法兰盘是使管子与管子相互连接的零件。连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰管件指带有法兰（突缘或接盘）的管件。它可由浇铸而成，也可由螺纹连接或焊接构成。法兰联接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。

法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。

通俗的讲，法兰盘的作用就是使得管件连接处固定并密封。

关键词：连接法兰盘应用

Abstract

Flange pipe and tube is connected parts. Connected to pipe end. There are hole flange can be bolted to wear so that the two flange abuts. With liner sealing flange between. Flange pipe flange with means (or access plate nosing) of the tube. It can be cast from, but also may pose a thread connection or welding. Flange connected by a flange, a gasket and nut composed of a number of bolts. On the flange gasket sealing surface between the two, fastening nut, the gasket on the surface pressure reaches a certain value after the deformation, and fill uneven sealing surface, the leakage is not so closely linked. Some fittings and equipment has its own flange,

Also belong to the flange connection. Pipeline flange connection is an important connection.

Flange connections easy to use, can withstand greater pressure. In the industrial pipe, flange connecting a wide range of use. In the family, the small diameter pipe, but also low-voltage, see flange connection. If the boiler room or in a production site, there are flange connected to pipes and equipment.

Popular speaking, the role of flange makes pipe is fixed and sealed junction.

Keywords: flange connection application

前言- 1 -

1.零件的分析- 3 -

1.1.零件的作用- 3 -

1.2.零件的工艺要求- 3 -

2、工艺规程的设计- 3 -

2.1.确定毛坯的制造形式- 3 -

2.2.基准的选择- 3 -

2.2.1.粗基准的选择- 3 -

2.2.2．精基准的选择- 3 -

2.3．制订工艺路线- 4 -

2.4．机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定- 4 -

2.4.1．外圆表面（ф100 mm，ф45 mm，ф90 mm）- 5 -

2.4.2. 内孔ф20 0+0.045的加工- 5 -

2.4.3．外圆端面加工余量及公差（ф100 mm的两面和ф45 mm端面以及ф90 mm的两端面）- 5 -

2.4.4．4Xф9透孔和ф6与ф4组成的台阶孔的加工- 6 -

2.4.5. ф90的前后端面的加工- 6 -

2.5. 各工序的定位夹紧方案及切削用量的选择- 6 -

2.5.1工序一- 6 -

2.5.2工序二- 8 -

2.5.3工序三- 11 -

2.5.4工序四- 13 -

2.5.5工序五- 14 -

2.5.6工序六- 15 -

2.5.7工序七- 17 -

2.5.8工序八- 18 -

2.5.9工序九- 20 -

2.5.10工序十- 21 -

2.5.11工序十一- 22 -

2.5.12工序十二- 22 -

2.5.13工序十三- 22 -

2.5.14工序十四- 22 -

3．夹具设计- 22 -

3.1问题的提出- 22 -

3.2夹具设计- 23 -

3.2.1.定位基准的选择- 23 -

3.2.2.切削力及夹紧力的计算- 23 -

3.2.3.定位误差分析- 24 -

3.2.4.夹具设计及操作的简要说明- 24 -

4．总结- 25 -

参考文献- 26 -

致谢- 27 -

前言

法兰联接是一种可拆联接。按所联接的部件可分为容器法兰及管法兰。按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。法兰密封面的型式有三种：平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合。垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃，对油类温度低于350℃，压力低于5MPa的场合，对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触)，密封面与垫片的加工光洁度较高。

根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。

1.以材质划分碳钢，铸钢，合金钢，不锈钢，铜，铝合金，塑料，氩硌沥，ppc等。

2.以制作方法划分可分为推制、压制、锻制、铸造等。

3.以制造标准划分可分为国标、电标、水标、美标、德标、日标、俄标等。

法兰盘发展的多方向，各个领域都在开发法兰盘的使用。种类繁多，管道配件法兰盘按与管子的联接要领可分为五种基本类型：平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插焊法兰、松套法兰。法兰的密封面型式有很多种，一般常用有凸面（RF）、凹面（FM）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、全平面（FF）、环联接面（RJ）.

