风电法兰零件图工艺分析
法兰加工工艺分析
毕业论文课题名称法兰加工工艺分析系/专业xxxx班级xxxx学号xxxx学生姓名xxxx指导教师：xxxx2013 年 5 月 16 日摘 要本文名字为法兰工艺与分析。
其中主要阐述的法兰的工艺分析。
法兰又称法兰凸缘盘，它是是管子与管子相互连接的零件，主要连接于管端。
而锻造法兰由锻造和冲压两部分组成。
它是由锻压法兰机的锤头、冲头、相关模具对原材料冲压，从而产生变形，这样活得设计师们设计的形状和尺寸。
在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。
法兰的锻压主要用于加工金属制件，同时也可用于加工某些非金属，如陶瓷坯、橡胶、砖坯以及复合材料的成型等。
法兰的轧制属于塑性加工，其主要用于生产金属制件等。
中国关于制造行业已有几千年的历史，早在2000多年前，聪明而又智慧的先人就已经应用冷锻工艺制造工具。
不过，经过后期欧洲一些国家的先进技术，法兰的制造相关技术现在已经很成熟了。
关键字：法兰、工艺 、锻造┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊AbstractName for flange forging process and the analysis in this paper. Mainly in this paper, the analysis of the flange of the process .Flange and flange plate, it is the pipe and pipe connected parts, main connection in the pipe end. Consists of two parts, forging and stamping and forging flange. It is by the hammer forging flange machine, punch, die stamping for raw materials, resulting in a deformation, so live the designers design the shape and size. In forging processing, the blank overall obvious plastic deformation occurs, have larger plastic flow; In stamping process, the billet is mainly by changing the space location and shape of each part area, its internal not appear larger distance of plastic flow. Flange forging press is mainly used for machining metal parts, at the same time, can also be used for processing and some nonmetal, such as ceramics, rubber, bricks, and composite material molding, etc.Rolling forging flange belongs to plastic processing, mainly for the production of metal parts, etc. About forging industry in China has several thousand years of history, as early as 2000 years ago, intelligence and wisdom of ancestors has already applied cold forging process manufacturing tools. However, after the late European some countries advanced technology, technology related to forging flange is very mature now.Key words ：Flange 、Process 、Forge┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊目录第1章 绪论 (3)1.1 法兰的简介 (3)1.1.1 法兰的历史...............................................................................................3 1.1.2 中国制造行业的发展现状及趋势. (3)1.2 法兰结构 (4)1.2.1 法兰的种类.................................................................................................4 1.2.2 法兰的密封面型式........................................................................................8 1.3 法兰的性能及应用范围. (8)1.3.1 法兰的性能..............................................................................................8 