淺析工程機(jī)械鑄造多路閥閥體加工技術(shù)

楊光勇

摘要：液壓多路閥是液壓系統(tǒng)中最重要的部件之一，用于控制液體的流向、流量和壓力。液壓多路閥孔的加工質(zhì)量是直接影響液壓多路閥工作性能和使用壽命的關(guān)鍵因素。為此，對(duì)液壓多路閥閥芯孔的加工工藝方案進(jìn)行審查分析，不斷引進(jìn)新技術(shù)，提高閥芯孔的加工質(zhì)量，從根本上保證液壓多路閥的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：多閥;閥體;鑄造加工;質(zhì)量

引言

多通道閥的功能是調(diào)整通過閥門的流量大小和方向。它是一種以兩個(gè)或多個(gè)方向閥為主體的組合閥，用于控制多個(gè)執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)。結(jié)合各種液壓系統(tǒng)的使用要求，按一定順序組裝安全閥、補(bǔ)油閥等部件。多通道閥的典型特點(diǎn)是不同部件之間的緊密連接和低壓力損失速度。本實(shí)用新型運(yùn)動(dòng)阻力小，多層功能，使用壽命長(zhǎng)，易于制造。它主要用于機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械和其他需要多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的步行機(jī)。目前，國(guó)外許多工業(yè)化國(guó)家都已批量生產(chǎn)鑄造閥體，并正在向集約化、智能化方向邁進(jìn)。

1、鑄造閥體的加工概念和特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)工程機(jī)械液壓多路閥閥體加工工藝起步較早，對(duì)于閥體加工工藝雖然初具水平，但是每一個(gè)液壓多路閥制造廠家的閥體加工工藝多數(shù)通過模仿國(guó)外液壓多路閥先進(jìn)制造技術(shù)，形成自己企業(yè)的核心加工工藝技術(shù)。鑄造閥體的加工是液壓多路閥加工制造的關(guān)鍵，也是加工難點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)鑄造閥體的加工起步較晚，雖然鑄造閥體的加工技術(shù)已初具規(guī)模，但與國(guó)外相比仍有一定差距。鑄造閥體的加工技術(shù)只能依靠自主研發(fā)和國(guó)外借鑒。對(duì)鑄造閥體加工工藝的研究，對(duì)提高鑄造復(fù)合閥的加工質(zhì)量、提高加工效率、降低制造成本、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有強(qiáng)大的推動(dòng)作用。同時(shí)，為打破進(jìn)口高端液壓多閥技術(shù)的壟斷奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過深入實(shí)踐和探索研究，目前較為成熟的鑄造閥體加工技術(shù)主要包括閥芯孔的多級(jí)同步切割技術(shù)、片式閥體片間對(duì)接面銑削而非磨削技術(shù)、超深小直徑流道加工技術(shù)，插裝閥孔加工檢測(cè)成套技術(shù)、大直徑和長(zhǎng)雙直徑閥芯孔珩磨技術(shù)、原加工過程中的防毛刺技術(shù)、熱去毛刺技術(shù)、閥孔單邊鉆精密加工技術(shù)、閥孔防變形余量控制技術(shù)。

2、模壓閥體加工技術(shù)內(nèi)容

垂直槽是內(nèi)孔系統(tǒng)的常見結(jié)構(gòu)之一，其加工質(zhì)量直接影響產(chǎn)品性能。特別是對(duì)于同一軸線上多個(gè)垂直槽的結(jié)構(gòu)，其尺寸一致性要求高，加工精度要求高，加工難度大。目前主要采用逐條銑削或鉆孔的加工方法，加工效率低，且多條下槽的尺寸一致性難以保證，嚴(yán)重限制了產(chǎn)品質(zhì)量。隨著技術(shù)的進(jìn)步，近年來，機(jī)械行業(yè)逐漸開始探索多凹內(nèi)孔切槽加工的工藝方法，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的加工，推動(dòng)智能制造的進(jìn)程。根據(jù)槽切削技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了開發(fā)高效、高質(zhì)量刀具的思路，提出了新型刀具的基本要求：具有多刃結(jié)構(gòu)，能同時(shí)完成多個(gè)沉頭槽的同步加工;閥芯孔咬邊槽軸向尺寸一致;溝槽產(chǎn)生的毛刺數(shù)量少，有利于后續(xù)去毛刺工藝的發(fā)展;結(jié)構(gòu)緊湊，可在現(xiàn)有機(jī)床上使用，避免購(gòu)買特殊設(shè)備。