平焊钢法兰盘：适用于公称压力不超出2.5MPa的碳钢管道联接。平焊法兰的密封面可以制成光滑式，凹凸式和榫槽式三种.　光滑式平焊法兰的运用量很大，多用于介质条件对比缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的长处是价钱对比利益哦。

对焊钢法兰盘：用于法兰与管子的对口焊接，其结构正常，强度与刚度较大，经得起高温高压及重复弯折和温度波动，密封性可靠，公称压力为0.25～2.5MPa的对焊法兰选用凹凸式密封面。

承插焊法兰盘：常用与PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中。

松套法兰盘：松套法兰俗称活套法兰,分焊环活套法兰,翻边活套法兰和对焊活套法兰.常用于介质温度和压力都不高而介质侵蚀性较强的情况。当介质侵蚀性较强时，法兰接触介质部分(翻边短节)为耐侵蚀的上等级材料如不锈钢等材料，而外部则使用下等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封。

整体法兰盘：经常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。

现在出现了光线法兰盘、管法兰盘、波导法兰盘等等。法兰盘在各个领域都有涉及。

尤其在高科技领域应用越来越广泛。

1.零件的分析

1.1.零件的作用

法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体色的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。它的作用是连接及传动。

1.2.零件的工艺要求

该零件形状基本规则,工艺要求不是很高.其他要求见零件图技术要求.

铸件要求不能有砂眼，疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及刚度，确保工作时安全

2、工艺规程的设计

2.1.确定毛坯的制造形式

由于零件中批生产的水平，选择年生产量为2000件，而且零件的轮廓尺寸不大，所以采用金属形铸造。从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。工件材料为HT200，毛坯尺寸对应的精度和公差等级分别选AM为F，CT为9。

