小口徑閥桿的冷鐓工藝設(shè)計(jì)與分析及模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

    低壓小口徑閥門的閥桿，通常采用棒料經(jīng)熱模鍛后車制而成或者直接車制而成，材料利用率僅28%-50%。經(jīng)試驗(yàn)，采用冷擠壓和滾扣工藝，再經(jīng)過(guò)少量的切削加工和壓方可達(dá)到閥門的使用性能要求，材料利用率可達(dá)到95%以上。現(xiàn)以PN1.6MPa,DN25 J41H-16C 截止閥閥桿為例，討論閥桿的冷鐓工藝。

    冷擠壓材料 不銹鋼1Cr13、2Cr13、黃銅H62或經(jīng)表面氮化處理的35號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼均為常用的冷擠壓材料，因此，選擇上訴材料作用閥桿均可以選擇冷鐓加工工藝。

    材料的表面應(yīng)該潔凈、光滑，不應(yīng)有裂紋、氣泡、劃傷、氧化皮等缺陷，并且鋼料的斷口和酸洗試片的組織不應(yīng)有分層、縮孔、非金屬夾雜物和白點(diǎn)等。

    工藝設(shè)計(jì)與分析 DN25閥桿的冷擠壓件，兩端分別車球頭、車螺紋、壓四方，即可達(dá)到產(chǎn)品的使用要求。

    閥桿的冷擠壓件為細(xì)長(zhǎng)桿件，在變形過(guò)程中容易發(fā)生彎曲，小口徑閥桿的冷鐓工藝設(shè)計(jì)與分析及模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)因而宜采用局部鐓粗，由于鐓粗的變形程度遠(yuǎn)小于各種材料的許可變形程度，因此可一次冷鐓成型。按照體積計(jì)算，為確保零件公差和加工余量，必須嚴(yán)格控制坯料的直徑公差和長(zhǎng)度公差。坯料可選用冷拔棒料，也可以采用車制棒料。棒料端面的質(zhì)量對(duì)擠壓件的表面質(zhì)量有直接影響，切斷面不允許有撕裂和多肉現(xiàn)象，不允許有毛刺和硬角，因而采用全封閉式剪切模下料。低碳鋼冷拔前經(jīng)過(guò)磷化和皂化處理，不銹鋼也經(jīng)過(guò)草酸鹽處理，表面形成一層潤(rùn)滑膜，在冷鐓過(guò)程中，采用油脂潤(rùn)滑劑，黃銅料酸洗去氧化皮后，表面鈍化處理，采用工業(yè)豆油或者菜油潤(rùn)滑，也可以不經(jīng)過(guò)處理，直接用油脂潤(rùn)滑，不需進(jìn)行任何處理。

    模具結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)  上模芯和下模芯均采用W18Cr4V制作，淬火后HRC61以上，工作部分表面粗糙度0.4.考慮到墩壓時(shí)對(duì)模芯產(chǎn)生徑向張力和擠壓成形力的特點(diǎn)，上下模與模套均采用預(yù)緊力結(jié)構(gòu)，像一層壓套，為了提高耐磨性并保證尺寸穩(wěn)定，上下模芯可采用硬質(zhì)合金YG15.

    模芯腔尺寸按擠壓件的最小尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，冷鐓時(shí)模具的彈性膨脹約為0.005-0.008mm。上頂桿起墩頭和打桿雙重作用，采用60SI2MN，淬火后HRC58-60。冷鐓時(shí)，壓力機(jī)滑塊橫梁壓住上頂桿與上模一起向下作用，使棒料鐓粗，回程時(shí)，橫梁將頂桿打下。由于閥桿鐓粗部分主要在下模，因而下模沒(méi)有設(shè)計(jì)出料機(jī)構(gòu)

    采用冷鐓和滾扣工藝加工閥桿，節(jié)約了大量原材料，閥桿光桿部分不需要進(jìn)行切削加工，表面粗糙度1.6，且保留了原有纖維組織。經(jīng)鐓粗和滾扣強(qiáng)化，增加了閥桿的強(qiáng)度和耐腐蝕能力，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了原材料消耗，從而獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。