液壓閥塊的設計大多屬于非標準設計,需要根據不同的工況和應用要求有針對性的設計。閥塊的設計大致可分為以下幾個步驟:選材、加工及熱處理、去毛刺及清洗、表面防銹處理及檢測。
1.材料選擇:不同的材料決定不同的壓力等級。首先要根據使用壓力合理選材。一般來說,應遵循以下原則:工作壓力p < 6.3 MPa時,液壓閥塊可采用鑄鐵HT20-40。鑄鐵件可用于批量鑄造,可減少工時,提高效率,特別適用于標準化閥塊。6.3 MPa≤P & lt;21MPa時,鋁合金鍛件,20號鍛鋼或Q235可選擇用于液壓閥塊。低碳鋼焊接性好,特別適合與非標硬管焊接(很多閥塊在使用中需要與硬管焊接)。當P≥21MPa時,液壓閥塊可采用35號鍛鋼,鍛造后直接機加工或機加工后調質HB200-240(一般高壓閥塊,探傷、機加工、熱處理經常循環(huán)進行)。
2.閥塊的設計與加工在設計閥塊時,閥塊的初始厚度設定為直徑的5倍,之后根據具體設計逐漸減??;設計通道時,應合理布置通道,盡量減少深孔、斜孔和工藝孔。首先要布置大流量通道,而后要布置先導油通道。通道之間的安全壁厚不應小于3 ~ 5 mm,還應考慮鉆頭在允許范圍內的偏差,并適當增加相鄰通道之間的間距。液壓油在通道中的流速不應高于12m/s,回油通道應比進油通道大20-40%;閥門入口、工作端口和控制端口應加工有測壓口;每個閥口應標有標簽;對于質量較大的閥塊,必須有一個提升螺絲開口。閥塊設計完成后,再進行加工。加工工藝大致如下:
(1)加工前處理。加工閥塊的材料需要保證內部組織致密,不得有夾層、沙眼等缺陷,加工前應對毛坯探傷。鑄鐵塊和較大的鋼材塊在加工前應進行時效處理和預處理。
(2)下料。一般每邊至少留2mm以上加工余量。
(3)銑外形。銑削閥塊6面,每邊留0.2-0.4mm粗磨量。
(4)粗磨。粗磨閥塊6面,每邊留0.05~0.08mm精磨量,保證每對對應面平行度小于0.03mm,兩相鄰面垂直度小于0.05mm。
(5)劃線。有條件的可在數(shù)控鉆床上直接用中心鉆完成。
(6)鉆孔。各孔表面精糙度為Ra12.5。
(7)精磨。磨削閥塊6面,各表面磨至粗糙度Ra0.4um。閥塊加工時必須嚴格控制形位公差以滿足使用要求,形位公差值參考如下:閥塊6個面相互之間的垂直度公差為0.05mm;相對面的平行度公差為O.03mm;各面的平面度公差為O.02mm;螺紋與其貼合面之間垂直度公差0.05mm;所有孔與所在端面垂直度的允差為如0.05mm
3、去毛刺與清洗為了保證液壓系統(tǒng)的清潔度,閥塊必須進行去毛刺。目前很多廠家仍然采用毛刷進行人工去毛刺,也有采用甲烷爆破法去毛刺的。閥塊去毛刺完成后需通過內窺鏡檢驗,以確保毛刺清理完畢。然后對閥塊進行清洗。清除附著在閥塊表面的各種顆粒污染物、腐蝕物、油脂等。
4、表面防銹處理為了確保閥塊在使用中不會過早的生銹,必須進行防銹處理。閥塊的內部油道可采用酸洗磷化,外表面防銹處理工藝主要有發(fā)藍、鍍鎘、鍍鋅、鍍鎳等表面處理。
5、保壓試驗根據設計要求對閥組進行保壓試驗。不同的系統(tǒng)工作壓力有不同的閥塊安全系數(shù):工作壓力小于16MPa,試驗壓力1.5倍,工作壓力小于25MPa,試驗壓力1.25倍,工作壓力小于31MPa,試驗壓力1.15倍,試驗保壓時間5 ~ 10min。所有密封面和接縫處不允許有泄漏。
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