参考文献

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内容简介：: 专业机械设计制造及其自动化学院工程学院姓名杨旭指导教师李宝玉设计题目设计法兰盘零件的工艺规程及工艺装备毕业设计前期工作小结前期我主要完成了与课题相关的分析工作，通过对相关的文献资料进行详细的搜集、分析、总结，选出了与设计有关的资料备用，分析所研究法兰盘零件的结构与工艺性要求，以及与传统工艺的区别。对整体进行了系统分析，寻找最佳设计方案，按时完成了前期的工作计划，并开始为下一阶段的设计做好充分的准备。毕业设计中期工作小结经过前期大量的资料收集后，理清设计思路并着手于设计的过程，结合以前所学的知识，对其进行了结构及工艺性分析，并制定了其加工工艺，编写了设计的程序清单，完成了相应图纸的绘制和计算。在此过程中所遇到的问题通过与老师沟通，在老师的细心指导下大部分已经得到解决，并开始着手最后阶段的设计工作。指导教师意见情况基本属实，基本上能按照毕业设计任务书中规定的任务和时间进行，进展情况良好。指导教师签名：2009届本科生毕业论文（设计）中期汇表填表日期：2009-4-252009届本科生毕业论文（设计）中期检查表（教师用）专业所在院系指导教师检查人数工作进度情况（对照学生的计划进程表和任务书）：工作态度情况（学生对毕业设计、毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况；指导教师具体指导情况）：质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况）：存在的问题与建议：填表时间：黑龙江八一农垦大学本科生毕业论文（设计）任务书论文题目设计法兰盘零件的工艺规程及工艺装备学院名称工程学院姓名杨旭专业班级机械设计制造及其自动化05（）指导教师李宝玉课题类型毕业论文（设计）的内容摘要1.对零件进行工艺分析，画零件图。包括：分析零件的作用及零件图上的技术要求；分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准；分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。2.选择毛坯制造方式。3.制订零件的机械加工工艺路线，包括：制定工艺路线；选择定位基准；选择机床及其工、夹、量、刃具；确定加工余量及工序间尺寸与公差、确定切削用量。4.工艺装备设计，包括：确定设计方案、绘制结构原理示意图、选择定位元件、计算定位误差、计算夹紧力。毕业论文（设计）基本要求及工作量要求零件图1张毛坯图1张机械加工工艺过程卡片及工序卡片1套工艺装配设计12套工艺装备主要零件图1张设计说明书1份毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）前期（1周）：熟悉零件，画零件图中期（28周）：选择加工方案，确定工艺路线和工艺尺寸，填写工艺过程卡片及工序卡片；工艺装备设计（画总装图及主要零件图）后期（911周）：编写设计说明书；准备答辩任务下发日期2009年3月13日完成日期2009年5月10日系主任主管教学院长审批（签字）：学士学位毕业设计设计法兰盘零件的工艺规程及工艺装备学生姓名：杨旭学号：20054024103 指导教师：李宝玉所在学院：工程学院专业：机械设计制造及其自动化中国大庆2009 年 6 月黑龙江八一农垦大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名：杨旭学号： 20054024103 专业：机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：设计法兰盘零件的工艺规程及工艺装备指导教师：李宝玉 2009 年 3 月 19 日毕业设计（论文）开题报告文献综述1、法兰盘零件的作用法兰(flange) 又叫法兰盘或突缘。使管子与管子相互连接的零件。连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰管件(flanged pipe fittings)指带有法兰(突缘或接盘)的管件。它可由浇铸而成(图暂缺)，也可由螺纹连接或焊接构成。法兰联接(flange，joint)由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。法兰联接是一种可拆联接。按所联接的部件可分为容器法兰及管法兰。按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力p4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。法兰密封面的型式有三种：平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合。垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。普通橡胶垫片适用于温度低于120的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450，对油类温度低于350，压力低于5MPa的场合，对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触)，密封面与垫片的加工光洁度较高。根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。1.以材质划分碳钢，铸钢，合金钢，不锈钢，铜，铝合金，塑料，氩硌沥，ppc等。 2.以制作方法划分可分为推制、压制、锻制、铸造等。 3.以制造标准划分可分为国标、电标、水标、美标、德标、日标、俄标等。法兰连接法兰(flange)连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体色的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。这东西在机械上应用很广泛，所以样子也千奇百怪的，只要像就是叫法兰盘。法兰盘发展的多方向，各个领域都在开发法兰盘的使用。种类繁多，管道配件法兰盘按与管子的联接要领可分为五种基本类型：平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插焊法兰、松套法兰。法兰的密封面型式有很多种，一般常用有凸面（RF）、凹面（FM）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、全平面（FF）、环联接面（RJ）.平焊钢法兰盘：适用于公称压力不超出2.5MPa的碳钢管道联接。平焊法兰的密封面可以制成光滑式，凹凸式和榫槽式三种.光滑式平焊法兰的运用量很大，多用于介质条件对比缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的长处是价钱对比利益哦。对焊钢法兰盘：用于法兰与管子的对口焊接，其结构正常，强度与刚度较大，经得起高温高压及重复弯折和温度波动，密封性可靠，公称压力为0.252.5MPa的对焊法兰选用凹凸式密封面。