[发明专利]一种高品质互换性薄壁阀芯的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种高品质互换性薄壁 阀芯的加工方法。

背景技术

薄壁阀芯是自动控制阀中重要零件之一，该零件旨在实现自动控 制阀重量轻、体积小、换挡灵敏的目的。薄壁阀芯选用铝合金材料制 造而成，该零件工作表面经硬质阳极氧化处理后，使用寿命可得以极 大提高，但在现有技术条件下铝合金硬质阳极氧化薄壁阀芯在机加过 程中极易变形，且硬质阳极氧化层受控因素多而极不稳定，薄壁阀芯 外形尺寸及形位误差较大，薄壁阀芯必须经过精磨后才能满足高品质 的互换性要求，而精磨加工对设备精度和人员技能的要求很高，若加 工过程稍有不慎容易导致加工精度下降，影响成品品质，且传统的精 加工由于其具有高精度要求，所以加工耗时也较长，使得零件的生产 周期变长；此外，精磨工序还增加了薄壁阀芯的加工成本，约占该零 件加工成本的1/4，不利于控制成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种高品质互换性薄壁 阀芯的加工方法，以解决传统薄壁阀芯在加工时所存在的极易变形、 加工精度低、加工周期长、加工成本高等问题。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种高品质互换性薄壁阀芯的加工方法，该方法包括以下步骤：

(1)备料：选用高性能铝合金材料并挤压成棒料，并将棒料切 割成分段，每个分段可加工两个阀芯；

(2)一次车加工：车加工铝合金分段的外圆，钻出工件两侧的 内孔并扩孔，然后车内孔端部的60°锥面，并切割出工件中部的凹槽；

(3)热处理：去应力退火，在150±5℃环境下保温4h，保温结 束后室内自然冷却至室温；

(4)二次车加工：二次车工件两侧的60°锥面和外圆，保证工 件的圆柱度e和同轴度φf至要求；

(5)低温冷却：将工件置于冷柜中，并在温度-25～-22℃下冷却 22h；

(6)热处理：去应力退火，保温150±5℃，保温时间4h，炉冷；

(7)表面处理：按铝合金硬质阳极氧化工艺进行表面处理，保 证处理后工件表面氧化层的厚度为φd1max+(0.025-0.035)mm、维 氏硬度HV≥500，并保证工件圆柱度e1和e2；

(8)三次车加工：装夹工件一端外圆φd1，从工件中间割断工 件一分为二；

(9)钳加工：钻通孔φd2，修清零件毛刺并将锐边倒钝 R0.04-0.07；

(10)检验入库：按设计图纸要求检验零件，达标后对零件采取 防护措施后封存。

所述步骤(7)中，工件用金属丝固定并与阳极氧化槽的电极联 接，表面处理过程中，微电脑控制器通过分析槽液浓度消耗情况的反 馈信息，向槽液调配器发出指令后，槽液调配器向阳极氧化槽补充槽 液，槽液浓度控制在200-220g/l，同时，微电脑控制器根据槽液温度 对冷冻机组进行调控，使槽液温度控制在-5±1℃，空压机根据预定 程序对槽液进行搅拌，使零件各表面得以均匀氧化，电流密度设定为 3A/dm³，电压设定为70V。

所述步骤(2)一次车加工后工件各加工位置均留加工余量 0.3-0.5mm。

所述步骤(4)分为以下步骤：

(401)装夹工件一端外径，尾座顶车工件外圆至φd1min- (0.03-0.038)mm；

(402)调头装夹另一端，精车工件外圆至φd1min-(0.05-0.058) mm。

所述棒料为6A02-T6GB/T3191-2010铝合金。

所述金属丝为铜丝。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，采用本发明提供的高品质互换性薄壁阀芯的加 工方法加工的阀芯外圆直径及形位公差一致性较好，具有高品质的互 换性，无需针对自动控制阀孔进行单配精磨加工，可缩短零件加工周 期，降低生产成本，并可用于其他类似薄壁结构阀芯的加工；且零件 阳极氧化层表面质量好，能有效保证自动控制阀孔与阀芯的装配间隙 要求；此外，此种阀芯重量轻、表面质量好、互换性高，从而满足了 自动控制阀的使用要求。

附图说明

图1是加工薄壁阀芯零件工序示意图；

图2是薄壁阀芯零件结构示意图；