一種高品質(zhì)互換性薄壁閥芯的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高品質(zhì)互換性薄壁閥芯的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄壁閥芯是自動(dòng)控制閥中重要零件之一，該零件旨在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制閥重量輕、體積小、換擋靈敏的目的。薄壁閥芯選用鋁合金材料制造而成，該零件工作表面經(jīng)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理后，使用壽命可得以極大提高，但在現(xiàn)有技術(shù)條件下鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化薄壁閥芯在機(jī)加過(guò)程中極易變形，且硬質(zhì)陽(yáng)極氧化層受控因素多而極不穩(wěn)定，薄壁閥芯外形尺寸及形位誤差較大，薄壁閥芯必須經(jīng)過(guò)精磨后才能滿足高品質(zhì)的互換性要求，而精磨加工對(duì)設(shè)備精度和人員技能的要求很高，若加工過(guò)程稍有不慎容易導(dǎo)致加工精度下降，影響成品品質(zhì)，且傳統(tǒng)的精加工由于其具有高精度要求，所以加工耗時(shí)也較長(zhǎng)，使得零件的生產(chǎn)周期變長(zhǎng);此外，精磨工序還增加了薄壁閥芯的加工成本，約占該零件加工成本的1/4，不利于控制成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種高品質(zhì)互換性薄壁閥芯的加工方法，以解決傳統(tǒng)薄壁閥芯在加工時(shí)所存在的極易變形、加工精度低、加工周期長(zhǎng)、加工成本高等問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種高品質(zhì)互換性薄壁閥芯的加工方法，該方法包括以下步驟:
[0006](1)備料:選用高性能鋁合金材料并擠壓成棒料，并將棒料切割成分段，每個(gè)分段可加工兩個(gè)閥芯；
[0007](2)—次車(chē)加工:車(chē)加工鋁合金分段的外圓，鉆出工件兩側(cè)的內(nèi)孔并擴(kuò)孔，然后車(chē)內(nèi)孔端部的60°錐面，并切割出工件中部的凹槽；
[0008](3)熱處理:去應(yīng)力退火，在150 土 5°C環(huán)境下保溫4h，保溫結(jié)束后室內(nèi)自然冷卻至室溫;
[0009](4)二次車(chē)加工:二次車(chē)工件兩側(cè)的60°錐面和外圓，保證工件的圓柱度e和同軸度Φ?.至要求；
[0010](5)低溫冷卻:將工件置于冷柜中，并在溫度-25?-22°c下冷卻22h;
[0011](6)熱處理:去應(yīng)力退火，保溫150 土 5°C，保溫時(shí)間4h，爐冷；
[0012](7)表面處理:按鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行表面處理，保證處理后工件表面氧化層的厚度為巾(11111&1+(0.025-0.035)臟、維氏硬度訊^ 500，并保證工件圓柱度61和62;
[0013](8)三次車(chē)加工:裝夾工件一端外圓Φ(11，從工件中間割斷工件一分為二；
[0014](9)鉗加工:鉆通孔Φ d2，修清零件毛刺并將銳邊倒鈍R0.04-0.07 ；
[0015](10)檢驗(yàn)入庫(kù):按設(shè)計(jì)圖紙要求檢驗(yàn)零件，達(dá)標(biāo)后對(duì)零件采取防護(hù)措施后封存。
[0016]所述步驟(7)中，工件用金屬絲固定并與陽(yáng)極氧化槽的電極聯(lián)接，表面處理過(guò)程中，微電腦控制器通過(guò)分析槽液濃度消耗情況的反饋信息，向槽液調(diào)配器發(fā)出指令后，槽液調(diào)配器向陽(yáng)極氧化槽補(bǔ)充槽液，槽液濃度控制在200-220g/l，同時(shí)，微電腦控制器根據(jù)槽液溫度對(duì)冷凍機(jī)組進(jìn)行調(diào)控，使槽液溫度控制在_5 ± 1°C，空壓機(jī)根據(jù)預(yù)定程序?qū)Σ垡哼M(jìn)行攪拌，使零件各表面得以均勻氧化，電流密度設(shè)定為3A/dm3，電壓設(shè)定為70V。
[0017]所述步驟(2) —次車(chē)加工后工件各加工位置均留加工余量0.3-0.5mm。
[0018]所述步驟(4)分為以下步驟:
[0019](401)裝夾工件一端外徑，尾座頂車(chē)工件外圓至Φ dlmin-(0.03-0.038)mm；
[0020](402)調(diào)頭裝夾另一端，精車(chē)工件外圓至巾(111^11-(0.05-0.058)臟。
[0021 ]所述棒料為 6A02-T6GB/T3191-2010 鋁合金。
[0022]所述金屬絲為銅絲。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明提供的高品質(zhì)互換性薄壁閥芯的加工方法加工的閥芯外圓直徑及形位公差一致性較好，具有高品質(zhì)的互換性，無(wú)需針對(duì)自動(dòng)控制閥孔進(jìn)行單配精磨加工，可縮短零件加工周期，降低生產(chǎn)成本，并可用于其他類(lèi)似薄壁結(jié)構(gòu)閥芯的加工;且零件陽(yáng)極氧化層表面質(zhì)量好，能有效保證自動(dòng)控制閥孔與閥芯的裝配間隙要求;此夕卜，此種閥芯重量輕、表面質(zhì)量好、互換性高，從而滿足了自動(dòng)控制閥的使用要求。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是加工薄壁閥芯零件工序示意圖；
