Guida alla lavorazione delle flange: tornitura CNC, tolleranze e controllo di qualità per flange forgiate

Lavorazione flangia è un processo sottrattivo controllato che preserva il flusso della grana di un pezzo grezzo forgiato soddisfacendo i requisiti dimensionali e di finitura superficiale. La forgiatura di una flangia del collo di saldatura da 24 pollici costa migliaia di dollari; un singolo errore di lavorazione può renderlo rottame. La fase di lavorazione è quella in cui tale rischio viene controllato o eliminato. Una flangia con un cerchio di bulloni non circolare o un rivestimento danneggiato perderà anche se la forgiatura stessa è sana.

Cosa richiede la lavorazione della flangia: tornitura, sfacciatura, foratura e pezzo grezzo forgiato

Una flangia ricavata da una forgiatura inizia con un pezzo grezzo che presenta già il corretto flusso del grano; l'operazione di lavorazione è responsabile delle facce, dei fori dei bulloni e della concentricità. Dopo il riscaldamento e la forgiatura, il pezzo grezzo arriva al centro CNC. La prima operazione è solitamente la rotazione del mozzo e della faccia posteriore. Quindi la faccia rialzata o la scanalatura RTJ viene lavorata fino alla finitura superficiale richiesta dallo standard. I fori per i bulloni vengono praticati su un cerchio primitivo con una tolleranza di posizione che dipende dallo standard. Contemporaneamente vengono maschiati i fori filettati per i prigionieri.

Il vantaggio del grezzo forgiato

La forgiatura allinea la grana con il profilo della flangia. Rispetto ad una flangia della piastra tagliata da una lamiera laminata, una flangia del collo saldata forgiata presenta un flusso di grano ininterrotto attraverso il mozzo e fino al cerchio dei bulloni. La lavorazione di una forgiatura rimuove il materiale, ma non taglia trasversalmente alle venature, a meno che non venga selezionata la dimensione del grezzo errata. Questo è uno dei motivi per cui le flange del collo a saldare e le flange cieche destinate al servizio ad alta pressione sono sempre specificate come forgiate.

Flangia forgiata con collo saldato ad alta pressione per condizioni di servizio gravose Questa flangia a collo di saldatura presenta un mozzo conico che trasferisce lo stress al tubo, riducendo la concentrazione. La forgiatura garantisce l'allineamento dei grani e la lavorazione precisa fornisce superfici di tenuta affidabili per applicazioni ad alta pressione. Visualizza il prodotto →

Classi di finitura superficiale che contano

Le superfici delle guarnizioni sono classificate in base alla ruvidità media, non in base all'aspetto visivo. ASME B16.5 descrive la tipica finitura seghettata come Ra da 3,2 a 12,5 per le finiture standard, ma la sigillatura su facce lisce in rilievo richiede solitamente Ra 1,6 o inferiore. Per i giunti ad anello, la finitura all'interno della scanalatura deve essere Ra 0,8.

Tolleranze di lavorazione e classi di finitura superficiale per flange senza perdite

Affinché una guarnizione si schiacci in modo uniforme, la faccia della flangia deve mantenere la planarità entro 0,25 mm per metro e un valore Ra pari o inferiore a 1,6. Le tolleranze di lavorazione non sono una questione di opinione. Le diverse norme esprimono i requisiti dimensionali e di planarità in modi diversi, ma l'effetto pratico è lo stesso: se i fori dei bulloni si muovono, o se la faccia non è piana, il giunto perderà sotto pressione.

Rugosità superficiale media ottenibile dalle diverse lavorazioni della flangia, espressa in unità Ra.

Confronto della tolleranza tra gli standard

ASME B16.5, EN1092 e JIS B2220 stabiliscono diverse tolleranze di allineamento per la parte posteriore della flangia e il cerchio dei bulloni. Le flange ANSI utilizzano una tolleranza sul diametro esterno e sul diametro affacciato; La EN 1092 aggiunge una tolleranza di planarità per l'area della guarnizione. JIS B2220 utilizza una designazione della classe di pressione che implica i propri limiti di lavorazione. Quando un fornitore dichiara di poter lavorare secondo uno qualsiasi di questi standard, deve verificare ciascuno standard separatamente.

Tornitura e foratura CNC: precisione del cerchio dei bulloni e qualità della sfacciatura

Il cerchio dei bulloni su una flangia da 24 pollici è mantenuto a una tolleranza di posizione di 0,8 mm, che richiede un centro di lavoro con utensili motorizzati anziché un semplice tornio a due assi. Praticare i fori per i bulloni non è un'operazione difficile. Su una flangia forgiata, i fori vengono generalmente praticati attraverso la faccia rialzata in modo che il foro non interferisca con l'area di alloggiamento della guarnizione. I fori filettati sono maschiati con una classe di tolleranza che corrisponde al materiale del perno. Un centro di lavoro verticale con tavola rotante può indicizzare la flangia e praticare ogni foro sul cerchio primitivo senza spostare la parte.

