黄铜阀体热锻工艺及模具.pdf

1 9 g 3年第 d期 阀 门 当加工 口 d _ 时 ， 选 取 Ⅱ ， 一2 7 r n m， 一1 6 ram， o 1 1 4 mm， n 2 4 3 r ／ rai n ， d 0 ． 0 3 5 mm／ Z， 代 人 式 2 得 ． 一l 0 5 7 N。 当加 工 廿 时 ， 选 取 一 8 ram， m 1 1 4 ram， 如 1 1 ．t ram． “ 一 2 4 3 r ／ mi n， 0 ． 0 3 5 mm／ Z， 代 入 式 2 得 F l 5 9 6 N。 3 加 I a A 、 a B时 的 铣 削 功 率 P 3 式 中P 铣削功率 ， k W 将 F ～ V 代入式 3 得 P ⋯ 0 ， 6 7 k W 将 F 一、 代入 式 3 得 P 一0 ， 5 6 k W 经计 算 ， 最 大有效 使 用功率仅 为 电机 额定 功率 的 l ／ 6 ， 使 用性 能是可靠 的。 r d 最 大 切 削 力 因为有两把铣 刀同时参加铣削 ， 故． 据代 入式 ， 得 [ f ] 6 0 MP a 。 ② 滑枕在 F 作 用下 的剪切 强度 f 一 5 一 、 式 中f 剪切强度 ， ～ Ⅱ ， a 最大 铣削力 ， N 滑枕横截 面面积 ， Mm 将 最大 铣削 力 3 1 9 2 N， 滑枕横截 面面 积 一4 0 2 0 0 mm 代入式 5 ， 得 T 0 ． 0 3 9 MP a 。 r [ ] ， 故滑枕 的抗 剪切强度 足够 。 ③滑枕在 F 作用下 的刚度 f ⋯ 一 19 2 F , 一J 6 式 中， 最大挠度 ， mm P 集中载荷 ， N 支 座 跨 距 ， r n m 弹性模 数 ， UP a ⋯ 一 儿 一 3l 92 N J 截 面的轴惯性矩 ， mm 估 算 强度 和刚 度 J 一 廊 ． s 一 s ∞ 。 铣 削装 置 中的滑枕 由三点支 承 ， 属 静 不定 据图 d可知 ， 3 0 mm ， 1 72 mm ， 粱 。为了简化计 算过 程 ， 假 设为两点 支承 ， 跨 距 b 一 7 20 mm． d 0 mm, B8 00 mr n, 得 e ． 为 2 1 0 0 。如果在最 不利 的条件下 ， 滑枕有足4 1 ．3 mmm 一1 3 0 ． 7 mm， J 7 ． 8 3 l 0 mm 。代 够 强 和 刚度 ， 实际应 中就不会有问 这 入式 6 ，得 f ～ 0 ． 0 0 8 。 由此分析 ， 种设计 虽经 济性 差些 ， 但安 全可靠 作为工艺装 0 ． 0 0 8 mm 0 ． 2 5 ， 刚度 足够。 ，可以保 证 加工 置 设 是 。 ， 精度 。 ① 滑枕 的许 用剪切强度 5 ．结语 ] 一。 ／ 经采用 自行设计 的铣 削装 置和 确 定的工 艺 式 中 [ ] 许用剪切强 度 MP a 参数 ，成功地 加工 了 1 6件 阀体 ， 全部 达到 了 产 拉 ， Ⅱ ，a 品 的 各 项 精 度 要 求， 保 证 了 产 品 的 按 期 交 货 ， 为 妻 量 ， 值 为 。 ．． 新 产 品 的 试 制 刨 出 了 新 的 途 径 。 继 浦枕 拉 热檄 艺， 锨 1一I 1 钢 I ．] 镆翔问 热 毛 ， 袱拔 l I ’ 【 黄铜阀体热锻工艺及模具 宁 波 市 五 盘 阀 门 总 厂 查 量_ r Jq玛 ， 【 ． 概述 我 厂生 产的 黄铜 阀体 一直采 用 压铸 加工 ， 材料耗 用高 ， 能耗 高 ， 劳动 强度 大 ， 铸件 合格 率 不易提 高 。