CN1986144B - 阀杆锻造冷挤压成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种锻造工艺，特别是一种阀杆锻造冷挤压成型工艺。所述阀杆是一种适用于各种阀门上的一个配件。所述成型工艺包括截取棒料、阀杆端部倒角、阀杆头部开槽、密封面倒角、螺纹根部倒角、冷挤压螺纹、光杆滚光等工序；所述阀杆为一杆状体，其一端为较粗的头部，头部的左右两侧开设有梯形槽，杆状体的另一端为螺纹部，杆状体的中央为光杆部，头部与光杆部的连接处是一个有45°倒角的密封面，光杆部与螺纹部的连接处是一个圆弧倒角，螺纹的端部是一个45°的倒角。按照本发明的工艺进行生产，可节约原材料达40％-50％，提高劳动生产率约3倍，节约成本约40％。
Description
技术领域
本发明是关于一种锻造工艺，特别是一种阀杆锻造冷挤压成型工艺。所述阀杆是一种适用于各种阀门上的一个配件。
背景技术
现有技术中各种阀门的阀杆，由于螺纹根部原设计是有90度棱角的，这样易磨损密封件，还有光杆部位，原都用车床加工，然后磨光，这样的光滑度不够好，易损坏填料，并且阀杆升降力度较大；原螺纹部的螺纹是车床加工的，这样精密度欠佳，浪费材料。
在现有技术中，阀杆都是经过车削铣削等多种切削工艺而制成的，所以一根完整的阀杆要经过多道工序和多次的切削才能完成，造成工时和原材料的浪费，还不能保证产品的质量。
发明内容
本发明的目的是发明一种使阀杆一次基本成型，可减少加工工序实现少切削甚至无切削的阀杆锻造冷挤压成型工艺，所以节约了人力、工时和原料，降低了成本，同时大幅度提高了产品质量。
本发明的目的是按如下的方式来实现的：
按本发明所述的阀杆锻造冷挤压成型工艺所制造出的阀杆为一杆状体，其一端为较粗的头部，头部的左右两侧开设有梯形槽，杆状体的另一端为螺纹部，杆状体的中央为光杆部，头部与光杆部的连接处是一个有45°倒角的密封面，光杆部与螺纹部的连接处是一个圆弧倒角，螺纹的端部是一个45°的倒角。
本发明具体工艺流程如下：
一.先按所需尺寸截取一阀杆棒料，然后在500-600℃的高温下，使其一端达到柔软的程度，然后在模具中，用冲床以45吨以上的冲力直接把阀杆的头部冲压成型，包括头部的梯形槽一并冲压成型，同时要求留有少量的铣床精铣部分。
二.在阀杆锻好成型后，先使尾端直接倒成45°的倒角，再利用一个大于阀杆尾端倒角的顶套，直接把阀杆固定在机床上进行下一步的外圆精加工。
传统的的加工方法是先钻一个中心孔，再用顶针顶住中心孔进行外圆加工，当加工完后，再切掉小孔，传统的方法不能保证产品的质量，并且浪费原材料大。
本方法是直接把阀杆固定在机床上进行下一步的外圆精加工，阀杆端部没有中心孔，所以外型美观，从而避免硫磷等有害介质的残留而降低产品的使用寿命。
三.阀杆头部的梯形槽，采用直铣方式二次成型，先用两片片铣刀，中间填上所需尺寸的圆套，把阀杆头部梯形槽的底面成型，然后利用和梯形槽的底面同样尺寸的平面夹具，垂直、平行地夹在铣床上，利用两片片铣刀的组合精加工出梯形槽。
传统的加方法是利用老式的旋转夹具，夹住阀杆的光杆部分，用立铣方式，分为两次铣出阀杆的大对边，然后用同样的方法，两次铣出阀杆的梯形槽部分，其加工方法比较烦琐，且工方质量无法保证。
利用本方法加工出的梯形槽其工艺同心度好，且提高了约40％的加工速度。
