異型法蘭

異型法蘭作為密封和緊固連線件，亦稱異形法蘭。在航天航空及石油、化工等領域的大型容器中有著廣泛的套用。儘管不考慮加工能力的問題，對於異型法蘭，由於其尺寸過於龐大，僅由於運輸上的原因，就使得異型法蘭的整體加工是不可能的，必須分瓣加工。

基本介紹

• 中文名：異型法蘭
• 類型：連線件
• 分類：密封和緊固連線件
• 套用：航天航空等
• 特點：分瓣加工
• 種類：零件裝置

特點

通常情況下，總是將異型法蘭分成若干弧段進行加工。首先，將毛坯鍛成方坯，然後冷彎成弧段，退火去應力熱處理後，拼成整圓在立車上加工到設計的形狀和尺寸，最後運至施工現場，再將若干弧段組焊成完整的異型法蘭並與壓力容器組焊。

由於異型法蘭的容器筒體的公稱直徑和管子的公稱直徑所代表的具體尺寸不同，所以，同樣公稱直徑的容器法蘭和管法蘭，它們的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。

標準

異型法蘭的生產和執行標準：國標，美標，日標，德標，義大利標準，化工部標準，機械部標準，壓力容器標準。

異型法蘭的壓力等級、材質、標準等具有不同的特性和特點，在使用中按照一定的原理和方式和方法使用，能夠按照相應的標準生產和加工，保證在使用中具有良好的使用價值和作用。　異型法蘭壓力等級：0.6Mpa~32Mpa(150Lb~2500Lb) 　異型法蘭材質：201.202.301.302.303.304L.309S.310S、316.316L.317.317L.321.410.420等. 　異型法蘭在使用和生產中具有不同的生產標準，按照相應的標準生產和使用，能夠保證異型法蘭在實際中的使用價值和作用。

加工

筒型壓縮機機殼上異型法蘭的加工新方法，較詳細地介紹了具體的冷加工工藝。得出了該方法節省費用，保證質量，滿足性能要求，縮短製造周期的結論。關鍵字：離心式壓縮機機殼法蘭加工中圖分類號：TH452 文獻標識碼：B文章編號：1006-8155（2006）04-0028-03ManufacturingMethodofNon-StandardFlangeonBarrelTypeCaSingAbStract：Newmanufacturingmethodofnonstandardflange on barrel type casing isintroduced，andcoldmetalworkisdetailed.Theconclusionsthatthemethodcansavecost，keepsatisfactory in quality， meet performancerequirement，andshortenmanufacturingcycle.KeywordS：CentrifugalcompressorCasingFlangeManufacturing1 引言我公司某產品筒型機殼上異型法蘭如圖1所示，在以往的製造中，先加工成等壁厚內外徑，然後再用壓型模熱壓成型的方法。由於該法蘭內孔比較複雜，用該類型壓型模壓型時誤差較大，影響了產品性能。每個壓型模製造費用又較高，平均每個壓型模製造費用約為5萬元，該產品有5個不同的法蘭，該台壓縮機壓型模製造費用約需25萬元。而採用立車或帶有旋轉工作檯的鏜床，套用新的機加工方法進行加工，既節省了壓型模製造費用，又保證了產品製造質量和製造周期。下面介紹該法蘭的加工製造方法。圖1 異型法蘭2 異型法蘭內孔形狀分析依照異型法蘭設計圖，該法蘭內孔形狀可分解為兩個軸心線與法蘭中心線組成的一夾角的半圓台形孔與一個四稜錐孔相切，底部與一圓孔相接而成，外圓壁與大法蘭相接，內孔形狀分解如圖2所示。圖2 法蘭內孔分解圖工藝方案

為便於分析計算，可沿圖1長軸方向作縱剖面圖，如圖3所示。圖中O1、O2為兩錐形台上截面的圓心，O 為下截面圓孔中心。C、M、

G、F 為法蘭實際內孔輪廓線。作AC、DO1輔助線。連線EO ，則內錐孔的縱向與徑向走刀方向為S 軸向、S 徑向，如圖3中所示。該法蘭的主要加工難點為內孔加工，對於錐形孔可在具有徑向與軸向連動裝置的鏜床上通過平旋盤調整錐度比加工，也可以在車床上通過掛輪車錐孔的方法車錐形孔。圖3 剖面圖

