带颈法兰式管路连接接头结构

　　日常做液压站、流体输送管路排布的时候，这类带颈法兰接头是绕不开的基础连接件，很多刚入行的建模新手容易把这类零件做的不符合实际安装要求，要么是法兰盘厚度不够导致密封面受压变形，要么是颈部和直管段的过渡圆角做的太小，管路带压运行的时候应力集中直接裂在焊缝位置。先从实际应用场景说，这类接头主要用在中低压流体管路的端部对接，不管是净水处理的管路、普通液压系统的回油管路，还是车间压缩空气的主干管对接，只要是需要经常拆装检修的管路节点，用这种带颈的法兰接头比平焊法兰的可靠性高不少，颈部的存在能把管路的轴向应力顺着颈段分散到法兰盘上，不会像平焊法兰那样所有应力都集中在焊缝位置，遇到管路振动或者温度变形的时候不容易出现焊缝开裂漏液的问题。

　　设计的时候首先要卡安装边界，法兰盘上的四个安装孔是均布在盘面上的，孔位的中心圆直径必须和配对法兰的孔位完全一致，不然现场安装的时候螺栓穿不过去，很多新手建模的时候随便标孔距，实际加工出来根本装不上。法兰盘的厚度要匹配对应的公称压力，普通1.6MPa工况下，盘厚不能低于颈部壁厚的1.2倍，不然螺栓拧紧的时候法兰盘会翘曲，中间的密封垫片压不实就会漏。颈部的内径和对接的管路外径是间隙配合，间隙控制在0.2到0.5毫米之间，方便现场焊接的时候对中，颈部和法兰盘连接的位置必须做R3到R5的过渡圆角，不能直接做直角，不然管路带压的时候这个位置的应力集中系数会到3以上，长期受压力脉动很容易出现疲劳裂纹。上端的筒段是和对接管路承插配合的，筒段的长度不能太短，至少要留够20毫米以上的焊接长度，不然焊接的时候焊肉不够，连接强度达不到要求，筒段的外圆要做的比法兰盘外径小很多，给安装扳手留出操作空间，不然拧螺栓的时候扳手会磕到筒段。

　　实际选型的时候还要注意密封面的形式，这个模型的密封面是突面结构，适合用橡胶垫片或者四氟垫片，用在水、压缩空气这类无腐蚀性的介质工况，如果是用在高温油路或者腐蚀性介质的工况，密封面还要做凹凸面或者榫槽面，不过那是特殊定制的版本，基础款的突面结构能覆盖80%以上的普通工况。安装的时候四个螺栓要对角分次拧紧，不能一次把单个螺栓拧死，不然法兰盘受力不均会偏斜，垫片局部压不紧就会漏，很多现场漏液的问题不是零件加工的问题，是安装的时候螺栓拧紧顺序不对导致的。建模的时候还要注意安装孔的倒角，孔的两端都要做0.5毫米的倒角，去除毛刺，不然螺栓穿入的时候会刮伤螺栓的螺纹，也容易把垫片刮破。另外法兰盘的外圆边缘也要做小倒角，避免安装的时候划伤人，也能减少运输过程中的磕碰变形。

　　很多新手做这类零件的时候会忽略颈部的锥度，其实颈部从和筒段连接的位置到和法兰盘连接的位置是有微小锥度的，越靠近法兰盘的位置壁厚越厚，这样能更好的分散应力，不是等直径的直筒，要是做成等直径的直颈，应力集中的问题还是解决不了。还有安装孔的直径要比配套螺栓的直径大1到2毫米，给安装的时候的位置偏差留出调整余量，要是孔和螺栓做的一样大，现场管路有一点错位就装不上，这点余量是工程上必须留的安装间隙，不是建模误差。