为此 ， 对小规 格 阀门 采用热模 锻工 艺 。通过对坯料 的成分 、 规 格 、 尺寸 、 模具结构设 计和 锻压工艺 温度 、 时间 等进行 不断 摸索 ， 反 复实践和多次试模 ， 最 后获得成功 。目前 ， 大量 生产表 明， 材 料损耗 明显减少 ， 模 具制造 费用得 到降低 ， 改善了工 作环境 ， 毛坯零件质 量显著提 高。 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 阀 门 1 9 9 3年第 4期 2 。 毛 坯 阎体毛坯选用 H P O 5 9 一l 黄铜棒。下料采 用锯割， 坯料表面不允许有裂纹、 毛刺、 夹层等 用电阻炉将棒材加热至可锻温度范围内以热锻 H P b 5 9 1 黄铜热态时塑性较好， ∞一1 5 M P a ， 一 5 3 。 以 D N1 5 m m球 阀阀体为例， 该件属短旋转 体 ， 体外有一个凸台， 两端带螺纹内孔 大端为 带台阶孔 简化成盲孔 ， 留出加工余量。 锻挤中， 在等同情况下 ， 上端金属流动暗 良于下端 ， 但该 件呈上大下小的不等径形状， 毛坯以镦粗变形 为主 ， 伴有少量的挤压变形 ， 金属沿型芯与凹模 的空腔流动。 当上模继续下压时， 主要是挤压变 形， 按照最小阻力定律 ， 金属流动先充满上端型 腔， 然后再充满下端型腔， 根据这个流动特点， 采用了带有导 向模式的开式锻模结构。 热模锻件的主要缺陷有氧化皮 、 夹层和折 迭． 对精度及表面粗糙度有一定限制。 为了保证 加工出合格零件 ， 根据零件的特点， 以主要尺寸 为 主， 大小端两面均留 1 m m加工余量， 并以 的斜度将大端带台阶的内孔简化成一个孔， 小 端内孔采用 1 ’ 斜度 ， 保持良好的起模， 外表面则 利用产品的自然斜度。为了保证锻压时材料顺 利流动， 充满型腔 ， 故在凸台连接上作出过渡圆 弧， 高度上留 0 。 6 ram的余量 热模锻毛坯如图 1 所示 脱 锻压结束， 机床 回升时， 连接上模的两根拉 杆带动横粱和顶桂座上升 ， 并推动三根顶柱 ， 使 活动型芯上升， 从下模腔中托 出锻件。 顶 出机构 定位， 用一个支架托住顶柱座 ， 紧固在机床本体 上 下模的冷却是将 自来水由管接头通入压套 和下模之间的两道凹槽， 进行循环流动冷却。 整 套模具在压力机上安装时 ， 靠模柄与压力机定 位， 模柄用螺钉固定在上模座 。 ‘ 一 图 2 热锻模具 4 。 模块 函 ’__ ～ 图 1 热模 锻 毛坯 3 。 模具 热锻模具如图 2所示 模锻时， 上模先靠弹 簧的压力压在下模上 ， 使型槽腔封闭， 并为型芯 起导向作用， 以利金属顺利充满型槽 起模时， 卸料板又被弹簧弹回原位， 并使锻件从上模卸 图 3 上 模 块 度， 方便锻件卸脱 ， 并设有毛边槽 ， 以利于多余 金属顺利流出形成毛边 型芯与型腔入 口处作 成圆角， 在计算工作尺寸时加上 0 ． 6 ～1 ． 3 的收缩量 材料选用 3 C r 2 WS V ， 热处理硬度为 H R C 4 0 4 4 ， 淬火后经两次 回火， 原材料需经揉 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 1 9 9 3年 第 4 期 阀 门 锻 ， 碳化物偏析不低 于四级 ． 与卸 料板 结 合处设 有 d ’ 斜 度 。 一 下模块 图 4 型腔 内锻件起摸 斜度为 产品 外 形的 自然斜度 。材料 为 3 C r 2 W8 V． 热处理 硬 度 H R C4 0 4 4 ， 工作 尺寸加上 0 ． 