一种系列化连接法兰的制造方法与流程

本发明属于机械制造领域，具体涉及一种连接法兰的制造方法。

背景技术：

如图3所示为连接法兰零件结构示意图，是传动设备之间的连接件。按行规连接法兰的颈部(内花键、外圆d11h7)装于供方传动设备的输入端壳体或输出端壳体中，内花键与输入轴或轴出轴连接，同种设备的输入或输出连接法兰颈部尺寸不变。凸缘盘(外圆d31h8、d32，长度尺寸l31、l32，安装孔dm、孔距d)与需方的传动设备连接，按需方的对接尺寸设计。由此产生连接法兰品种多、同种零件数量少，这样管理成本和加工成本增加；时常由于供货周期短，连接法兰生产不出，整台产品不能按时交付。因此，亟需一种保质、快捷、经济的加工方法来满足供货周期的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种系列化连接法兰的制造方法，保质、快捷、经济的加工出系列化的连接法兰，降低生产管理成本。

本发明以连接法兰的颈部尺寸为基础，再按连接法兰的凸缘盘尺寸进行分类，设计半成品图，按半成品图制造半成品入库。当需方确定所需传动设备型号和连接法兰的凸缘盘对接尺寸，供方设计连接法兰成品图，加工时领取连接法兰半成品，只加工凸缘盘尺寸即可完成，生产周期大大缩短。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种系列化连接法兰的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：以传动设备安装连接法兰的颈部尺寸为基础，按连接法兰凸缘盘尺寸划分系列，每一个系列定一个代号，设计连接法兰半成品零件图；

步骤二：加工连接法兰半成品零件；

步骤三：根据连接法兰所装的设备型号和连接法兰凸缘盘对接尺寸，设计连接法兰成品零件图；

步骤四：加工连接法兰成品零件。

优选的，所述步骤二中，半成品零件的加工过程包括：

(1)锻造：根据连接法兰半成品零件图锻造毛坯；

(2)车削加工：夹颈部外圆，车削凸缘盘端面、外圆、内孔，夹凸缘盘外圆，车削颈部端面、外圆，所有加工面留余量；

(3)热处理：按要求淬火、回火达硬度要求；

(4)车削加工：夹颈部外圆，车削凸缘盘端面、外圆、内孔，内花键小径dih12的公差加严为h8级；夹凸缘盘外圆，车削颈部端面、外圆及倒角，颈部外圆d11h7和颈部小端面留余量，其它面车至要求；

(5)拉削加工：以凸缘盘大端面和内花键小径定位，拉削内花键至要求；

(6)钳加工：去除拉削后产生的毛刺；

(7)磨加工：用外花键锥度芯棒定位装夹工件，磨床的双顶针定位外花键锥度芯棒的中心孔，拨叉带动旋转，磨削颈部外圆d11h7和颈部小端面至要求；

(8)封存入库。

优选的，所述步骤二中，(7)磨加工时，外花键锥度芯棒的锥度为1∶4000，小端直径d62比连接法兰的内花键大径deh7小0.03mm～0.08mm，大端直径d61比连接法兰的内花键大径deh7大0.05mm～0.1mm，外圆与两端中心孔的跳动量为it5级。

优选的，所述步骤四中，成品零件的加工过程包括：

(1)领件：领取连接法兰半成品；

(2)车削加工：安装花键定位装置，校正定位面，装夹工件，车凸缘盘端

面尺寸l32，车凸缘盘外圆d32、d31h8及l31至要求；

(3)钻加工：安装花键定位装置，校正定位面，装夹工件，钻孔dm至要求；

(4)钳加工：去除毛刺；

(5)封存入库。

优选的，所述步骤四中，(2)车削加工、(3)钻加工时，花键定位装置由花键定位座、压板、螺栓组成，花键定位座的花键大径d71与连接法兰内花键大径deh7的配合间隙为h7/f7，花键大径d71与底面的垂直度为it6级，定位端面与底面的平行度为it6级。

相比于现有的加工方法，通过本发明的实施，连接法兰的加工由原来的单件生产转为半成品批量生产，每个系列的连接法兰半成品按一定量生产入库，只要需方定好传动设备型号和连接法兰的凸缘盘对接尺寸，一天即可完成连接法兰的加工，加工周期大大缩短、成本降低，并且连接法兰的颈部内花键精度、颈部外圆和凸缘盘定位面与内花键大径的位置公差提高了一级。

附图说明

图1是本发明的连接法兰半成品结构示意图；

图2是本发明的连接法兰半成品磨加工示意图；

图3是本发明的连接法兰成品结构示意图；

图4是本发明的连接法兰成品车削加工示意图；

图5是本发明的连接法兰成品钻孔加工示意图；

图6是本发明用的外花键锥度芯棒结构示意图；

图7是本发明用的花键定位装置结构示意图；

图中：1-花键定位座，2-压板，3-螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明：

一种系列化连接法兰的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：以连接法兰的颈部尺寸为基础，再按连接法兰的凸缘盘尺寸划分系列，每一个系列定一个代号，设计连接法兰半成品零件图。