鏜床加工由上述內孔形狀分析，在鏜床上加工內孔，關鍵在於鏜兩個夾角的錐形台內孔，對於鏜一個錐形孔，可以通過平旋盤徑向進給與軸向進給連動走刀實現，由於兩個半圓台孔軸芯線成一夾角，所以先加工出一個錐形孔，對另一個錐形孔不產生影響，對於鏜兩個夾角的錐形孔，可先將工件旋轉一個角度，先加工其中一個半錐形孔，按同樣的方法旋轉一個角度再加工另一個半錐形孔，錐形孔夾角可以通過旋轉工作檯的旋轉實現，中間四稜台可以通過排刀法加工。因此，只要計算出相關技術參數，如：錐度比k、工作檯旋轉角α，即可加工出內孔。其外部形狀可以通過先加工出錐形，再經過刨床、鉗工加工而成。

立車加工，從加工方便性和工藝成本考慮，在立車床上加工錐形孔是最佳方案。但由於刀尖受伸出刀桿長度的限制，如刀尖伸出刀桿的長度40~45mm則刀桿剛性較低。刀尖伸出刀桿的長度取決於圖3中AM 的實際長度，AM 長度應小於45mm，若AM <45mm，則該類型法蘭在立車上加工，反之則在鏜床上加工。可將縱向刀夾傾斜成二分之一錐形孔夾角，計算出徑向進給與軸向進給的錐度比，按車錐度孔的方法，先車制半個錐形孔。按上述方法再加工另一個錐形孔，即可加工出法蘭的錐形內孔，其餘尺寸按上述方法進行。

走刀方向由於軸向與徑向走刀方向須垂直，所以軸向與徑向走刀方向應在圖3中EO 與CE 線上，考慮到裝卡法蘭方便，若法蘭大端裝卡，則軸向走刀方向如圖3中S 軸。徑向走刀方向取決於圖1中上端半徑R 與下端半徑大小之比，如果上端半徑R 小於下端半徑，則走刀方向如圖3中S 軸所示，反之則反向，如圖4。圖4 走刀方向示意圖。

各相關技術參數計算

在圖3中，已知CO1ER1E73mm，MOER2E101.5 mm，OO3E252 mm，O1O2E89.5mm。其中R1、R2、O1O2、OO3為圖紙尺寸，OO1、OO2為錐孔軸心線，B 為兩錐孔夾角。設平旋盤徑向走刀量為S1，鏜床主軸軸向走刀量為S2。由圖3可知，只要將鏜床主軸調整至與OO1重合，並按一定的軸向走刀與徑向走刀比，即錐度比，可加工出圖示內孔。

計算工作檯旋轉角β 由圖3可知旋轉角β為法蘭中心與錐度孔夾角，即；tanβEO1O3/OO3，∠β可求。

計算加工錐孔用錐度比k如圖3所示，作錐孔軸心線OO1的平行線，交於 點，作OO1垂線交於M 點，則錐孔錐度比：kE2tanα，tanαES1/S2EAM /AC。已知∠β、R1、R2、OO3則可求出∠α。

由上式可知只要確定平旋盤軸向走刀量S1（或車床主軸軸向走刀量S1）即可算出徑向走刀量S2（或車床徑向走刀量S2）。

加工方法

以車床為例加工圖1法蘭。

（1）按圖1中錐形孔最大直徑與最小直徑，車出錐度外徑、內孔、焊接坡口及法蘭上下端面，見圖5。

圖5 異型法蘭

（2）將刀夾主軸向左傾斜，如圖3中角β （6.025≠）。

（3）按圖3中實際計算出的錐度比kES徑/S軸25.76/242.67E0.106，調整軸向與徑向走刀量。

（4）以試切法加工左側錐形孔，以保證壁厚（45mm）為準，走刀方向見圖4。

（5）以同樣的方法加工另一側錐形孔。

（6）以排刀法加工直線段。

（7）劃外圓柱面直面段線。

（8）刨直面段及坡口。