1.3.2 常见法兰的应用范围. (8)第2章 法兰加工工艺分析 (10)2.1 零件的工艺分析.................................................................................................10 2.1.1 零件图分析..................................................................................................................10 2.1.2 零件的工艺分析..........................................................................................................10 2.2 法兰毛坯的选择.................................................................................................11 2.2.1 毛坯锻造和铸造的区别............................................................................11 2.3 工艺规程的确定. (12)2.3.1 基面的选择.............................................................................................12 2.3.2 制定工艺路线.........................................................................................12 2.3.3 刀具的选择.............................................................................................13 2.3.4 切削用量的选择. (14)2.4 法兰加工顺序的选择 (14)2.4.1 确定加工顺序及进给路线.............................................................................15 2.4.2 数控加工方法的拟定..................................................................................15 2.4.3 定位与夹紧...............................................................................................15 2.4.4 数控加工工序卡片的拟定................................................................................15 2.4.5 对刀点与换刀点的确定.............................................................................17 2.4.6 高速切削技术.. (17)2.5 法兰下料与数控编程...............................................................................................................18 2.5.1 法兰材料算料和下料..................................................................................................18 2.5.2 法兰下料工艺..............................................................................................................19 2.5.2 加工工序. (19)┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊2.5.4 数控程序编制.....................................................................................................................20 第3章 法兰的质量检验.. (21)3.1 不锈钢法兰的硬度测试 (21)3.1.1 维氏硬度.........................................................................................................................21 3.1.2 布氏硬度.........................................................................................................................22 3.1.3 洛氏硬度.......................................................................................................23 