管板兼法兰工艺规程报告

1、化工机械制造工艺项目报告课题名称： 管板兼做法兰工艺编制 学院（系）： 过程装备与控制工程系 年级专业： 过程装备与控制工程 学生姓名： 毕景志 郭凯 阴德智 刘飞 许寒飞 张猛 指导教师： 王鲁敏 完成日期： 2012年5月22日 目 录1. 序言·····························&

2、#183;·················21.1课题背景·······························

3、;··········21.2课题目的及意义···································22. 零件工艺分析·&#

4、183;······································22.1 零件功能分析·········

5、83;···························32.2 零件结构分析····················

6、3;················32.3 毛坯的确定································

7、·······32.4 技术要求·········································33.

8、 机加工工艺规程拟定··································43.1定位基准的选择············

9、83;······················43.2加工方法的选择·························

10、3;·········43.3加工阶段的划分···································43.4加工顺序安排··&

11、#183;··································53.5加工方案对比·············

12、83;·······················63.6加工设备选择·························

13、;············73.6.1机床设备的选用·······························73.6.2工艺装备的选用··

14、83;····························73.7加工余量、工序尺寸及偏差···················

15、;······73.8工艺过程卡片······································93.9特性检查方法··

16、83;···································123.9.1表面粗糙度检测············&

17、#183;···················123.9.2尺寸检测····························&#

18、183;·········133.9.3形状和位置误差检测····························134. 设计总结········&

19、#183;···································135. 主要参考文献············&#

20、183;···························141. 序言1.1课题背景管板是换热器中经常遇到的典型零件之一。它在其中主要用于承受管程和壳程的压力差及管箱法兰的连接，受力情况比较复杂，同时还要保证与管子连接的严密性，所以对管板及其上的管孔有明确的技术要求。管板多数是圆形，上面钻有多孔，法兰部分加工要求精度相对较

21、高，其技术要求与一般法兰一样。管板法兰式换热器中重要的部件之一，在换热器制造成本中占有相当大的比重。下面就以管板兼做法兰为例，介绍一般的加工工艺。 1.2课题目的及意义（1）使学生能独立分析管板类零件的工艺与技术要求；（2）会拟定加工工艺路线；（3）能使用机床进行管板的实际加工；2. 零件工艺分析下图为我组课题管板兼做法兰的零件图纸2.1 零件功能分析管板兼做法兰是机械结构中用于支撑管程、承受压力差的重要零件之一，其加工质量直接影响到换热器的使用性能和精度。它的主要表面是上下两端面，法兰部位要求加工精度较高，最主要的是管孔的加工，车削是外圆加工的主要方法，钻、绞是孔的主要加工方法。加工时对孔群

22、的要求较高，其加工质量要满足技术要求。2.2 零件结构分析图1所示零件是本课题的管板兼做法兰。它大致结构可以看作为管板与法兰组装而成的台阶法兰盘，由圆柱面、孔端面、法兰端面、孔面、螺纹、倒角等组成。孔端面一般用来加工孔的，法兰端面是用于密封相连，孔面用于与管子相配合并支撑管子，螺纹用于与拉杆相连。根据该零件工作图，需要有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值。这些技术要求必须在加工中给予保证。2.3 毛坯的确定该管板材料为Q345，属于一般板材，可以在市场上直接购买。2.4 技术要求管板兼做法兰各部分技术要求（1）此管板的尺寸公差要求见零件图。（2）主要表面分为两类，一类是与管子

23、连杆配合的管孔与螺纹内表面，其精度为IT8；另一类为与法兰密封配合的法兰端面，其精度为IT8。（3）几何形状精度主要指管孔。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，同时还要满足技术要求。3. 机加工工艺规程拟定3.1定位基准的选择粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，应选择次要加工表面为粗基准。又考虑到台阶的工艺特点，所以选择345的外圆为基准面。精基准的选择：按照基准重合原则及加工要求，应选已加工完的表面为精基准。3.2加工方法的选择根据零件上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法：圆盘毛坯采用气割使其尺寸率大于345 ，取350，采用铣床铣切割区，使其外圆以确保其在车床上定位

