ra một con dấu áp suất cao. Thường được áp dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí nơi áp suất và nhiệt độ tương đối cao, chúng đảm bảo kết nối chống rò rỉ.

6. Mặt bích lỗ FlangeOrifice có nghĩa là được trang bị đồng hồ đo lưu lượng hoặc tấm lỗ trong hệ thống đường ống. Chúng có các cổng để xác định tốc độ dòng chảy của chất lỏng hoặc khí và giữ các cổng áp suất tích hợp để đo áp suất.

7. Van Stone FlangeVan Stone bích có một cạnh vát cung cấp một giao diện chặt chẽ và rò rỉ. Chúng được áp dụng tốt cho các ứng dụng áp suất thấp đến trung bình và cung cấp dễ dàng cài đặt.

8. Mặt bích gắn được sử dụng trong các bình chịu áp lực hoạt động ở áp suất và nhiệt độ cao. Chúng có một thanh giằng nối với đường kính ngoài của chúng để đảm bảo không bị tách trong điều kiện áp suất khắc nghiệt.

9. Mặt bích mặt phẳng Mặt bích mặt phẳng có bề mặt niêm phong phẳng, có cấu trúc đơn giản và dễ gia công. Thích hợp cho các ứng dụng có áp suất thấp và phương tiện không độc hại, việc niêm phong chủ yếu đạt được thông qua các miếng đệm giữa các mặt bích.

10. Mặt bích mù Mặt bích đóng vai trò là lớp phủ vững chắc để bịt kín các đầu ống, tàu hoặc điểm thử nghiệm. Chúng rất cần thiết cho sự cô lập hệ thống trong quá trình bảo trì, kiểm tra áp suất, các điểm mở rộng trong tương lai và ngắt khẩn cấp.

Các mặt khác nhau của mặt bích với mặt bích kết nối Nam và nữ (M & F): Một mặt bích có phần phồng (nam) và mặt bích kia có phần lõm (nữ), tạo ra sự phù hợp hoàn hảo phổ biến trong đường ống và các ứng dụng cơ học cao.

Lưỡi và rãnh (T & G): Một "lưỡi" nhô ra trên một mặt bích và một rãnh phù hợp ở mặt kia, mang lại độ bám tốt hơn và ít nguy cơ bị tách hoặc rò rỉ hơn.

Mặt phẳng với mặt nâng (FF-RF): Mặt phẳng với khu vực niêm phong trên đó. Niêm phong tốt hơn trong các hệ thống có không gian hạn chế và các yêu cầu niêm phong đặc biệt.

Mặt lõm (RF): Một rãnh bao quanh khu vực niêm phong giữ lại miếng đệm, thường được sử dụng để cải thiện độ kín trong các ứng dụng áp suất cao.

Mặt bích tích hợp (IF): Một ống lắp được làm thành một mảnh, với mặt bích và ống được sản xuất đồng thời, giúp kết nối dễ dàng hơn và giảm rò rỉ.

Kích thước mặt bích và ConsiderationsNominal kích thước ống (NPS): Xác định kích thước mặt bích thiết yếu, thường dao động từ ½ inch (DN 15) đến 24 inch (DN 600).

Đường kính vòng tròn bu lông (BCD): Phụ thuộc vào kích thước mặt bích (ví dụ: đối với 1 NPS, BCD là khoảng 2,75 inch).

Kích thước lỗ bu lông: Thường được khoan theo đường kính bu lông cộng với 1 / 8 inch.

Loại mặt bích: Mặt phẳng (lên đến 150 psi), Mặt nâng (600 hoặc 1500 psi), Khớp kiểu vòng (trên 1500 psi).

Độ dày: Phụ thuộc vào lớp áp suất và vật liệu. Ví dụ: mặt bích 150 lb xấp xỉ 0,25 inch cho NPS nhỏ.

Mức áp suất: Lớp 150 (lên đến 285 psi), Lớp 300 (lên đến 740 psi), Lớp 600 (lên đến 1480 psi), Lớp 1500 (lên đến 3700 psi).

Khả năng tương thích của miếng đệm: Miếng đệm phẳng cho mặt bích phẳng, miếng đệm vòng cho mặt bích RTJ, miếng đệm vết thương xoắn ốc cho mặt bích nâng lên đến 3000 psi.

Tiêu chuẩn và mã: ASME B16.5 (1 / 2 "đến 24"), ASME B16.47 (26 "và lớn hơn), API 6A (dầu và khí đốt, lên đến 20.000 psi).

Kết nối cuối: Hàn, Ren (lên đến 2½ inch), Slip-On (lên đến 24 inch).

Kỹ thuật gia công của FlangesCNC TurningCNC quay bóc vật liệu ra khỏi phôi quay, tạo thành hình trụ bằng dụng cụ cắt. Điều này giảm thiểu các bề mặt gồ ghề và giúp tạo ra kích thước chính xác. Quay là tốt nhất cho các mặt bích có dung sai gần (ví dụ, 0,01mm), chẳng hạn như mặt bích áp suất cao cổ hàn.