承插焊法兰盘：常用与PN10.0MPa，DN40的管道中。松套法兰盘：松套法兰俗称活套法兰,分焊环活套法兰,翻边活套法兰和对焊活套法兰.常用于介质温度和压力都不高而介质侵蚀性较强的情况。当介质侵蚀性较强时，法兰接触介质部分(翻边短节)为耐侵蚀的上等级材料如不锈钢等材料，而外部则使用下等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封。整体法兰盘：经常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。现在出现了光线法兰盘、管法兰盘、波导法兰盘等等。法兰盘在各个领域都有涉及。尤其在高科技领域应用越来越广泛。2、法兰盘零件的工艺规程（一）工艺分析CA6140车床共有八处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以100为基准面加工表面这一组加工表面包括：，的右端面2.以端面为基准，先用的钻头钻孔，然后再用铰刀铰孔由于孔与有跳动的要求，所以要以.以端面为基准3以端面为基准，车、外圆，并导，和，4要以孔为基准，精车所有外圆面，使其达到要求由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。(一)确定毛坯的制造形零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔外轮廓表面作为粗基准。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。参考资料1 董刚，李建功，潘凤章主编，机械设计（机械类）第3版，北京：机械工业出版社，1999，ISBN 7-111-06755-X/TH.9062 孔凌嘉，张春林主编，机械基础综合课程设计，北京理工大学出版社， 2004，ISBN 7-5640-0093-73 吴宗泽主编，高等机械设计，北京：高等教育出版社，1991,ISBN 7-302-00683-0/TH.294 喻子建，张磊，邵伟平，机械设计习题与解题分析，沈阳：东北大学出版社，2000，ISBN 7-81054-56125 吴宗泽主编，机械设计，北京：高等教育出版社，20016 陈铁鸣，王连明主编，机械设计，哈尔滨工业大学出版社，19987 炊海春，Pro/Engineer 从零件到整体，北京：人民邮电出版社，2003，ISBN 7-115-11016-68 邱宣怀主编机械设计第七版北京：高等教育出版社，20019 吴宗泽，黄纯颖主编，机械设计习题集（第3版），北京：高等教育出版社，200210 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编，机械零件习题集，西安：陕西科学技术出版社，199811 蔡春源等主编机械设计手册沈阳：辽宁科学技术出版社，199012. 任嘉卉主编. 公差与配合手册.北京：机械工业出版社.1990 13. 李益民主编. 机械制造工艺设备简明手册.北京：机械工业出版社.1994 14. 艾兴等主编. 切削用量简明手册.北京：机械工业出版社.2002 15. 金属加工工艺人员手册修订组. 金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技术出版社.1983 16. 浦林祥主编. 金属切削机床夹具设计手册，2版.北京：机械工业出版社.1995 17. 东北重型机械学院等编. 机床夹具设计手册.上海：上海科学技术出版社.1980 18. 哈尔滨工业大学赵家齐编. 机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出版社.1987 毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）1、法兰盘的设计1.对零件进行工艺分析，运用CAD画零件图。包括：分析零件的作用及零件图上的技术要求；分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准；分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。2.选择毛坯制造方式。3.制订零件的机械加工工艺路线，包括：制定工艺路线；选择定位基准；选择机床及其工、夹、量、刃具；确定加工余量及工序间尺寸与公差、确定切削用量。4.工艺装备设计，包括：确定设计方案、绘制结构原理示意图、选择定位元件、计算定位误差、计算夹紧力。 2. 法兰盘设计的目的1 能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。就我个人而言，我希望通过本次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加生产实践打下一个良好的基础。毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：该综述参考文献较丰富，收集了工艺规程设计、夹具设计及装配技术等方面的相关资料，内容相关性强，基本达到了开题的目的，起到了引领学生进入课题的作用，有利于课题的深入开展。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题涉及机械制造工艺学相关内容、夹具设计及CAD技术，对于本科学生而言，该课题具有相当的广度和深度。课题中将设计目标集中到法兰盘这一机械零件，要求学生对该零件在机器中的主要作用有所了解并对其工艺性进行分析，从而对该产品的机械加工工艺规程及专用夹具进行设计。预期学生能够按照设计要求完成对该零件的工艺规程及专用夹具的设计。指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日8黑龙江八一农垦大学05设计一班机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140 产品型号831004共1页产品名称 CA6140车床零件名称法兰盘第1 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸106mm*96mm*51mm每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1车1粗车左边106mm的端面保证尺寸91mm2粗车左边106mm外圆、端面及倒角3粗车左边51mm外圆表面4粗车96 mm的外圆、端面及倒角5. 粗车R5的圆角01车CA6140卧式车床YG6端面车刀、 YG6内圆车刀、专用夹具、游标卡尺、YG6外圆车刀2车1 粗车右51 mm的外圆及端面2 粗车7*45的倒角3 半精车右46.4 mm的外圆及端面4 半精车91.1mm的外圆、端面及倒角01车CA6140卧式车床YG6端面车刀、 YG6内圆车刀、YG6外圆车刀、专用夹具、游标卡尺3钻1 钻18mm的孔，扩19.8mm的孔2 粗铰19.94mm的孔，精铰20mm的孔25钻CA6140卧式车床麻花钻18mm，专用夹具 4车1 半精车1

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