工件之間的傳統(tǒng)配合面用平面銑刀粗銑，然后轉(zhuǎn)移到平面磨床上進(jìn)行研磨，需要運(yùn)輸數(shù)次。隨著工藝工程的發(fā)展，根據(jù)臺(tái)面的寬度配置直徑為1.5倍寬度的平面銑床，并增加兩個(gè)拋光邊進(jìn)行檢查。采用銑削代替磨削技術(shù)，可以將加工過程簡(jiǎn)化為一個(gè)過程，通過工藝傳遞減少表面碰撞問題，減少工件加工的工作時(shí)間。

由于鑄造工藝的限制，較深和較小的轉(zhuǎn)子孔無法鑄造，只能進(jìn)行機(jī)加工。傳統(tǒng)的加工方法是炮眼鉆削。使用手槍鉆孔技術(shù)需要較高的內(nèi)部冷卻壓力。雖然手槍鉆孔工藝可以實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量和更深的孔的加工，但效率低，不能滿足生產(chǎn)沖程的要求。通過鉆導(dǎo)孔，使用硬質(zhì)合金超長(zhǎng)鉆頭可以取代手槍鉆頭。在滿足技術(shù)要求的同時(shí)解決效率低的問題。溢流閥、一次性閥、補(bǔ)油閥等插裝閥孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高，一般的加工方法是使用鉆頭、銑刀、斜銑刀、鉸刀等常用工具，不能保證同軸度、開度公差和粗糙度。通過專用工具和檢測(cè)工具的設(shè)計(jì)和制造，建立了一套完整的工具設(shè)計(jì)、制造、閥孔加工和檢測(cè)原理圖，實(shí)現(xiàn)密封錐出口≤0.01mm，階梯孔同軸度≤0.01mmφ0.02mm。目前對(duì)于大直徑的閥芯孔精加工可采用傳統(tǒng)的搖臂鉆加珩鉸的工藝。但傳統(tǒng)的珩鉸工藝在珩磨大直徑長(zhǎng)倍徑閥芯孔的過程中適用性較差，通過改進(jìn)珩鉸刀具的導(dǎo)向、加工、倒錐部分的設(shè)計(jì)，優(yōu)化加工過程，解決珩鉸大直徑閥芯孔至尺寸超差的問題。

鑄造閥體存在毛刺，嚴(yán)重影響整個(gè)閥門的性能，甚至危及整個(gè)液壓系統(tǒng)的安全。一般公司在去毛刺時(shí)通常使用手動(dòng)和機(jī)械去毛刺。然而，由于人工參與，存在許多不可控因素，而且去毛刺質(zhì)量同時(shí)受人的情緒控制，因此不適合工業(yè)應(yīng)用。現(xiàn)代工藝將去毛刺過程與加工過程結(jié)合起來，將大部分去毛刺內(nèi)容移動(dòng)到設(shè)備上，設(shè)備根據(jù)程序設(shè)置自動(dòng)完成去毛刺。

珩磨后閥芯孔精度高，直徑尺寸≤0.003mm，氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)公差達(dá)到0.003mm。溫度、加工電壓和閥體結(jié)構(gòu)對(duì)此有很大影響。通過增大閥體配合面的抗變形范圍，控制粗精加工余量分布，優(yōu)化加工參數(shù)，可以有效降低加工應(yīng)力。通過時(shí)效處理，應(yīng)力完全釋放，閥芯孔受應(yīng)力變形減小至0.0006mm。由于鑄造閥體中存在許多細(xì)長(zhǎng)孔與細(xì)長(zhǎng)孔重疊的問題，最小孔徑可達(dá)到1.5mm。熱去毛刺，用氣體燃燒使小毛刺氣化，實(shí)現(xiàn)去毛刺。去毛刺設(shè)備必須配備適當(dāng)比例的氧氣和天然氣、氣壓和適當(dāng)?shù)墓ぜw積。

結(jié)束語

鑄造閥體的加工是生產(chǎn)液壓多用閥的關(guān)鍵。在實(shí)際加工過程中，還要不斷研究適合公司現(xiàn)有設(shè)備、原材料和產(chǎn)品使用條件的實(shí)際問題，改進(jìn)并持續(xù)改進(jìn)鑄造閥體的加工工藝，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和效率的雙重提高。

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