2.5.2 Изготовление фланцев в единичном производстве

Маршрут изготовления фланцев из круга (диаметром до 150 мм)

1. Резка мерных заготовок. Оборудование: механические ножовки, отрезные станки и т. п. 2. Токарная. Оборудование: токарно-винторезный станок. Обработка ведётся за два установа.

Рис.1. а) б)

3. Разметочная. Разметка осей отверстий под болты.

4. Сверлильная. Оборудование: вертикально-сверлильный станок. При обработке фланцев партиями сверле­ние может вестись по кондуктору без предварительной разметки.

Маршрут изготовления плоских фланцев из листа (диаметр до 400мм)

1. Правка листа (по мере необходимости). Оборудование: листоправильные вальцы.

2. Разметка. Разметка наружной и внутренней окружностей. При этом обязательно учитывается припуск на обработку.

3. Резка. Обычно газопламенная резка, для нержавеющих хромоникелевых сплавов - кислородно-флюсовая резка, плазменная.

5. Разметочная. Разметка проводится при индивидуальном производстве, при изготовлении сериями (пар­тиями) целесообразно сверлить по шаблону или кондуктору без разметки.

6. Сверлильная. Оборудование: вертикально-сверлильный станок. Сверление сначала ведут свёрлами малого диаметра до 12мм, а потом проводят рассверливание. С целью повышения производительности фланцы свер­лят в пакете.

Маршрут изготовления плоских фланцев гибкой полосового (сортового) проката

Заготовками фланцев служит полосовой прокат.

1. Резка мерных заготовок.

2. Нагрев заготовки.

3. Гибка заготовки. Проводится на фланцегибочных машинах (рис.2) или трёхвалковых машинах (рис.3). Гибка в зависимости от отношения R/B может производится:

а) при R/B ≤ 25 - в горячем состоянии;

б) при R/В > 25 - в холодном состоянии. Гибка проводится до смыкания кромок (кромки предварительно готовят под сварку).

4. Сварка места стыка.

5. Правка.

6. Токарная (токарно-карусельная). Оборудование: токарные или токарно-карусельные станки в зависимости от размеров фланца. Обработка ведётся за 2 установа.

7. Разметка отверстий под болты. Оборудование: разметочная плита.

8. Сверлильная. Оборудование: радиально-сверлильный или вертикально-сверлильный станок. Отверстия сверлят в пакете заготовок, лучше в прямом и ответном фланце. Сверление также может вестись и без предва­рительной разметки по кондукторам (цельные и составные). Отверстия больших диаметров сверлят за несколь­ко проходов.

Р ис.3.

Рис.2.

Маршрут изготовления плоских фланцев резкой секторов с последующей сваркой и механической обработкой

1. Разметочная.

2. Резка секторов. Угл. стали - газопламенная резка. Легир. стали

3. Подготовка кромок под сварку.

4. Сборка под сварку.

5. Сварочная.

6. Правка (на прессах).

7. Токарная.

8. Разметочная.

9. Сверлильная.

2.5.3 Изготовление фланцев в крупносерийном и массовом производствах

Изготовление фланцев штамповкой на молотах и прессах

При штамповке фланцев на молотах достигается высокая производительность и точность размеров заготов­ки, уменьшаются отходы металла, и снижается трудоёмкость обработки.

На отечественных заводах на молотах штампуют воротниковые фланцы с диаметром условного прохода от 10 до 250 мм.

Маршрут изготовления:

1. Резка проката на мерные заготовки.

2. Нагрев заготовки. Проводится в основном в пламенных печах камерного или полуметодического типа.

3. Штамповка (осадка в торец и собственно штамповка). Штампуют поковки фланцев на паровоздушных штамповочных молотах с весом падающих частей от 0,75 до 5,0 тс. Для штамповки фланцев используют от­крытые штампы. Мелкие фланцы штампуют без предварительной осадки. При штамповке крупных фланцев (Dу=200-250мм) осадку заготовок производят отдельно, как правило, на ковочном молоте, а затем передают их на штамповочный молот. Размеры штампа должны соответствовать размерам поковки фланца с учётом усадки его при остывании на 1,5 %. Для предотвращения застревания фланца в штампе боковые стенки ручьёв выпол­няют с уклоном 3-10 градусов.

