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當(dāng)前位置閥門技術(shù)知識 >> 球閥球體工藝計(jì)劃基礎(chǔ)原理與成形分析

福州儀器閥門廠根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要，打算建立一條球閥球體加工生產(chǎn)線，鑒于本廠目前沒有完善的不銹鋼球體鑄、鍛設(shè)備（市區(qū)不答應(yīng)有影響城市環(huán)境的生產(chǎn)設(shè)備），球體毛坯均依附外協(xié)加工，不但用度高，質(zhì)量不穩(wěn)固，而且交貨期不能保證，影響了正常的生產(chǎn)。并且這兩種方法得到的毛坯存在加工余量大，材料利用率低，特別是鑄造球體存在毛細(xì)孔漏氣等毛病，導(dǎo)至產(chǎn)品本錢高，質(zhì)量難以穩(wěn)固等，嚴(yán)重影響本廠的生產(chǎn)發(fā)展。因此，對球體加工技巧的改革勢在必行。

　　1、球體旋壓的原理
　　1.1、閥門球體技巧參數(shù)
　　表一：球體技巧參數(shù)
　　1.2、球體成形方法比擬
　　（1）鑄造法
　　這是一種傳統(tǒng)的加工方法，它需要一套完善的熔煉、澆注等設(shè)備，還需要較大的廠房和較多的工人，投資大，工序多，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，并污染環(huán)境，每道工序的工人技巧程度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，球體毛細(xì)孔滲漏的標(biāo)題尚無法徹底解決，而毛坯加工余量大，浪費(fèi)大，往往在加工過程中發(fā)明因鑄造缺點(diǎn)使其報(bào)廢，至使產(chǎn)品本錢增高，質(zhì)量無法保證，此法本廠不宜采用。

　　（2）鑄造法
　　這是目前國內(nèi)很多閥門企業(yè)所采用的另一種方法，它有二種加工方法：其一是用圓鋼切斷加熱鍛打成球形實(shí)心毛坯，然落后行機(jī)械加工。其二是將下料成圓形的不銹鋼板在大型壓力機(jī)上模壓成形，得到空心半球形毛坯，然后再對焊成球體毛坯進(jìn)行機(jī)械加工，此法材料利用率較高，但需一臺大功率的壓力機(jī)和加熱爐以及氬孤焊設(shè)備，預(yù)計(jì)投資需要300萬元才干形成生產(chǎn)力，此法也不合適本廠的情況。
　　（3）旋壓法
　　金屬旋壓法是一種先進(jìn)的少、無切屑加工方法，屬于壓力加工的新分支，它綜合了鍛、擠、軋及滾壓等工藝特點(diǎn)，具有材料利用率高（可達(dá)80-90%），節(jié)儉大批的加工時(shí)間（1-5分鐘成形），經(jīng)旋壓后材料強(qiáng)度可提高一倍。由于旋壓時(shí)，旋輪與工件小面積接觸，金屬材料得于二向或三向壓應(yīng)力狀態(tài)，易于變形，在較小的動(dòng)力下，就可獲得較高的單位接觸應(yīng)力（可達(dá)25-35Mpa），因此，設(shè)備重量輕，所需總功率小（不到壓力機(jī)的1/5-1/4），現(xiàn)已被國外閥門行業(yè)公認(rèn)為是一種節(jié)能的球體加工工藝計(jì)劃，同時(shí)也實(shí)用于加工其它空心回轉(zhuǎn)體的零件。
　　旋壓技巧在國外已得到廣泛的利用和高速的發(fā)展，工藝和設(shè)備均十分成熟和穩(wěn)固，并實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、液一體化的主動(dòng)把持。目前，旋壓技巧在我國也得以較大的發(fā)展，已進(jìn)進(jìn)推廣實(shí)用的階段。