[0026]圖2是薄壁閥芯零件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化精確控制系統(tǒng)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖1-3和及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明，但所要求的保護(hù)范圍并不局限于所述；
[0029]設(shè)計(jì)、制造鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化精確控制系統(tǒng):如圖3所示，鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化精確控制系統(tǒng)由微電腦控制器、整流設(shè)備、冷凍機(jī)組、空壓機(jī)、槽液調(diào)配器、陽(yáng)極氧化槽組成。整流設(shè)備由微電腦控制器控制，給陽(yáng)極氧化槽提供大電流脈沖電源，對(duì)零件氧化過(guò)程進(jìn)行電流、電壓的有效控制;冷凍機(jī)組根據(jù)微電腦控制器指令對(duì)陽(yáng)極氧化槽液進(jìn)行溫度控制，微電腦控制器可根據(jù)槽液溫度反饋信息進(jìn)行恒溫調(diào)控;空壓機(jī)按微電腦控制器程序進(jìn)行槽液攪拌，確保零件陽(yáng)極氧化層的一致性;槽液調(diào)配器由微電腦控制器控制，根據(jù)槽液濃度反饋信息進(jìn)行自動(dòng)分析并調(diào)配所需槽液；陽(yáng)極氧化槽采用雙層結(jié)構(gòu)，外層為鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)槽采用鉛板制造，陽(yáng)極氧化槽設(shè)計(jì)尺寸為500X330X 1500(mm)，槽內(nèi)設(shè)置冷凍管、壓縮空氣攪拌管。
[0030]具體加工包括以下實(shí)施例(以圖1-2為例進(jìn)行說(shuō)明):
[0031 ] 實(shí)施例1:備料:選用6A02-T6GB/T3191-2010鋁合金材料并擠壓成棒料，并將棒料切割成分段，保證每個(gè)分段可加工兩個(gè)閥芯;一次車(chē)加工:車(chē)加工鋁合金分段的外圓，鉆出工件兩側(cè)的內(nèi)孔并擴(kuò)孔，然后車(chē)內(nèi)孔端部的60°錐面，并切割出工件中部的凹槽，各加工位置均留加工余量0.5mm;熱處理:去應(yīng)力退火，在155°C環(huán)境下保溫4h，保溫結(jié)束后室內(nèi)自然冷卻至室溫;二次車(chē)加工:二次車(chē)工件兩側(cè)的60°錐面和外圓，具體為:裝夾工件一端外徑，尾座頂車(chē)工件外圓至Φ dlmin-0.03mm;調(diào)頭裝夾另一端，精車(chē)工件外圓至Φ dlmin-0.05mm,保證工件的圓柱度e和同軸度Φ?.至要求;低溫冷卻:將工件置于冷柜中，并在溫度_22°C下冷卻22h;熱處理:去應(yīng)力退火，保溫155°C，保溫時(shí)間4h，爐冷;表面處理:按鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝進(jìn)行表面處理，保證處理后工件表面氧化層的厚度為Odlmax+0.035mm、維氏硬度HV2 500，并保證工件圓柱度el和e2，具體為:工件用銅絲固定并與陽(yáng)極氧化槽的電極聯(lián)接，表面處理過(guò)程中，微電腦控制器通過(guò)分析槽液濃度消耗情況的反饋信息，向槽液調(diào)配器發(fā)出指令后，槽液調(diào)配器向陽(yáng)極氧化槽補(bǔ)充槽液，槽液濃度控制在200-220g/l，同時(shí)，微電腦控制器根據(jù)槽液溫度對(duì)冷凍機(jī)組進(jìn)行調(diào)控，使槽液溫度控制在_4°C，空壓機(jī)根據(jù)預(yù)定程序?qū)Σ垡哼M(jìn)行攪拌，使零件各表面得以均勻氧化，電流密度設(shè)定為3A/dm3，電壓設(shè)定為70V;三次車(chē)加工:裝夾工件一端外圓Φ dl，從工件中間割斷工件一分為二;鉗加工:鉆通孔Φ d2，修清零件毛刺并將銳邊倒鈍R0.07;檢驗(yàn)入庫(kù):按設(shè)計(jì)圖紙要求檢驗(yàn)零件，達(dá)標(biāo)后對(duì)零件采取防護(hù)措施后封存。
[0032]實(shí)施例2:選用6A02-T6 GB/T3191-2010鋁合金材料并擠壓成棒料，并將棒料切割成分段，保證每個(gè)分段可加工兩個(gè)閥芯;一次車(chē)加工:車(chē)加工鋁合金分段的外圓，鉆出工件兩側(cè)的內(nèi)孔并擴(kuò)孔，然后車(chē)內(nèi)孔端部的60°錐面，并切割出工件中部的凹槽，各加工位置均留加工余量0.3mm;熱處理:去應(yīng)力退火，在145°C環(huán)境下保溫4h，保溫結(jié)束后室內(nèi)自然冷卻至室溫;二次車(chē)加工:二次車(chē)工件兩側(cè)的60°錐面和外圓，具體為:裝夾工件一端外徑，尾座頂車(chē)工件外圓至Φ dlmin-0.038mm ；調(diào)頭裝夾另一端，精車(chē)工件外圓至Φ dlmin-0.058mm，