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油压阀中阀芯、阀套等精密零件一般选用45钢、40Cr、Cr12MoV、12CrNi3A、18CrMnTi、18CrNiWA及GCr15 等高级工具钢、高合金结构钢、优质钢及轴承钢等材料。要求材料具有良好的耐磨性、线胀系数和变形量小等优点。为了提高阀芯的耐磨性,必须使材料表面达到一定的硬度(一般要求硬度大于58HRC)因而,针对不同的材料可选用淬火、渗碳、渗氮等不同的热处理手段。
水压阀中阀芯的材料除了要求能达到较高的硬度外,还应有良好的耐淡水或海水腐蚀性能。虽然奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能较好,但难以通过热处理提高材料的表面硬度。一般可选用2Cr13、1Cr17Ni2等马氏体不锈钢、0Cr17Ni4Cu4Nb等沉淀硬化不锈钢或工程陶瓷作为水压阀阀芯的材料,其中马氏体不锈钢只能用于淡水。0Cr17Ni4Cu4Nb是一种高强度不锈钢,其抗腐蚀性能接近1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢。该不锈钢加工时一般先进行固溶处理,在精密加工前进行沉淀强化处理(当时效温度在420℃,保温10h 以上时,可获得较高硬度)。
水压阀中阀套的材料首先应具有良好的耐腐蚀、磨损性能。此外,阀套与阀芯材料的合理搭配也十分重要,应防止阀套与阀芯材料发生粘着磨损、隔蚀磨损等,以提高水压网的寿命和工作可靠性。阀套一般可选用耐腐蚀性好的QA19-4青铜或高分子材料,其中高分子材料应具有强度高、耐磨性好、线胀系数小、吸水率低、加工性能好等特点。
油压阀中阀体的材料多为灰铸铁或孕育铸铁(如 H120-40、HT30-54)。水压阀阀体的材料可选用2A50、2A14等锻铝、加工后对铝件表面进行阳极氧化处理。也可采用1Cr18Ni9T-等奥氏体不锈钢材料。
润类元件要求阀芯在阀体孔内移动灵活,工作可靠,泄漏小且寿命长。在油压阀中,通常各种滑阀的配合间隙一般为0.005-0.035mm,配合间隙公差为0.005-0.015mm。其圆度和圆柱度的公差一般为0.002 0.008mm。对于台阶式阀芯和阀孔,各圆柱面的同轴度公差为0.005~0.01mm。对于平板阀,其阀芯与阀座的平面度误差应不大于0.0003mm。
阀芯与阀孔的配合表面一般要求表面粗糙度Ra值为0.1~0.2μm。考虑到孔的加工比外圆困难,一般规定阀芯外圆的表面粗糙度Ra值为0.1μm,阀孔内圆表面的Ra值为0.2μm。
可见,对阀芯和阀孔的形状精度、位置精度及其表面粗糙度都有较严格的要求,必须采用合适的加工工艺才能满足规定要求。
CP 通信模块 | CP 340 | 6ES7340-1AH02-0AE0 |
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一、阀芯的加工
下面以圆柱滑阀阀芯为例介绍阀芯的加工工艺。
阀芯一般采用棒料作为毛坯,经正火后加工,其工艺过程为切端面钻中心孔,粗车和精车外圆、端面和沉割槽内孔等,钻削、铣削,热处理,修磨中心孔,磨削外圆,外圆光整加工。
1.粗加工
阀芯外圆和长度应留有足够的加工余量。粗加工后零件应进行调质处理,使其硬度在25~30HRC 之间。
2. 半精加工
用弹簧夹头或软三爪夹紧工件外圆,平端面,钻中心孔,车外圆并留有适当余量。
各凸肩的节流工作边要严格保持尖锐,不得倒钝。阀芯两端的中心孔是加工过程中的定位基准,加工过程中一定要使中心孔具有良好的孔形、高精度和较小的表面粗糙度值。
3.热处理
半精加工后阀芯应采用真空淬火等热处理方法,使其硬度为60~66HRC。然后进行稳定化处理,即-70~-80℃冷处理2h和160℃低温时效处理4h。
4. 精加工
1)粗磨外圆及凸肩。磨削前先修好阀芯中心孔,再粗磨阀芯外圆和凸肩各端面。阀芯外圆和凸肩应与阀套孔相应的尺寸配作。粗磨后应留有0.03mm的精磨余量。
2)稳定化处理。先进行-70~-80℃冷处理2h后,再进行160℃低温时效处理20h,以加工造成的材料内应力。
3)精磨外圆。先精研中心孔,然后在高精度磨床上加工。精磨后工件的精度可达IT6~IT8,表面粗糙度值可达Ra0.63~1.25μm。
4)光整加工。在液压元件的生产过程中,研磨是常用的光整加工方法之一。除研磨外,外圆表面还有**精加工、双轮珩磨等光整加工方法。它们的共同特点是采用细粒度磨料和较小的切削量,使切削力和产生的热量都很小,并使磨粒运动产生复杂的网纹,从而获得很高的表面质量。此外,还有滚压、抛光等方法。
在磨削加工中,能使工件表面粗糙度Ra值在0.16μm以下的磨削工艺通称为高光洁度(表面粗糙度值小)磨削。它包括精磨磨削、**精磨削和镜面磨削。一般,表面粗糙度Ra值在0.08~0.16μm之间的称为精磨磨削,Ra值在0.02~0.04μm之间的称为**精磨磨削,Ra值达到0.01μm的称为镜面磨削。与研磨等加工方法相比,高光洁度磨削具有生产率高,适用范围广,且能提高几何形状精度和位置精度等优点。
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