CN107116505B - 一种流体控制装置的锁紧装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流体控制装置的锁紧装配方法，流体控制装置包括压盖和壳体，步骤一，建立锁紧装配工装；步骤二：对壳体进行装配定位；步骤三：对壳体锥面进行保护；步骤四：将支撑件置于压盖上；步骤五：将凸模卡合与支撑件上；步骤六：对凸模施力成形，实现一体封装。通过本发明的装配方法，使壳体上压痕一致，确保了封装时压盖及壳体周向均匀密封，有效保证了流体控制装置在恶劣环境下的密封性能及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体控制装置的锁紧装配方法，属于采用金属塑性成形工艺的装配技术领域。
背景技术
流体控制装置属于地下资源开采领域中必须的元件，可有效实现开采过程中流体的流量控制和流体分离筛选，其流体控制原理多样，结构种类繁多。尽管流体控制装置已经广泛应用于资源开采领域，但是基于各自的功能、运行环境、密封性、可靠性等要求不同，流体装置的结构形式和研制工艺也千差万别，因此，各类流体控制装置具有明显的差异性和特殊的适用性。
目前多数流体控制装置的装配方法主要是采用螺纹，并配合密封圈等连接形式，该装配方法对结构不受限制的装置可实现易于设计、利于高效低成本装配，但是结构受限的流体控制装置，单纯采用目前常用的连接装配方法则难以实现。
为了实现流体控制装置的高效率、高质量、低成本装配，需要对该类结构受限的流体控制装置的装配方法进行工艺创新。
发明内容
本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种流体控制装置的锁紧装配方法，以确保封装时压盖及壳体周向均匀密封，有效保证流体控制装置在恶劣环境下的密封性能及使用寿命。
本发明的技术解决方案是：
一种流体控制装置的锁紧装配方法，流体控制装置包括压盖和壳体，壳体为中空盲孔结构，壳体外形为锥面柱面相接结构，柱面的下部为密封面，壳体锥面小端为变形区，大端为非变形区并与柱面相接，
具体步骤为，步骤一：建立锁紧装配工装，包括凸模、凹模、支撑件和压板，支撑件可卡合于凸模中，壳体下部可卡合于凹模中，压板可与壳体外形配合；
步骤二：将壳体下部卡合于凹模中，将压盖置于壳体上，实现对壳体装配定位；
步骤三：对壳体锥面进行保护，将压板连接于凹模上端，压板侧面锥面覆盖壳体锥面，对壳体锥面大端的非变形区施加预压力；
步骤四：将支撑件置于压盖上，与壳体中空盲孔结构内壁配合，实现对壳体上的变形区进行内部支撑；
步骤五：将凸模卡合于支撑件上，实现凸模沿Z轴向导正同时置于壳体上，凸模对壳体下压的行程可控；
步骤六：对凸模施力成形，压力达到4～8MPa时开模，实现压盖和壳体的一体封装。
步骤五中与壳体接触位置的凸模上设有齿形槽，支撑件边缘设有与凸模齿形槽交错插接的齿形结构。
压板的侧面锥面上开有齿形避让槽，与凸模齿形槽交错配合。
压板的侧面锥面上开有齿形避让槽的槽深与壳体变形区施压后的宽度一致。
步骤一中锁紧装配工装的凸模、凹模、支撑件和压板材料为Cr12MoV高强模具钢，热处理硬度HRC55-60。
步骤三中对壳体的锥面大端的非变形区施加1～4MPa的预压力。
凸模与支撑件间的配合间隙为0.05～0.2mm。
凸模对壳体下压的行程精度为0～0.2mm。
还可以在锁紧装配工装外侧放置高度定位环，对壳体上的变形区设置成形高度，以控制装配成形过程中材料的变形量。
对壳体的锥面大端的非变形区施加预压力的方式为：通过外部设备施加压力或将压板与凹模连接施加压力。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)通过本发明的装配方法，使壳体上压痕一致，确保了封装时压盖及壳体周向均匀密封，有效保证了流体控制装置在恶劣环境下的密封性能及使用寿命；
(2)本发明对压盖及壳体进行锁紧装配时，由于支撑件边缘设有与凸模齿形槽交错插接的齿形结构使得凸模刃口的厚度有增加的空间，增强了凸模刃口的强度及使用寿命；
(3)由于对壳体外锥面采用压板对其施加预压力，有效防止了壳体非变形区在锁紧装配成形期间受变形部位牵扯变形。
附图说明
图1为本发明壳体与压盖装配前壳体的结构图；
图2为本发明图1的A-A向剖视图；
图3为本发明装配示意图；
图4为本发明带高度定位环的装配示意图；
图5为本发明壳体与压盖装配后结构图；
图6为本发明图5的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面参见附图对本发明进行详细描述。
一种流体控制装置的锁紧装配方法，流体控制装置包括压盖1和壳体4，壳体4为中空盲孔结构，壳体4外形为锥面柱面相接结构，柱面的下部为密封面，壳体4锥面小端为变形区，大端为非变形区并与柱面相接，具体装配方法为：
步骤一：建立锁紧装配工装，包括凸模5、凹模6、支撑件7和压板8，支撑件可卡合于凸模5中，壳体4下部可卡合于凹模6中，压板8可与壳体4外形配合，将锁紧装配工装放置在压力机下台面上；
步骤二：将壳体4下部卡合于凹模6中，将压盖1置于壳体4上，根据流体控制装置的装配位置及结构承力特性，实现对壳体4装配定位。具体地，选定密封面中心为定位原点，通过原点垂直密封面为Z轴，密封面上径向方向确定为X、Y轴；
