閥門(mén)制造工藝說(shuō)明書(shū)

1、開(kāi) 封 大 學(xué)閥門(mén)制造工藝課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)300Z41H40閘閥零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)電一體化班 級(jí)：閥門(mén)班學(xué)生姓名：朱欽章指導(dǎo)教師：楊虹2015年12月 目錄（一）閥門(mén)零件工藝規(guī)程 3 （二） 閥體的加工.4（三）閥蓋的加工.6（四）閘板的加工.6（五）閥桿的加工.8(六)研磨工藝加工9閥門(mén)的機(jī)加工工藝（一）閥門(mén)零件工藝規(guī)程典型（1）典型的工藝流程圖：（2）閥門(mén)零件的分類(lèi)由于閥門(mén)的零件品種規(guī)格繁多，下邊僅以三通閥體、框架和球帽閥蓋以及閥芯關(guān)閉件三大類(lèi)零件作為代表，介紹一些典型的加工工藝方法。（二） 閥體類(lèi)零件的加工（1）閘閥類(lèi)閥體的結(jié)構(gòu)和工藝分析：閥體是中空、壁薄的殼

2、體零件，多為三通管狀，用于直線(xiàn)管路上。該閥體的進(jìn)口通道與出口通道同軸，故稱(chēng)直通式（見(jiàn)右圖）。兩通道端部為圓形法蘭，法蘭上有均勻分布的螺栓孔，以便與管道上的法蘭連接。閥體上端亦有中法蘭，用以連接閥蓋。閥體的形體是由圓柱面、圓錐面、球面和特形表面組成的，其外部和內(nèi)腔的表面大部分不需要加工，因此零件毛坯一般都選用鑄件。閥體內(nèi)腔左、右設(shè)計(jì)有精度較高的圓柱形閥座孔，對(duì)于鑲閥座結(jié)構(gòu)的還有精度較高的螺紋孔，堆焊密封面的閥體具有楔形角度（多為5°）和光潔度很高的楔形密封部位。為引導(dǎo)閘板準(zhǔn)確地與閥體密封面相吻合，在體腔內(nèi)有兩條對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)向筋。由于閥體是承壓薄壁殼體，故對(duì)毛坯的強(qiáng)度、剛度及鑄件的內(nèi)在質(zhì)量要

3、求很高。 閘閥閥體密封面不僅具有很高的角度精度的要求，為了保證閘板的正常配合位置，要求兩密封面中心的距離（通稱(chēng)為開(kāi)檔寬度）的精度有很高的要求。對(duì)于中心線(xiàn)相對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)密封面與導(dǎo)向筋的對(duì)稱(chēng)度也有定要求。 閥體的主要加工表面大多是旋轉(zhuǎn)表面，因此除導(dǎo)向筋部位在插或刨床上加工外，其余表面均采用車(chē)削。由于密封面部位的精度和光潔度要求很高，而鑄件毛坯的加工余量又較大，所以。閘閥閥體可以分粗、精加工兩個(gè)階段。在粗加工時(shí)，先把三法蘭加工好，然后以法蘭為基準(zhǔn)，采用帶有角度的斜胎精車(chē)密封面。精車(chē)后，密封面仍達(dá)不到圖紙的幾何形狀精度和光潔度要求，必須經(jīng)過(guò)光整加工研磨。在此期間，可以安排三個(gè)法蘭的鉆孔工序。（2）閘閥類(lèi)

4、閥體的典型工藝：）較小口徑的加工方案：以閥體三個(gè)頸部外園（錐）面毛坯為粗基準(zhǔn)定位，先加工中法蘭及止口，再以中法蘭和止口定位為精基準(zhǔn)加工兩端法蘭、導(dǎo)向筋和密封面部位。三個(gè)法蘭螺栓孔的加工，以端法蘭為自身基準(zhǔn)。兩個(gè)密封面的加工，般采用回轉(zhuǎn)夾具在車(chē)床上進(jìn)行，使用中法蘭同個(gè)定位基準(zhǔn)，使兩密封面的加工在次安裝下完成。閥座孔或密封面角度的精度由夾具保證、密封面的對(duì)稱(chēng)度和開(kāi)襠尺寸由機(jī)床擋塊配合卡板量具來(lái)控制。這個(gè)方案由于要使用帶斜度底盤(pán)的180°回轉(zhuǎn)夾具，閥門(mén)只適用于100的較小口徑的閥門(mén)。（回轉(zhuǎn)夾具見(jiàn)上圖）典型的工藝過(guò)程：序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)夾具特點(diǎn)車(chē)中法蘭端面、外圓、止口三頸部外圓（錐）面下部

5、三個(gè)形定位座車(chē)兩端法蘭面、外圓、密封面中法蘭端面、止口下部為平盤(pán)回轉(zhuǎn)夾具刨導(dǎo)向筋中法蘭端面、止口中法蘭定位彎板胎車(chē)兩密封面部位中法蘭端面、止口下部為斜盤(pán)回轉(zhuǎn)夾具鉆中法蘭孔中法蘭端面、止口鉆模板鉆兩端法蘭孔兩端法蘭面、外圓鉆模板）中、大口徑的加工方案：先加工兩端法蘭，再以端法蘭為精基準(zhǔn)，依次加工中法蘭、導(dǎo)向筋、密封面部位及法蘭螺栓孔等。 以上兩密封面的角度加工主要由夾具來(lái)保證、為了達(dá)到此目的，通常在制造斜胎夾具時(shí)采用同個(gè)角度母板。即用與閥體密封面角度完全相同的兩塊母板，其中一塊用作制造加工閥體密封面夾具的母板。將兩塊母板重疊（等于兩倍閥體密封面的斜角），即可作為制造加工閘板密封面夾具的母板。用這