Phay & Khoan CNC Phay CNC sử dụng các công cụ cắt quay để khắc vật liệu, tạo ra các loại bề mặt phẳng, góc cạnh, đường viền và các loại bề mặt khác. Phay là tối ưu để thiết kế các cạnh con dấu và hình dạng phức tạp. Khoan CNC giúp tạo lỗ bu lông với độ chính xác vị trí lỗ chính xác.

Khai thác bao gồm việc cắt các ren bên trong thành các lỗ, định hình các mặt bích sẵn sàng cho bu lông và ốc vít trong khi đảm bảo kích thước ren phù hợp.

Mài CNC mài một bề mặt chống lại một bánh xe mài mòn, cung cấp một kết thúc mịn cho mặt bích. Nó giúp đạt được mức độ chính xác cao để niêm phong bề mặt và thể dục của chúng.

Máy phay mặt Máy phay mặt loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt mặt bích để tạo thành một mặt phẳng, bề mặt đồng nhất để niêm phong, cung cấp chức năng và lắp đặt miếng đệm thích hợp.

Tạo rãnh CNC Tạo rãnh cắt các rãnh hẹp vào mặt bích, thường tạo thành một khu vực cho các miếng đệm hoặc con dấu. Điều này ngăn chặn các vị trí đệm không chính xác trong quá trình vận hành.

Cắt /ShearingManufacturers tạo khoảng trống mặt bích từ hồ sơ kim loại bằng cách cắt hình dạng. Cắt đòi hỏi lực cao và đặt mặt bích trong điều kiện cho các quy trình gia công tiếp theo.

BlastingLàm sạch bề mặt mặt bích bằng chất mài mòn loại bỏ rỉ sét và các vật liệu không mong muốn, mang lại hình dạng thẩm mỹ bóng bẩy, sạch sẽ và làm cho mặt bích sẵn sàng để quay hoặc sơn lần cuối.

Quá trình hàn nối hai hoặc nhiều bộ phận kim loại thông qua nhiệt hoặc áp suất, cung cấp các liên kết chắc chắn và không thể đảo ngược.

Các bước quy trình gia công mặt bích Lựa chọn vật liệu Môi trường hoạt động quyết định lựa chọn vật liệu: thép cacbon cho các ứng dụng chung, thép không gỉ chống ăn mòn, thép hợp kim cho áp suất và nhiệt độ cao, gang cho hệ thống áp suất thấp hơn và thép không gỉ song công cho môi trường khắc nghiệt.

Rèn hoặc đúc Mặt bích rèn có hiệu suất cơ học cao hơn và mật độ cấu trúc tốt hơn, trong khi mặt bích đúc có thể được sử dụng cho các hình dạng và kích thước phức tạp hơn.

Xử lý nhiệt Các khoảng trống mặt bích trải qua quá trình xử lý nhiệt (ủ, bình thường hóa, làm nguội và ủ) để loại bỏ các ứng suất bên trong, cải thiện hiệu suất cấu trúc và tăng độ bền cơ học.

Gia công mặt bích Gia công chính xác bằng máy tiện, máy phay, máy khoan và các thiết bị khác tập trung vào độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt. Lựa chọn công cụ, cài đặt tham số cắt và trình tự xử lý là rất quan trọng.

Xử lý bề mặt Lớp phủ chống gỉ, sơn hoặc các phương pháp xử lý bề mặt khác cải thiện khả năng chống ăn mòn và hình thức.

Kiểm tra và đóng gói Mặt bích hoàn thiện trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt về độ chính xác kích thước, chất lượng bề mặt và hiệu suất cơ học trước khi đóng gói và bảo quản.

Ví dụ: Gia công mặt bích DN100 trên trung tâm gia công Để gia công mặt bích DN100 tiêu chuẩn (lỗ tâm 108mm, đường kính ngoài 215mm, độ dày 24mm, lỗ bu lông 8φ18mm), các kỹ sư EMAR đề xuất một trung tâm gia công với hành trình trục X, Y, Z 800 * 450 * 500mm, trục chính côn BT40 và trục thứ tư (tấm lập chỉ mục) để xử lý phụ các lỗ bu lông trong một lần kẹp.

Quy trình đơn giản cho mặt bích DN100: 1. Chuẩn bị:

Xác nhận tiêu chuẩn mặt bích (GB / T 9119-2010), kích thước, vật liệu (Q235, thép không gỉ 304) và các yêu cầu xử lý.

Chọn thép tròn hoặc khoảng trống mặt bích (ví dụ: thép tròn φ230mm).

Chuẩn bị máy nghiền cuối, máy khoan, dụng cụ khoan, dụng cụ vát mép.

Sử dụng vise hoặc vật cố định đặc biệt để kẹp ổn định.

2. Chế biến:

Kẹp phôi và hệ tọa độ dụng cụ đặt (G54).

Gia công thô: Vòng ngoài của máy nghiền đến 222mm (để lại phụ cấp hoàn thiện 0,5mm), mặt cuối của máy nghiền phẳng, lỗ bên trong thô đến 102mm.