　　2、旋壓球體毛坯的技巧條件
　　根據(jù)本廠生產(chǎn)需要并聯(lián)合旋壓變形特點(diǎn)，擬定如下技巧條件：
　（1）旋壓毛坯材料和型式：1Gr18Nr9Tr、2Gr13的鋼管或鋼板；
　（2）旋壓球體毛坯外形結(jié)構(gòu)：
　　3、旋壓成形計(jì)劃

　　球體旋壓因所選用毛坯型式不同，后果也不雷同，經(jīng)分析可用二種計(jì)劃：

　　3.1、鋼管縮頸旋壓法
　　此計(jì)劃分為三步：第一步是將鋼管根據(jù)尺寸切斷后，夾在旋壓機(jī)床主軸夾盤中隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，旋輪借助于液壓仿形裝置對管坯進(jìn)行若干次旋壓，使其逐漸縮徑收口，形成半圓球體；第二步將已形成的球體部份切下，并加工焊接坡口；第三步將二個(gè)半球體用氬孤焊對焊成所需的空心球體毛坯。
　　鋼管縮頸旋壓法方法的長處：不需要模具，成形工藝較簡略；毛病是：需要用特定的鋼管，有焊縫、且鋼管本錢較高。

　　3.2、鋼板普旋法
　　此計(jì)劃有二種方法：第一種方法將平板圓形材料利用尾座液壓的頂力，緊壓在球形芯模的外端面上，同主軸一起旋轉(zhuǎn)，利用液壓仿形裝置，經(jīng)若干次旋壓使平板逐漸地壓縮變形貼附在芯模上，得到一個(gè)空心半球體，然后切往過剩毛邊并加工焊接坡口，后將二個(gè)半球體用氬孤焊對焊成所需的空心球體毛坯。
　　第二種方法同樣用平板毛坯普旋，所不同的是旋成半球形后，還需要旋出一段呈圓柱形的半成品，然后將半成品毛坯裝在內(nèi)半球形的芯模中，利用與通徑雷同的尾座頂桿壓緊，進(jìn)行與鋼管縮頸雷同的旋壓法，將圓柱段逐漸縮旋（收口）形成另一半球，并將收口過剩的金屬材料貼在頂桿上，最后切掉過剩部分，以獲得一個(gè)所需的整體空心球毛坯。
　　鋼板普旋法的此法長處：鋼板起源方便、價(jià)格與鋼管對照價(jià)格較低，能實(shí)現(xiàn)完整的空心結(jié)構(gòu)球體。與鋼管縮頸旋壓法前面計(jì)劃對照，毛病是需要二個(gè)芯模，旋壓工藝復(fù)雜，所需旋壓設(shè)備結(jié)構(gòu)和把持均較復(fù)雜，設(shè)備造價(jià)較高，但從經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品德量方面來分析，此計(jì)劃還是最佳計(jì)劃。

　　4、旋壓機(jī)床的選取
　　該旋壓機(jī)床由機(jī)、電、液三部分組成，是較先進(jìn)的機(jī)電液一體化較先進(jìn)的中型機(jī)床。機(jī)床示意原理。它由主軸變速箱和液壓頂出器、尾座、旋輪架、床身等部分組成。

　　在液壓傳動(dòng)方面，有一個(gè)液壓站及其液壓系統(tǒng)，它為機(jī)床供給除主軸旋轉(zhuǎn)之外的所有動(dòng)力。旋輪橫向?yàn)樾龎悍滦伟殉盅b置，包含仿形閥，仿形板、調(diào)劑機(jī)構(gòu)及支架等。
　　在電控方面采用先進(jìn)的盤算機(jī)主動(dòng)把持，實(shí)現(xiàn)旋壓過程的主動(dòng)化。

　　5、結(jié)論
　　上述各種加工計(jì)劃的比擬表明，用平板旋壓的球體毛坯是一種最佳計(jì)劃，不論在工藝上，還是在產(chǎn)品德量上都達(dá)到預(yù)期的后果。但任何事物都有它的兩面性，平板旋壓球體工藝復(fù)雜，所需旋壓設(shè)備結(jié)構(gòu)和主動(dòng)把持均有較高的請求，局限了它的推廣。