3.2 常见不锈钢法兰表面处理方法..............................................................................................23 3.3 法兰的超声波检测及包装......................................................................................................23 总结..............................................................................................................................................24 致谢...........................................................................................................................................25 参考文献 .. (26)┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊第1章 绪论1.1 法兰的简介1.1.1 法兰的历史1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造法兰进入应用动力的时代。
基于风电塔筒法兰焊接措施的分析
基于风电塔筒法兰焊接措施的分析摘要：随着能源问题和环境问题越来越突出，风能资源越来越重要，成为环保的可再生能源。
现在，风电工业发展迅速，风力发电机组单机规划能力不断进步，塔架高度日益增加。
风电塔筒因为其结构紧凑，安全可靠，易于维护等长处。
以风力发电塔筒法兰为例，研讨了风力发电机塔式法兰的焊接工艺，提出了法兰焊接中的问题，提出改善的办法，从而提高焊接的质量。
关键词：能源；风力发电；焊接风电塔筒是风力发电的塔杆，在风力发电机组中发挥着重要的支撑作用，并对机组震动进行吸收。
风能向电能的科学化转化，能够为城市社会群体的生产生活提供便利，减少环境污染，降低煤矿使用量，实现城市能源结构的优化，与社会可持续发展需求保持高度一致。
风电塔筒是比较常见的一种塔架，具有良好的使用价值，结构稳固，外观简洁且便于维护。
法兰焊接是风电塔筒制造过程中重要环节，因此加强法兰焊接质量控制的研究分析，在保证风电塔筒稳定运行方面具有重要的现实意义。
1.塔筒法兰焊接工艺研究1.1风电法兰技术特征法兰用材是一种锅炉压力容器钢，碳、硫、磷等合金含量控制更为严格，韧性好，采用低合金，高强度钢Q345E/S355NL，工作环境温度接近-40℃，承受风力可达12级，对热处理的要求为正火，正火工艺通过细化晶粒，均匀组织，改善组织缺陷，提高锻件法兰的综合力学性能。
正火程度对组织影响较大，合适的温度使得晶粒细化，从而得到良好的性能。
温度过低，作用不大，温度过高，晶粒粗大，极易形成魏氏组织，使性能下降。
对锻件法兰改进前后的正火工艺进行了力学性能试验及组织观察，结果表明，采用适当的正火工艺可以获得综合力学性能较好的法兰。
风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带。
1.2改进塔筒法兰焊接工艺首先，选择内侧位置作为管节和法兰的坡口区域，科学选择接头参数，合理安排焊接顺序，保证塔筒法兰焊接工作的有序开展。
顺利将管节和法兰进行焊接，结束作业之后，可视具体情况开展火焰整形，促进塔架生产速度提高的同时，保证塔筒法兰焊接的角变形情况与设计规范相符，提升焊接质量。
风电法兰工艺路线设计
风电法兰工艺路线设计
风电塔筒法兰是风电塔筒的关键连接件、支撑件和受力件，是风力发电设备的重要部件，对生产制造有很严格的要求。
今天，山东伊莱特重工有限公司就跟您探讨一下风电法兰工艺路线的设计。
1. 加工方法
工件为环状，综合力学要求较高，需要热处理和锻造。
风电法兰毛坯为直径为700毫米长度为1600毫米的Q345E钢材棒料，需要下料，所以选用锯削来初步加工毛坯。
由于工件需要有较好的力学性能，需要锻造，为了有利于锻造和获得较好的力学性能，所以先加热后在锻造。
工件为环状，须要碾环，所以在锻造后冲孔使其可被碾环加工。
在冲孔后为了使其容易被碾环加工和在碾环过程中防止工件出各种缺陷，使其再次回炉加热，使其有较好的加工性能。
回炉加热后，工件在碾环机上加工。
加工后由于工件内部会产生很大的应力，影响之后的加工，所以安排退应力去火来消除工件内部应力。
工件形状成为了环形，直径很大，高度小，适于立车加工，在立车加工，工件基本成型，还有孔为加工，所以选用钻削，来夹攻控。
孔加工完后工件成形，由于工件加工好后有尖角，需要倒角，采用钳工用手工倒钝。
现制定工件加工方案为锯削、加热、锻造、再次加热、碾环、去应力退火、车削、钻削、钳工倒角。
2. 加工阶段
由于此工件需要多种机械加工，所以以每种机械加工来划分加工阶段。
风电法兰的加工阶段划分为锯削、加热、锻造、再次加热、碾
环、去应力退火、车削、钻削，最后为钳工手工倒角。
在车削加工过程中，为了提高加工的效率，加工划分为粗加工上表面和外圆表面，精加工上表面和外圆表面，粗加工内圆表面和下表面，精加工内圆表面和下表面。
浅谈风力发电塔筒法兰平面度控制工艺
浅谈风力发电塔筒法兰平面度控制工艺摘要：风力发电塔架是风力发电机的一个关键支撑部件，它是由数段圆锥筒体依靠连接法兰组成一个锥形圆筒状结构。
由于每段塔架是由滚制筒体和连接法兰焊接而成，如何控制塔架两端连接法兰焊接后的平面度是塔架制作的关键。