四.阀杆头部与杆部连接部位的密封面和螺纹根部的圆弧倒角，是在数控机床上进行外圆精加工时一次成型；其密封面是在对阀杆进行外圆精加工到光杆尾部时直接加工出一个45°的密封面倒角；其螺纹根部的圆弧倒角是在对阀杆进行外圆精加工到螺纹根部时直接利用数控机床加工成圆弧倒角。
传统的加工方法是在加工螺纹之前，用割刀在螺纹根部割出一个退刀槽，直接用螺纹退尾，再掉过来加工阀杆的密封面，这样的加工往往会造成圆弧倒角与密封面的同心度不标准，使阀杆密封效果差，而且密封面和圆弧倒角的光洁度要靠手工用砂纸慢磨，其速度非常慢。
利用本方法加工出的密封面和圆弧倒角，其密封面和圆弧倒角的同心度可达到100％，且光洁度好；另外，螺纹根部的圆弧倒角使阀杆的扭拒力大大增强，无形中大幅度提高了产品的质量。
五.阀杆的螺纹部采用冷挤压滚压方式一次成型，其成型工艺是在冷挤压滚压机械上进行，先把阀杆螺纹部放在两个滚压模的中间位置，再利用液压机的压力，在两个滚压模沿同一方向运转的同时，让两个滚压模互相冷挤中间的工件，冷挤的压力为10-12个Pa，冷挤的时间30秒，在冷挤的同时，滚压模须涂上润滑油、色拉油或机油中的任一种和滑石粉混合在一起的混合油。
传统的螺纹加工方法是在机床上直接加工或是用螺旋飞刀进行加工，其工序多，模具易损坏，速度慢，而且产品合格率不高。
利用冷挤压滚压方式一次成型的螺纹，其底部为圆弧倒角，使产品达到最高强度，且精度高，正真实现了无切削目的，达到了节约人力、成本最佳的效果。
六.阀杆的光杆部由滚压机直接滚光，在螺纹成型后用超声波清洗机，清洗掉阀杆表面的油圬，再放在滚压机中间，利用两个具有境面效果的陶瓷外圆形滚模，利用滚压机压力，在两个滚轮同方向转动的同时，用润滑油滴在工件上，让两个滚轮互相挤压中间的工件光杆部分，在8-10Pa压力的作用下用了5-10秒的时间，使阀杆光杆部成型。
传统的方法是用顶针顶住阀杆的中心孔，把阀杆固定在外圆磨床上，将其光杆部分慢慢磨光，由于产品多次被装夹在多种机床上进行加工，使产品的同心度达不到理想的效果。
利用直接滚光的方法，使阀杆光杆部的表面精度高，可以达到境面的效果，不易损坏填料，所以阀门密封效果好，启闭力矩小，开关轻松，使阀门寿命廷长了2-3倍左右；这种工艺，工序少，速度快，比传统的外圆磨光速度提高了约20倍左右。
本发明的积极效果如下：
1.阀杆冷锻滚压成型工艺，使阀杆一次基本成型，减少了加工工序，实现了少切削无切削，节约了人力、工时和原材料，大大降低了成本，同时大幅度提高了产品的质量。
2.阀杆光杆部分只需在车床上进行少量的加工，再由滚压机直接滚光，其表面精度很高，可以达到镜面的效果。由于这种阀杆表面 精度高，不易损坏填料，所以阀门密封效果好，启闭力矩小，开关轻松，寿命延长了4-5倍，这种加工工艺工序简单，少切削，且同样的节约了人力、工时和原材料。
3.阀杆螺纹部分用直接冷挤压滚压成型，螺纹冷挤压滚压成型，实现了无切削加工，提高了劳动生产率，其螺纹表面精度也较高。
4.阀杆螺纹端部采用改进后的顶套紧压端部外圆倒角，阀杆无需钻中心孔，产品外形美观。这种工艺不但工序少，而且无需切削阀杆端部，大大节约了原材料。
总的说来，阀杆锻造冷挤压成型工艺可节约原材料达40％-50％，提高劳动生产率约3倍，节约成本约40％。
附图说明
图1是本发明结构图
图2是图1侧视图
图中：1头部 2光杆部 3螺纹部
4梯形槽 5密封面 6圆弧倒角
7倒角
具体实施方式
如图1图2所示，所述阀杆为一杆状体，其一端为较粗的头部1，头部1的左右两侧开设有梯形槽4，杆状体的另一端为螺纹部3，杆状体的中央为光杆部2，头部1与光杆部2的连接处是一个有45°倒角的密封面5，光杆部2与螺纹部3的连接处是一个圆弧倒角倒角6，螺纹部的末端是一个45°的倒角7。