6 ～1 ． 3 的 收缩量 ， 原材料碳化物 偏析 不低于 四级 。 模 块设 有 冷却用的环槽 ， 通过 8 ‘ 斜 面与 压 力套配合 ， 保 证锻造过程 中冷 却水不会从配合面漏 出 图 d下模块 5 ． 锻压工艺 及设备 设备选 用 1 6 0 t 机械压 力机 。润滑剂选用工 业机油 ， 将润滑剂少而匀喷 涂在上 、 下模具工作 黑等缺 陷。 锻件加热温度为 7 6 0 4 - 5 0 ℃． 保温 d 5 ～ 6 0分 钟 模 具 用 电炉 预 热 到 2 0 0 ～3 0 0 ℃ 。在 普通 可倾 压力机 上用切 边模 切除毛边 。 为使 锻 件表面粒度均 匀 ， 美观光洁 ， 热锻后在抛 丸清理 机上要进行约 6 0分钟清理 6 ． 注 意 锻压 模具失 效除 热处理 因素外 ， 一般 的形 式 以裂 纹 为主 。模 具 经过 2 0 0 ～3 O 0 ℃的预 热 后 ， 其 冲击韧 陛值能 提高 经过预热还 可使模具 内外温 差降低 ． 减小模具 表面的热应力 ， 仿 [ 卜 疲 劳裂纹 。模 具可通过冷却水和模具 表面涂润滑 剂控制 温度 。因为 温度 越高 ， 热裂 的危蹬明显 增 加 ， 易引起模具材 料回火 ． 降低 了机械 强度和 抗 负荷及热 负荷的能力 。固此 ， 在生产过程 中 ， 用冷却手段调 节模具的整体温度 参 考文献 l 锻 压技 术 手册 编委 会编锻 压 技 术手 册围 防工 业 出版柱 ． 1 9 8 9 2李 尚健 主编锻 造工 艺强棋 具 设计 资 料 机 碱 工业 B 版 社 ． 1 9 9 1 3 周 * 鑫热挤 黄铜 支扦二 ￡艺丑 模具模具 工 E j g 9 3 ． 面 涂 锻 产 生 高 她础 装 置 l 7 一 彩 孟 上 海 气 体 阀 门 总 广 杨 建 苎 幽’- 了 一 旨 占 2 一 ■■- -- ’一 我 厂是 Q F系列气 瓶 阀的 专业 生产 厂 ． 加 工 与钢 瓶相连接 的锥 度螺纹 时 ， 采 用高转速短 距离 螺纹切 削加工 ， 易 发生撞车 。为此 ， 我们设 计 了能 自动跳闸且迅速退刀 的高速车 螺纹装置 图 。 1 ． 结构与操作 原理 该装 置将开 台螺母 设计 在左 边 ， 以使 起闸 撞杆与开合螺母 距离缩 短 。合闸活动限位销座 装在溜板箱体 上 ， 座 内装有合 闸活 动限位销 ， 销 的进退靠螺钉 导向 装置上的 自动起闸扳手一 般在校对 刀具尺 寸时用 使用前 ， 根 据所 需加工 螺纹 的长度 ， 调好起 闸撞杆 并固定 。工作 时 ， 按 下合闸扳手 ， 合闸固 定限位 销 即与合 闸活 动限位销 啮合 ， 此 时撑牙 撑住 退刀棘轮 ， 即可切削 加工 。 通过丝 杠带动溜 板箱 进给 ， 起闸撞杆与起 闸拨 叉相 撞 ， 合闸固定 限位 销与台闸活动 限位销脱 开 ． 在拉簧 作用 下 ． 开合螺母上下分开 ， 大拖板停 止运 动 。 同时合闸 扳手带动撑牙和棘轮 通过 齿轮传动 到中拖板 丝 杠 ， 使 中拖板迅速退出 ， 完 成 了自动抬 闸退刀的 全 部 过 程 。 2 ． 效 果 该 装置 操作简单 ， 只需调 整好 刀具 车 削尺 寸及 自动 跳 闸 系统 ， 即 可在 l 0 0 0 ～ l 2 { O r ／ rai n 转速 内切削加工 ， 并减轻工 人劳 动强 度 。 该 装置 安 全 可靠 ， 未发 生 过撞 车 事故 ， 工 作效 率 提 高 1 ． 5倍 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载