4. Прошивка отверстия и обрезка заусенца. Прошивка отверстия и обрезка заусенца производятся на криво­шипных прессах в комбинированных штампах за один ход пресса.

5. Правка. При прошивке отверстия и обрезке заусенца фланцев с Dy до 100мм, как правило, предусматрива­ется одновременная правка их по плоскости. Правку фланцев большого диаметра (Dу > 100мм) производят на молоте в чистовом ручье штампа.

6. Токарная.

7. Сверление отверстий под болты. Весь цикл штамповки воротниковых фланцев на молотах и кривошипных горячештамповочных прессах - от резки сортового проката на мерные заготовки до обрезки заусенцев - может быть автоматизирован и механизирован. Степень механизации и автоматизации процесса зависит от объема производства фланцев, номенклатуры их, эффективности и рентабельности применяемой механизации.

Изготовление воротниковых фланцев гибкой профильного проката

Применяется при изготовлении крупногабаритных фланцев с диаметром условного прохода более 250 мм. Изготовление таких фланцев штамповкой на молотах или кривошипных горячештамповочных прессах неце­лесообразно, так как для этого требуется уникальное кузнечно-прессовое оборудование огромной мощности.

Маршрут изготовления:

1. Резка фасонного профиля на мерные заготовки.

2. Нагрев до 1100-1250 градусов (в зависимости от марки стали).

3. Гибка. Проводится на горизонтальном фланце-гибочном станке (рис. 2) или трёхвалковых гибочных валь­цах. По данным УкрНИИХИММАШа гибка заготовок на трёхвалковых гибочных вальцах приводит к появле­нию недопустимой овальности фланца. Это требует большой правки, а также увеличивает объём механической обработки.

4. Сварка места стыка. Проводится стыковая сварка, при которой концы заготовки под действием электри­ческого тока нагреваются до температуры оплавления и под большим усилием сжимаются.

5. Правка по диаметру и высоте. Правка по диаметру проводится в горячем состоянии на специальной сек­торной оправке. Правка по высоте проводится на гидравлическом прессе.

6. Токарная (токарно-карусельная).

7. Разметка.

8. Сверление отверстий.

Изготовление фланцев прокаткой на кольцепрокатных станах

Наиболее прогрессивный способ изготовления крупногабаритных фланцев (400-2400мм) - ковка с после­дующей прокаткой на кольцепрокатных станах.

Маршрут изготовления:

1. Резка мерных заготовок.

2.Нагрев заготовок. Проводится в методических нагревательных печах. Режим нагрева зависит от марки стали и поперечного сечения заготовок.

3. Осадка заготовки. Осадку нагретых цилиндрических заготовок производят на молотах или прессах. Мощ­ность молота или необходимое усилие пресса определяют в зависимости от размера осаживаемых заготовок, марки стали и вида применяемой смазки.

4. Прошивка отверстия. Диаметр прошиваемого отверстия зависит от размеров фланца и определяется глав­ным образом прочностью оправки, на которой под молотом или прессом производится раскатка прошитой заготовки. С увеличением диаметра прошиваемого отверстия повышаются отходы металла, поэтому при про­шивке следует стремиться получить минимальный размер отверстия.

5. Раскатка заготовки. Раскатка производится на прессах или молотах последовательными частыми обжатиями и по своему характеру напоминает операцию кузнечной протяжки.

6. Прокатка фланца. Фланцы прокатывают на кольцепрокатном стане в закрытых калибрах (рис. 1). Кольцепрокатный стан имеет два валка внешнего и внутреннего касания и два боковых упорных ролика. Валок внеш­него касания получает вращение от привода. Прокатка фланца на стане до окончательных размеров происхо­дит за несколько оборотов кольцевой заготовки.

7. Калибровка. После прокатки фланцы калибруют по диаметру на специальном прессе с помощью специ­альной секторной оправки. Правку по высоте проводят между плоскими плитами на гидравлическом прессе.

8. Термообработка. Режим термообработки зависит от марки стали.

9. Токарная.

10. Сверлильная.