本发明所述的阀杆锻造冷挤压成型工艺，其具体工艺流程如下：
一.先按所需尺寸截取一阀杆棒料，然后在500-600℃的高温下，使其一端达到柔软的程度，然后在模具中，用冲床以45吨以上的冲力直接把阀杆的头部冲压成型，包括头部的梯形槽一并冲压成型，同时要求留有少量的铣床精铣部分。
二.在阀杆锻好成型后，先使尾端直接倒成45°的倒角，再利用一个大于阀杆尾端倒角的顶套，直接把阀杆固定在机床上进行下一步的外圆精加工。
三.阀杆头部的梯形槽，采用直铣方式二次成型，先用两片片铣刀，中间填上所需尺寸的圆套，把阀杆头部梯形槽的底面成型，然后利用和梯形槽的底面同样尺寸的平面夹具，垂直、平行地夹在铣床上，利用两片片铣刀的组合精加工出梯形槽。
四.阀杆头部与杆部连接部位的密封面和螺纹根部的圆弧倒角，是在数控机床上一次成型；其密封面是在对阀杆进行外圆精加工到光杆尾部时直接加工出一个45°的密封面倒角；其螺纹根部的圆弧倒角是在对阀杆进行外圆精加工到螺纹根部时直接利用数控机床加工成圆弧倒角。
五.阀杆的螺纹部采用冷挤压滚压方式一次成型，其成型工艺是在冷挤压滚压机械上进行，先把阀杆螺纹部放在两个滚压模的中间位置，再利用液压机的压力，于两个滚压模沿同一方向运转的同时，让两个滚压模互相冷挤中间的工件，冷挤的压力为10-12个Pa，冷挤的时间30秒，在冷挤的同时，滚压模须涂上润滑油、色拉油或机油中的任一种与滑石粉混合在一起的混合油。
六.阀杆的光杆部由滚压机直接滚光，在螺纹成型后用超声波清洗机，清洗掉阀杆表面的油圬，再放在滚压机中间，利用两个具有镜面效果的陶瓷外圆形滚模，利用滚压机压力，在两个滚轮同方向转动的同时，用润滑油滴在工件上，让两个滚轮互相挤压中间的工件光杆部分，在8-10Pa压力的作用下用了5-10秒的时间，使阀杆光杆部成型。
Claims (1)
1.一种阀杆锻造冷挤压成型工艺，其特征在于其具体工艺流程如下：
一.先按所需尺寸截取一阀杆棒料，然后在500-600℃的高温下，使其一端达到柔软的程度，然后在模具中，用冲床以45吨以上的冲力直接把阀杆的头部冲压成型，包括头部的梯形槽一并冲压成型，同时要求留有少量的铣床精铣部分；
二.在阀杆锻好成型后，先使尾端直接倒成45°的倒角，再利用一个大于阀杆尾端倒角的顶套，直接把阀杆固定在机床上进行下一步的外圆精加工；
三.阀杆头部的梯形槽，采用直铣方式二次成型，先用两片片铣刀，中间填上所需尺寸的圆套，把阀杆头部梯形槽的底面成型，然后利用和梯形槽的底面同样尺寸的平面夹具，将阀杆夹在铣床上，利用两片片铣刀的组合精加工出梯形槽；
四.阀杆头部与杆部连接部位的密封面和螺纹根部的圆弧倒角，是在数控机床上一次成型；其密封面是在对阀杆进行外圆精加工到光杆尾部时直接加工出一个45°的密封面倒角；其螺纹根部的圆弧倒角是在对阀杆进行外圆精加工到螺纹根部时直接利用数控机床加工成圆弧倒角；
五.阀杆的螺纹部采用冷挤压滚压方式一次成型，其成型工艺是在冷挤压滚压机械上进行，先把阀杆螺纹部放在两个滚压模的中间位置，再利用液压机的压力，于两个滚压模沿同一方向运转的同时，让两个滚压模互相冷挤中间的工件，冷挤的压力为10-12个Pa，冷挤的时间30秒，在冷挤的同时，滚压模须涂上润滑油、色拉油或机油中的任一种与滑石粉混合在一起的混合油；
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