• I fori per i bulloni vengono praticati dalla faccia posteriore sulle flange standard
• I fori filettati per i prigionieri utilizzano una classe di tolleranza di 6H in sistema metrico o 2B in UNC
• Il diametro del cerchio dei bulloni deve essere concentrico rispetto al mozzo entro 0,3 mm
• Le facce sono rifinite con un inserto a punto singolo per evitare segni di chiacchiere

1. Tornitura grossolana del mozzo e della faccia posteriore
2. Terminare la tornitura della faccia sollevata e del diametro esterno
3. Esecuzione dei fori per i bulloni sulla circonferenza primitiva
4. Maschiatura di fori filettati
5. Controllo finale delle dimensioni e della finitura superficiale

Flangia in acciaio slip-on classe 150 con struttura forgiata Progettata per un facile allineamento e un assemblaggio conveniente, questa flangia slip-on è forgiata per una migliore resistenza alla fatica. La lavorazione CNC garantisce fori dei bulloni e superfici di tenuta accurati per prestazioni a prova di perdite. Visualizza il prodotto →

Flange fuori standard: quando la lavorazione diventa un progetto personalizzato

Se il disegno non corrisponde a uno standard esistente, il preventivo di lavorazione dipende dalle dimensioni del pezzo grezzo, dalla durezza del materiale e dal numero di fori per bulloni, non solo dal diametro della flangia finita. Le flange forgiate non standard seguono lo stesso processo delle flange standard, ma ogni operazione deve essere verificata rispetto al disegno. Un cliente può fornire un disegno con un cerchio di bulloni insolito, un foro speciale o una faccia rialzata che corrisponde a una guarnizione brevettata. In tal caso, l'operatore ha bisogno delle specifiche esatte del materiale e della pressione di tenuta prevista. Una flangia 316L e una flangia A105 non vengono lavorate allo stesso modo; la versione inossidabile produce più calore, consuma gli utensili più velocemente e necessita di velocità di taglio inferiori.

Flangia personalizzata non standard prodotta secondo specifiche esatte Adatta per apparecchiature specializzate, questa flangia non standard è prodotta in base ai disegni o ai parametri del cliente. Le funzionalità integrate di forgiatura e lavorazione consentono dimensioni e materiali unici, garantendo un'integrazione perfetta. Visualizza il prodotto →

Controllo Qualità: Controlli Dimensionali e Tracciabilità dei Materiali

Ogni flangia lavorata deve essere verificabile rispetto al relativo ordine di acquisto tramite rapporto dimensionale, certificato del materiale e controllo della rugosità superficiale. Jiangyin Zhonghai Precision Machinery Co., Ltd. è un produttore certificato ISO 9001 che segue gli standard GB, ASME, ASTM, JIS, EN e DIN. Le sue linee interne di forgiatura, tornitura CNC, foratura e ispezione sono posizionate per gestire sia la produzione standard che parti meccaniche complesse. L'aspetto del controllo qualità non è solo una misurazione finale; include la tracciabilità del materiale dal numero di colata al pezzo finito.

Per i mezzi corrosivi, la differenza tra flangia in acciaio e flangia in acciaio inossidabile influisce sulla velocità di lavorazione e sulla durata dell'utensile. La qualità del materiale determina sia i parametri di taglio che il metodo di ispezione. La verifica dimensionale su una flangia inossidabile richiede un approccio diverso perché il materiale da lavorare si flette maggiormente sotto la forza di serraggio.

Domande frequenti sulla lavorazione delle flange

Qual è la normale rugosità superficiale della faccia della guarnizione di una flangia?

Ra 1,6 è l'obiettivo abituale per una faccia di guarnizione che sigilla contro una guarnizione a spirale. Le finiture più grossolane nella gamma Ra 3.2 sono accettabili solo su superfici non sigillanti o su finiture grezze dove è richiesto un profilo seghettato.

Devo lavorare una flangia da un forgiato o da una piastra?

Per la saldatura di colli e flange cieche in servizio ad alta pressione, è preferibile la forgiatura. La lavorazione delle piastre è accettabile per piastre a bassa pressione e flange slip-on, dove la direzione delle venature è lineare e la pressione di esercizio rimane al di sotto della Classe 150.

È possibile lavorare flange non standard secondo un disegno fornito?

Sì, a condizione che il disegno includa la qualità del materiale, la pressione nominale e le tolleranze di lavorazione. Senza questi valori, l'officina meccanica non può selezionare gli utensili da taglio, il metodo di bloccaggio o lo standard di ispezione corretti.

Quale tolleranza si applica al cerchio dei bulloni di una flangia lavorata?

La tolleranza di posizione tipica è 0,8 mm per le flange ANSI. EN 1092 e JIS B2220 specificano valori leggermente diversi, quindi l'operatore deve sapere quale standard si applica prima di forare la sagoma dei bulloni.