步骤二：按半成品零件图加工连接法兰半成品零件。

步骤三：根据需方所需传动设备型号和连接法兰的凸缘盘对接尺寸，设计连接法兰成品零件图。

步骤四：领取连接法兰半成品，加工凸缘盘对接尺寸。

步骤一是以传动设备安装连接法兰的颈部尺寸为基础，再按连接法兰的凸缘盘外圆大小和连接法兰长度尺寸划分系列，设计半成品零件图。

步骤二中的半成品零件，主要加工过程是：锻造毛坯—车削—热处理—车削—拉削—钳工—磨削—入库。拉削是拉削内花键，用拉刀一次拉削完成，尺寸精度得到保证，并且一致性好，加工效率高。磨削是用外花键锥度芯棒以内花键大径定位，磨削颈部外圆及端面，定位基准与设计基准重合。

外花键锥度芯棒的锥度为1∶4000，外花键小端比连接法兰内花键大径小0.03mm～0.08mm，外花键大端比连接法兰内花键大径大0.05mm～0.1mm。

步骤三是当需方确定所需传动设备型号和连接法兰的凸缘盘对接尺寸，供方即可确定用哪种连接法兰半成品加工，并设计连接法兰成品零件图。

步骤四中的成品零件，主要加工过程是：领取连接法兰半成品—车削—钻孔—钳工—入库。车削是用花键定位装置定位，车削凸缘盘端面、外圆尺寸。钻孔是用与车削相同的花键定位装置定位，钻凸缘盘安装孔。

花键定位装置由花键定位座、压板、螺栓组成，用花键定位座的花键大径定位，与连接法兰内花键大径的配合间隙为h7/f7。

以图3中的成品连接法兰为例，如图1～图7所示，一种系列化连接法兰的制造方法，包括以下步骤：

一.以传动设备安装连接法兰的颈部尺寸为基础，再按连接法兰的凸缘盘外圆尺寸和长度尺寸划分系列。连接法兰颈部尺寸(内花键、外圆d11h7)及形位公差是以传动设备连接处的要求确定。

系列化的分类方法：

(1)以连接法兰颈部尺寸为基础，按凸缘盘外圆d12的大小分类，凸缘盘外圆d12相差15mm～25mm为一系列；

(2)以连接法兰颈部尺寸为基础，按凸缘盘长度尺寸l12的大小分类，凸缘盘长度尺寸l12相差10mm～15mm为一系列。

并接合使用量的大小，使用量大时，相差值取小值，反之取大值。每一个系列定一个半成品零件代号，设计半成品零件图，见图1。

二.加工连接法兰半成品零件，见图1，其加工过程如下：

1.锻造：根据连接法兰半成品零件图锻造毛坯。

2.车削加工：见图1，所有加工面留余量1.0mm～1.5mm，均为单边余量。

(1)夹颈部外圆，车削凸缘盘端面、外圆、内孔；

(2)夹凸缘盘外圆，车削颈部端面、外圆。

3.热处理：按要求淬火、回火达硬度要求。

4.车削加工：见图1。

(1)夹颈部外圆，车削凸缘盘端面、外圆、内孔。内花键小径dih12的公差加严为h8级，凸缘盘大端面与内花键小径一次装夹完成，保证大端面与内花键小径的垂直度公差7级；

(2)夹凸缘盘外圆，车削颈部端面、外圆及倒角。颈部外圆d11h7留余量0.15mm～0.20mm(单边余量)，颈部小端面留余量0.20mm～0.30mm，其它面车至要求。

5.拉削加工：见图1，以凸缘盘大端面和内花键小径定位，用拉刀拉削内花键至要求。

6.钳加工：去除拉削后产生的毛刺。

7.磨加工：见图2，用外花键锥度芯棒定位装工件，靠锥度紧固工件，磨床的双顶针顶紧外花键锥度芯棒的中心孔，磨床拨叉带动芯棒和工件一起旋转，磨削颈部外圆d11h7和颈部小端面至要求。

8.封存入库。

三.根据需方确定的所需传动设备型号和连接法兰凸缘盘对接尺寸，设计连接法兰成品零件图，见图3，并明确连接法兰成品零件所属系列号，即连接法兰成品零件用哪个系列的连接法兰半成品加工。

四.加工连接法兰成品零件，见图3，其加工过程如下：

1.领件：领取连接法兰半成品。

2.车削加工：见图4，安装花键定位装置于车床主轴端，校正定位面。装夹工件，车凸缘盘端面尺寸l32，车凸缘盘外圆d32、d31h8及l31至要求。

3.钻加工：见图5，安装花键定位装置于铣(或镗)床工作台，校正定位面。装夹工件，钻孔dm至要求。

4.钳加工：去除毛刺。

5.封存入库。

其中，外花键锥度芯棒的锥度为1∶4000，小端直径d62比连接法兰内花键大径deh7小0.03mm～0.08mm，大端直径d61比连接法兰内花键大径deh7大0.05mm～0.1mm，外圆与两端中心孔的跳动量为it5级，见图6。

其中，花键定位装置由花键定位座1、压板2、螺栓3组成，花键定位座的花键大径d71与连接法兰内花键大径deh7的配合间隙为h7/f7，花键大径d71与底面的垂直度为it6级，定位端面与底面的平行度为it6级，见图7。