Gia công tinh xảo: Vòng tròn bên ngoài của máy nghiền mịn đến φ220mm, lỗ bên trong lỗ khoan đến φ110mm.

Gia công lỗ bu lông: Sử dụng máy khoan tâm để định vị và khoan các lỗ bu lông 8φ18mm phân bố đều trên chu vi φ180mm.

Vát mép trong và ngoài C1-C2 (45) và miệng lỗ bu lông.

3. Ghi chú:

Mặt bích mỏng cần ép nhẹ hoặc khối có chiều cao bằng nhau để tránh biến dạng phay.

Vật liệu thép không gỉ yêu cầu giảm tốc độ và kiểm tra công cụ thường xuyên.

Chạy phần đầu tiên ở chế độ một giai đoạn, sau đó thực hiện xử lý hàng loạt sau khi xác nhận.

Kiểm soát chất lượng trong xác minh mặt bích ManufacturingMaterial : Kiểm tra thành phần hóa học, xác nhận tính chất vật lý, chứng nhận xử lý nhiệt, truy xuất nguồn gốc vật liệu.

Kiểm tra kích thước: Các phép đo CMM nâng cao, xác minh bề mặt hoàn thiện, kiểm tra độ tròn và độ phẳng, xác nhận căn chỉnh lỗ bu lông.

Kiểm tra không phá hủy: Kiểm tra hạt từ tính, kiểm tra siêu âm, kiểm tra thâm nhập thuốc nhuộm, kiểm tra X quang khi có yêu cầu.

Chọn phương pháp gia công mặt bích phù hợp: Tốt nhất cho mặt bích tròn có dung sai gần. Sử dụng máy tiện CNC cho các lô lớn để nâng cao hiệu quả.

Phay: Đối với các hình học phức tạp như rãnh, rãnh then hoặc lỗ không tròn. Máy phay CNC hỗ trợ các hình học phức tạp với độ nhám bề mặt lên đến Ra 3.2μm.

Khoan: Chuyên dùng cho các lỗ bu lông. Máy khoan CNC cung cấp đường kính và vị trí lỗ chính xác.

Mài: Đối với các bề mặt niêm phong có độ chính xác cao với độ nhám thấp và độ phẳng cao. Tốt nhất cho vật liệu cứng hoặc mặt bích được xử lý nhiệt.

Gia công sau rèn: Đối với mặt bích rèn có độ bền cao, sử dụng gia công thô và hoàn thiện để đạt được kích thước thiết kế.

Gia công sau đúc: Xử lý mặt bích đúc để cải thiện bề mặt gồ ghề, với thử nghiệm không phá hủy để điều chỉnh độ xốp tiềm ẩn.

Kết luận Mặt bích đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các mối nối dễ dàng, đáng tin cậy và chống rò rỉ giữa các đường ống, van và các thành phần hệ thống khác. Các hoạt động gia công cơ bản bao gồm tiện, phay, khoan và hàn là rất quan trọng để tạo ra độ chính xác và chất lượng tiêu chuẩn mong muốn. Phay mặt, tạo rãnh, khai thác và các quy trình khác cải thiện hơn nữa chức năng và hiệu suất mặt bích.

Tại EMAR, chúng tôi tập trung vào việc cung cấp chất lượng, độ chính xác và mặt bích tùy chỉnh phù hợp với yêu cầu của khách hàng. Công nghệ sản xuất tiên tiến của chúng tôi và không khoan nhượng cho sự thỏa hiệp về chất lượng cho phép chúng tôi cung cấp mặt bích chất lượng tối ưu. Đối với bất kỳ đường ống quan trọng hoặc thiết bị phức tạp nào, bạn có thể chuyển sang EMAR để có mặt bích hiệu quả cao và lâu dài.

Liên hệ EMAR hôm nay:

Điện thoại: + 86 18664342076

Email: sales8@sjt-ic.com

Câu hỏi thường gặp Vật liệu nào lý tưởng để làm mặt bích? Thép carbon cho các ứng dụng chung, thép không gỉ chống ăn mòn, thép hợp kim cho áp suất và nhiệt độ cao, gang cho hệ thống áp suất thấp hơn, thép không gỉ song công cho môi trường khắc nghiệt, titan cho hàng không vũ trụ và hợp kim đồng cho các ứng dụng hàng hải.

Thông số kỹ thuật của mặt bích là gì? Thông số kỹ thuật bao gồm Kích thước ống danh nghĩa (NPS), xếp hạng áp suất (Lớp 150, 300, v.v.), loại mặt bích (cổ hàn, trượt, mù), vật liệu, mặt bích (phẳng, nâng lên, RTJ), mẫu lỗ bu lông, độ dày và tiêu chuẩn ngành.

Khi nào là tốt nhất để sử dụng một phụ kiện mặt bích? Phụ kiện mặt bích là lý tưởng cho môi trường áp suất cao, nhiệt độ cao hoặc ăn mòn. Chúng được sử dụng tốt nhất khi cần tháo rời thường xuyên để bảo trì hoặc kiểm tra, giúp dễ dàng tháo rời mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của hệ thống.