本文分析了风力发电塔筒法兰平面度控制工艺。
关键词：风力发电塔筒；法兰平面度；控制工艺；塔筒作为风力发电机组的重要设备之一，其制作精度要求比较严格。
制造厂家在生产时认为其制造技术较为简单，未能引起足够的重视。
一、概述风能作为一种不产生任何污染的可再生能源，在自然界蕴量巨大。
开发风能占地少，投资期短，近年来在世界各地得到了迅猛发展。
塔架是风力发电机组的主要支撑部件，承受载荷包括风载荷、机组自重及由机组重心偏移引起的偏心力矩等。
其结构多为圆锥台形的钢制焊接圆筒，高度一般在50~100m之间，底部直径3~5米，顶部直径2~3米，筒体板厚不等,多在10~40mm变化，材质均为Q345级，多建在偏远风多的丘陵及沿海地带。
受运输和吊装的限制通常分段制作，段与段之间通过法兰采用高强螺栓连接。
由于塔架受力复杂，法兰的平面度直接影响法兰的结合程度和预紧状态，良好的结合才能更好的传递上部的力到基础，因而对法兰的平面度作出比较严格的要求。
二、风力发电塔筒法兰平面度控制工艺1.在下料过程中控制塔筒节扇形钢板的弦长、弦高、对角线偏差。
全部料坯下料前应对外形尺寸进行检查，完全合格后，进行批量下料。
每段塔筒中间节应预留焊接收缩余量，一般预留2-3毫米，与法兰连接的筒节在钢板下料时应预留修正余量，一般预留5-10毫米。
筒节卷制、组对、焊接过程控制其圆度。
一是在筒节卷制过程中，按照滚压线进行卷制，在这个过程中要注意对板面及卷板机上下辊进行清理，以防氧化铁等杂物对板材造成压伤；对接完成后，要用角缘磨光机对焊道及坡口两侧30mm内进行打磨处理，要求去除铁锈及氧化皮，露出金属光泽，然后实施打底焊，焊缝应均匀、规整，焊后对焊接飞溅等及时进行清理。
风力发电塔架法兰的制造工艺要求及质量控制
激
光 每个法兰 塔架法兰
检 各设16组 安装质量
测
检验点 检验报告
仪
焊接时 , 先进 行上面 坡口 焊接, 焊 接3遍 后, 翻 个焊 下 面坡口 , 上 、下 面 坡口 交替 焊 接, 每焊3 层 进行 翻个 , 以 免产 生过 大的 焊 接变 形, 法兰 拼 缝焊 接完 毕 , 及 时进 行焊缝 的焊后保温 缓冷处理。焊 接方法及 规范见表2。
2.1 底 座下 法兰 2.1.1 底座 下法 兰 的预 制 核对 材 料及 标 记, 下 料预 留 加工 10mm 余 量 , 编 程 后进 行数 控 切割 , 并 进行 材 料标 记移 植 。切 割面 斜度 不 大 于2 m m 。 塔 架底 座 下 法 兰 按 排 板 要 求 进 行 拼 接 ( 见 图2) 。
1.3 下 列情 况之 一时 , 钢板 必 须按炉 批号 进行 化学 成分、 力学 性能 复验 , 合 格后 方可 使用 。
a) 无 质量 证明 书、 质量 证 明书 无效 或质 量 证明 书 与 钢板实 物不 对;
b) 质量 证明 书内 容项 目不 全的 ; c) 制造单位对材料的化学成分和力学性能有怀 疑 的; d) 用户 或监 造工 程师 要求 复验 的。 风 力发 电塔 架法 兰焊 缝布 置见 图1 。
2 .1 .2 底 座下 法兰 与筒 节单 节的 组焊
2.1.2 .1 法兰与 筒节 单节 组 对 为 了有 效 地控 制法 兰 角变 形 ( 法兰 与 单节 筒节 焊 接 后 在法 兰端 面轴 向 形成 的变 形 量, 见图 3) , 我 们采 用 以 下 方法 进 行组 焊: 法兰 与 筒节 单节 组 对, 与法 兰相 连接 的 筒体 在塔 架 筒体 环缝 组 对前 先与 法 兰组 焊。 筒体 与 法 兰 组对 前 必须 先校 核 筒体 端部 椭 圆度 , 调 整至 合格 。彻 底 清 理塔 体的 坡 口内 及 两侧 各 20mm 范 围内 的 铁锈 、油 污 等杂 质 。组对 时 在平 台 上倒 拨筒 体无 间 隙组 对, 法兰 与 筒体 组对 时的 方 位严 格 按法 兰及 筒体 排 板要 求。 为 有 效 控制 法 兰焊 接后 的 变形 量, 确保 变 形量 不超 差 , 焊 接 前 必须 将两 段 带法 兰筒 体 用螺 栓连 接 在一 起, 将法 兰紧 固 好, 然后 焊接 , 如 图3所 示。
法兰零件地加工实用工艺
法兰零件的加工工艺一，零件的工艺分析。
ه对于该零件的工艺分析：主要从结构形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯材料等方面进行。
该零件的加工表面由凸台平面、中心孔Φ40及2-Φ22的沉孔、2-Φ13的通孔组成?尺寸标注完整：几何条件充分。
各尺寸均未标注公差：Φ40孔表面粗糙度要求较高：为Ra1.6um。
2个沉孔与通孔粗糙度要求不高：为Ra12.5um,其余各表面的粗糙度要求均为Ra3.2um。
但是该零件图为轴对称图形：轮廓有多次要求换向进给?每当坐标移动换向时；由正?负、负?正，：都有可能带入因机床磨损而产生的机械间隙：加工中要注意反向间隙补偿。
在数控铣床上加工时是手动换刀：不仅会降低生产效率：而且还会给编程增加许多麻烦：同时：因换刀增加了零件加工的接刀接差：从而降低了零件的加工质量。
因此尽量减少换刀次数。
该零件材料为HT200：切削加工性能好。
二，选择数控加工的容数控铣床与普通铣床相比：具有加工精度高、加工零件的形状复杂、加工围广等特点。
但是数控铣床价格较高：加工技术复杂：零件的制造成本也较高。
因此：正确选择适合数控铣削的容就显得很有必要。
普通机床无法加工或加工难度不大、质量难以保证的容作为数控加工的优先容。
对于普通机床能加工但加工效率低：而且又可以在数控机床加工其它表面时顺带加工出的容也可用数控加工。
例如该零件上2个Φ22沉孔及2个Φ除13通孔本身尺寸和加工精度要求都不高：但为了减少工艺装备：提高效率：可以在数控铣床上顺带加工完成。