步骤三：对壳体锥面进行保护，将压板8连接于凹模6上端，压板8侧面锥面覆盖壳体锥面，对壳体4锥面大端的非变形区施加1～4MPa的预压力，以控制非变形区域的材料受力状态，通过外部设备施加压力或将压板8与凹模6通过螺钉等连接来施加压力；
步骤四：将支撑件7置于压盖1上，与壳体4中空盲孔结构内壁配合，实现对壳体4上的变形区进行内部支撑，以控制装配成形过程中材料流动范围；
步骤五：将凸模5卡合与支撑件7上，实现凸模5沿Z轴向导正同时置于壳体4上，凸模5对壳体4下压的行程可控，其行程精度为0～0.2mm；
步骤六：采用压力机对凸模(5)施加竖直方向成形力，当压力值显示5MPa时，开模拆下产品，实现压盖1和壳体4的一体封装。
步骤一中的锁紧装配工装的凸模5、凹模6、支撑件7和压板8材料为Cr12MoV高强模具钢，热处理硬度HRC55-60。
所述步骤五中与壳体4接触位置的凸模5上设有齿形槽，支撑件7边缘设有与凸模5齿形槽交错插接的齿形结构，压板8的锥面上开有齿形避让槽，与凸模5齿形槽交错配合，凸模5与支撑件7间的配合间隙控制在0.05～0.2mm范围内。
本发明还可以在锁紧装配工装外侧放置高度定位环9，对壳体4上的变形区设置成形高度，以控制装配成形过程中材料的变形量。具体地，在锁紧装配工装之外放置高度定位环9，高度定位环9上下表面采用精磨加工，实现高度的精确控制；在后续成形时，利用高度定位环9严格控制住压力机上下工作台之间的冲压高度，进而控制住装配锁边量。
通过本发明的装配方法，使壳体上压痕一致，确保了封装时压盖及壳体周向均匀密封，有效保证了流体控制装置在恶劣环境下的密封性能及使用寿命；
另外，本发明对压盖及壳体进行锁紧装配时，由于支撑件边缘设有与凸模齿形槽交错插接的齿形结构使得凸模刃口的厚度有增加的空间，增强了凸模刃口的强度及使用寿命；由于对壳体外锥面采用压板对其施加预压力，有效防止了壳体非变形区在锁紧装配成形期间受变形部位牵扯变形。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (9)
1.一种流体控制装置的锁紧装配方法，流体控制装置包括压盖(1)和壳体(4)，壳体(4)为中空盲孔结构，壳体(4)外形为锥面柱面相接结构，柱面的下部为密封面，壳体(4)锥面小端为变形区，大端为非变形区并与柱面相接，其特征在于，具体步骤为，
步骤一：建立锁紧装配工装，包括凸模(5)、凹模(6)、支撑件(7)和压板(8)，支撑件(7)可卡合于凸模(5)中，壳体(4)下部可卡合于凹模(6)中，压板(8)可与壳体(4)外形配合；
步骤二：将壳体(4)下部卡合于凹模(6)中，将压盖(1)置于壳体(4)上，实现对壳体(4)装配定位；
步骤三：对壳体锥面进行保护，将压板(8)连接于凹模(6)上端，压板(8)侧面锥面覆盖壳体锥面，对壳体(4)锥面大端的非变形区施加预压力；
步骤四：将支撑件(7)置于压盖(1)上，压盖(1)与壳体(4)中空盲孔结构内壁配合，实现对壳体(4)上的变形区进行内部支撑；
步骤五：将凸模(5)卡合于支撑件(7)上，实现凸模(5)沿Z轴向导正，卡合后将凸模(5)置于壳体(4)上，与壳体(4)接触位置的凸模(5)上设有齿形槽，支撑件(7)边缘设有与凸模(5)齿形槽交错插接的齿形结构；
步骤六：对凸模(5)施力成形，压力达到4～8MPa时开模，实现压盖(1)和壳体(4)的一体封装。
2.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，所述压板(8)的侧面锥面上开有齿形避让槽，与凸模(5)齿形槽交错配合。
3.如权利要求2所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，所述压板(8)的侧面锥面上开有齿形避让槽的槽深与壳体变形区施压后的宽度一致。
4.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，所述步骤一中锁紧装配工装的凸模(5)、凹模(6)、支撑件(7)和压板(8)材料为Cr12MoV高强模具钢，热处理硬度HRC55-60。
5.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，所述步骤三中对壳体(4)的锥面大端的非变形区施加1～4MPa的预压力。
6.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，所述凸模(5)与支撑件(7)间的配合间隙为0.05～0.2mm。
7.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，对凸模(5)施力成形过程中，凸模(5)对壳体(4)下压的行程可控，行程精度为0～0.2mm。
8.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，还可以在锁紧装配工装外侧放置高度定位环(9)，对壳体(4)上的变形区设置成形高度，以控制装配成形过程中材料的变形量。
9.如权利要求1所述的一种流体控制装置的锁紧装配方法，其特征在于，对壳体(4)的锥面大端的非变形区施加预压力的方式为：通过外部设备施加压力或将压板(8)与凹模(6)连接施加压力。
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