24、夹紧。上下表面，主要采用车削：粗车半精车。管孔加工主要是钻与绞。3.3加工阶段的划分该零件为管板,精度较容易到达，因此,安排工序时,应将加工过程分为以下阶段：粗加工阶段粗加工阶段主要是去除各加工表面的余量，并作出精基准。a.粗加工外圆（铣），使其满足345。b.车两端面,为精基面作好准备,从而保证其他加工表面的形状和位置要求。c. 钻管孔、螺纹。半精加工阶段半精加工阶段的任务是减小粗加工留下的误差，使加工面达到一定得精的，为精加工做好准备。它包括法兰部位、绞管孔等。3.4加工顺序安排按“先基准面后其他”的原则，首先加工外圆表面和上下端面。遵循“先面后孔”的原则，先加工端面，管孔、法兰孔与螺纹。

25、按“先主后次”的顺序，先加工主要表面：车上下个表面，后加工次要表面：管孔、法兰面。按“先粗后精”的顺序，先加工精度要求较高的各主要表面，后安排精加工。综上所述，该管板兼做法兰的工艺路线为：下料铣粗车-钳半精车，划线-钻绞-钻螺纹倒角检验3.5加工方案对比下表为传动轴加工方案对比序号方案一方案二1下料下料2铣外圆划线，氧乙炔切割外圆3粗车上下端面、探伤粗车外圆，4半精车法兰端面，去毛刺粗铣上下端面，探伤5，用钻模钻孔半精车法兰端面，去毛刺6铰孔用钻模钻孔7挤压丝锥加工螺纹铰孔8车倒角 钻螺纹9检验车倒角10 检验11123.6加工设备选择由于该轴生产类型为小批生产，加工设备以通用机床为主，生产方

26、式为通用机床加辅助夹具为主。工件在各机床上的装卸及及各机床的传送均由人工完成。3.6.1机床设备的选用根据该零件的尺寸大小要求，选用卧式车床CA6140,钻床z3040×12A摇臂钻床，立式升降台铣床X5032。3.6.2工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。工艺装备采用通用夹具，通用刀具和通用量具。（1）刀具的选择： 粗车时：选用90度角偏头外圆车刀，材料为YT5。半精车时：选用90度角偏头外圆车刀，材料分别为YT15，YT30.铣外圆使用圆柱铣刀加工。车倒角时使用TM10的30、45度倒角车刀。钻孔 麻花钻加工螺纹 长柄机用挤压丝锥（2）夹具的选择：加工该零件不需要使用

27、专用夹具，采用通用夹具，如：三爪卡盘、定位等（3）量具的选择：游标卡尺（精度为0.02），千分尺。3.7确定各工序加工余量、工序尺寸及偏差由机械加工工艺手册和过程装备制造工艺可查得：粗车 精度等级 IT11IT13 粗糙度 5012.5半精车 精度等级 IT8IT10 粗糙度 6.33.2钻 精度等级 IT11IT13 粗糙度 12.5绞 精度等级 IT8IT10 粗糙度 1.66.3各工序具体加工余量、工序尺寸及偏差如下：位置工序尺寸及上下偏差公差等级345粗铣345要求较低上下端面粗车40IT11上端面向下3mm粗车207345之间并R5倒角过渡IT11下端面向上3mm粗车203345之间

28、IT8下端面向上向上1.5mm粗车270345之间IT11钻模钻孔4815IT11绞4819.4（+0.2,0）IT8法兰钻孔822IT13螺纹钻孔48IT11绞412IT8长柄机用丝锥钻3.8填写工艺过程卡片、填写工序卡片燕山大学机械加工工艺卡片产品名称 图   号1零件名称管板兼做法兰共 1页第 1 页毛坯种类板材材料牌号Q345毛坯尺寸350厚50序号工种工 序 内 容设备工       具刀 具量 具1下料划线，截取长宽350，厚50的钢板氧乙炔切割普通皮尺2铣外圆至345  

29、圆柱铣刀 3车三爪自定心卡盘夹持工件毛坯外圆    车床CA6140              粗车选90度角偏头外圆车刀，材料为YT5 半精车、精车选用90度角偏头外圆车刀，材料分别为YT15，YT30麻花钻 量程0-500，精度0.02游标卡尺量程0-500，精度0.02游标卡尺  粗车上端面3mm  粗车上端面2mm  粗车下端面3

30、mm  粗车下端面 2mm   检测探伤4上端面粗车207至345间3mm并用R5倒角过渡5下端面半精车203至345间3mm6下端面粗车270至345间1.5mm 7钻模划线，钻孔4815钻床z3040×12A摇臂钻床 绞4819.4（+0.2,0） 法兰钻孔822 7螺纹钻孔48 量程0-500，精度0.02游标卡尺         绞412 8长柄机用挤压丝锥钻M12 挤压丝锥IB 9 检验    10  11  &