除底面在普通机床上铣削外：其余各加工部位均需采用数控机床铣削加工。
三，确定加工方案根据上述分析：该法兰零件的中心孔Φ40表面粗糙度要求较高：因此应分别用粗、精加工两个阶段完成：Φ40孔采用三个工步?钻—粗镗—精镗的方法来加工完成：零件的上表面轮廓由粗铣、精铣完成。
另外由于工件毛坯是铸造件：加工余量较大：在加工中变形较大：因此也适合粗精加工分开的方法。
1平面的加工?由于上平面A采用的是去除材料的方法加工获得的表面：要求采用粗铣；精铣两种加工方案才能保证达到标准公差IT8级的精度：考虑到要进行高效率加工：尽量采用减少加工时间方法：故在进行粗加工时选用较大直径的面铣刀；宜选用直径大于80mm的面铣刀，进行粗铣和精铣由于粗铣和精铣在选择刀片上有所区别：所以选用两把刀具分别进行粗加工和精加工。
法兰盘工艺分析
法兰盘工艺分析
一、零件图分析
此零件为典型的盘类零件，结构简单，其尺寸和表面粗糙度要求较高
二、装夹方式：三爪自定心卡盘
机床选择：CK6140 MC650
三、刀具选择及切削用量：
CK6140
1.90°外圆车刀，主轴转速600r/min，进给速度
100mm/min。
2.内孔车刀，主轴转速700r/min,进给速度80mm/min。
3.内切槽刀，主轴转速500r/min,进给速度80mm/min。
4.内螺纹刀
MC650
1.中心钻
2.n6麻花钻，主轴转速100r/min,进给速度60mm/min。
3.n12立铣刀，主轴转速100r/min,进给速度60mm/min。
四、工艺路线的拟定
车床工序
（1）工序的划分：
车左端
1）车端面;
2）钻n32孔
3）粗车内孔
4）粗车n50、n75外圆
5）精车n50、n75外圆，至图纸尺寸要求
6) 精车锥度内孔，至图纸尺寸要求
8）切断
车右端
1）车端面，保证工件长度尺寸
2）粗车内孔
3）车M39螺纹
4）精车内孔，至图纸尺寸要求铣床工序
1）中心钻预钻孔
2）钻n6通孔
3）钻n12沉孔
法兰盘加工工艺过程
车端面
车外圆
手动钻
CA6140 、车
、
车端面
车外圆
CA6140 车内孔
车螺纹。
法兰零件的加工工艺
目录前言 (2)一法兰零件的加工工艺 (3)（一）零件图工艺分析 (3)（二）选择数控加工的内容 (4)（三）确定加工方案 (4)1平面的加工 (5)2孔系的加工 (5)（四）毛坯尺寸与材料特性分析 (6)二确定定位装夹方案 (6)（一）定位基准的选择 (6)（二）夹具的选择 (6)（三）刀具的选择 (7)四确定加工顺序 (9)（一）切削用量的选择 (12)（二）切削深度的确定 (13)五编程 (13)（一）加工工艺 (13)（二）程序 (13)六操作要点及分析 (16)（一）操作要点 (16)（二）要点分析 (17)总结 (17)参考文献 (19)前百根据学院要求大学生毕业之前写毕业设计，毕业设计是完成教学计划、实现培养目标要求的重要培养阶段，是学生运用在校学习的知识，去分析，解决实际问题的实践锻炼过程，是一个综合性的教学实践环节。
毕业设计是大学期间，学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程：；是学生学习研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与动手实践能力培养效果的全面检验，培养学生能够根据机械设备和零件的要求编制合理的加工工艺，最后生成数控加工程序。
随着科学技术的不断的发展，对机械产品的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。
机械加工过程的自动化是实现上述要求的最重要的措施之一。
它不仅能提高产品的质量，提高生产效率，降低生产成本，还能够大大降低工人的劳动强度。
近年来，由于市场竞争日趋激烈，为在竞争中求得生存与发展，各生产加工企业不仅要提高产品质量，而且必须不断的改进，缩短生产周期，以满足市场上不断变化的需要。
计算机控制的数控机床的高精度、高度柔性化及适合加工复杂零件的性能，正好满足当今市场激烈竞争和工艺发展的需求。
可以说，计算机数字控制技术的应用是机械制造行业先进生产技术的标志，在很大程度上决定了企业在市场竞争中的成败。
近年来，由于市场竞争日趋激烈，各生产不仅要提高质量的产品，而且为满足市场上不断变化的需要进行频频改进。
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风电法兰零件图工艺分析
一：工件介绍:风电法兰为兰的一种，其焊接在塔筒和底座上，用于塔筒与底座的连接，相于其他法兰直径要大。
今天，风电法兰领军企业山东伊莱特重工就跟您来共同探讨风电法兰零件图工艺分析。
应用于我国北部草原上，其具有耐30度低温的特性。
其为连接件，有一定强度、韧性、屈服强度和抗拉伸强度等力学性能。
此产品特点形状简单，无精度要求，要求法兰可配合使用，且能适应以上环境要求，能可靠的连接塔筒与底座。
二、毛坯选择
考虑到此工件为大直径环状工件，应用于风电设备的连接，所处地域环境特殊，且使用时为焊接使用，所以风电法兰的毛坯要求有较好的综合力学性能，较好的耐低温性能，良好的焊接工艺性能和较好的耐腐蚀性。
故此选用的材料为Q345E钢材。
Q345E钢材综合力学性能较好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好，具有良好的低温韧性。
主要用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
由于此工件所需的力学性能较好，需要热处理和锻造，且在运输时要比较方便，在加工时节省材料适当的降低成本，所以选用直径为700毫米长度为1600毫米的Q345E钢材棒料。