6、種方法制造的夾具加工，可以保證閥體密封面與閘板密封面的角度完全致。為了保證兩密封面的對(duì)稱(chēng)性和開(kāi)襠寬度尺寸精度，需提高閥體全長(zhǎng)的制造精度，以便控制半長(zhǎng)尺寸，全開(kāi)檔尺寸用專(zhuān)用的開(kāi)擋量具來(lái)控制。 這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：工藝裝備相對(duì)比較簡(jiǎn)單，有利于夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。其缺點(diǎn)是：兩密封面加工需要兩次裝夾完成，而兩次裝夾的定位基準(zhǔn)不統(tǒng)，因此必然產(chǎn)生定位誤差。這種加工方案若沒(méi)有相應(yīng)的工藝措施，就很難加工出能滿(mǎn)足互換裝配要求的閥體，這種方案由于采用的是各自獨(dú)立的單個(gè)夾具，適用于大、中口徑閥體的加工，在閥門(mén)行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。典型的工藝過(guò)程：序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)夾具特點(diǎn)車(chē)一端法蘭端面、外圓端法蘭外圓四爪卡盤(pán)車(chē)另一法

7、蘭端面、外圓已車(chē)法蘭端面、外圓止口定位盤(pán)車(chē)中法蘭端面、外圓、止口兩端法蘭端面、外圓兩端形定位及壓板劃導(dǎo)向筋加工線(xiàn)中法蘭止口刨（插）導(dǎo)向筋中法蘭端面、止口止口定位盤(pán)車(chē)兩密封面部位端法蘭端面、止口斜胎止口定位盤(pán)鉆中法蘭孔中法蘭端面、止口鉆模板鉆兩端法蘭孔端法蘭端面、止口鉆模板下面介紹幾種閥體的加工夾具： （三）閥蓋類(lèi)零件的加工；閥蓋是支撐閥桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并與閥體組成密封承壓腔的重要零件，與法蘭直通式閥體配套的閥蓋結(jié)構(gòu)主要有框架式和球帽式等?？w式閥蓋的工藝分析和典型工藝過(guò)程：盔蓋式閥蓋的上、下端均帶法蘭，分別與支架和閥體相連接。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，毛坯均采用和閥體材料相同的鑄件。主要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是各主要的

8、加工面為旋轉(zhuǎn)面，但大小法蘭的尺寸差距較大，小法蘭往往呈長(zhǎng)方形，加工有一定的困難。以下為采用通用設(shè)備進(jìn)行批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常采用的典型工藝過(guò)程：序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)夾具特點(diǎn)粗車(chē)小平面、內(nèi)孔、法蘭背面大端法蘭外圓、找正四爪卡盤(pán)車(chē)大法蘭外圓、端面、中孔小端法蘭、止口止口定位盤(pán)精車(chē)小端端面、內(nèi)孔各部大法蘭端面、止口止口定位盤(pán)劃線(xiàn)確定鉸鏈螺釘槽及銷(xiāo)軸孔大法蘭端及中心線(xiàn)銑鉸鏈螺釘槽大法蘭端面、止口止口定位盤(pán)鉆銷(xiāo)軸孔大法蘭端面、止口止口定位盤(pán)鉆小法蘭孔小端法蘭止口鉆模板8鉆大法蘭孔大法蘭端面止口鉆模板（四）閥芯關(guān)閉件的加工 閥芯關(guān)閉件是指在閥門(mén)中起關(guān)閉作用的運(yùn)動(dòng)零件，它用來(lái)切斷、調(diào)節(jié)或改變介質(zhì)的流向。不同的閥類(lèi)其

9、關(guān)閉件的結(jié)構(gòu)、形狀都有很大差異，常見(jiàn)的有閘閥的閘板、截止閥的閥瓣、球閥的球體、蝶閥的閥板和旋塞閥的錐塞等。所有的關(guān)閉件上都有要與閥體密封面相吻合的精度和光潔度都很高的密封面。下邊就閘板和球體的加工工藝的介紹。（1）楔式閘板的加工1）楔式閘板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：閘板是外緣帶凸塊的圓盤(pán)，兩端面為對(duì)稱(chēng)于中心面的傾斜密封面（多為5°），在其上端凸出部位有與閥桿連接的T形槽或螺紋。為使閘板能在閥體中順利地開(kāi)啟和關(guān)閉，在閘板外緣的兩側(cè)面上有導(dǎo)向槽或?qū)蚪睢?）楔式閘板的典型工藝過(guò)程：序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工裝特點(diǎn)1劃中心線(xiàn)和導(dǎo)向槽、T型槽線(xiàn)三個(gè)劃線(xiàn)千斤頂、90度彎尺2銑兩邊導(dǎo)向槽按劃線(xiàn)找正下部斜胎墊平雙面

10、銑床，單角度斜胎3銑上端T形槽兩邊導(dǎo)向槽兩邊導(dǎo)向槽定位夾緊4車(chē)一端密封堆焊基面T形槽端面、兩邊導(dǎo)向槽單角度斜胎、T形槽端面定心、導(dǎo)向槽壓緊5車(chē)另一端密封堆焊基面堆焊基面、工藝止口雙角度斜胎、T形槽端面定心、導(dǎo)向槽壓緊6堆焊密封面（熱處理）7車(chē)一端密封面（留磨量）導(dǎo)向槽、T形槽單角度斜胎、T形槽端面定心、導(dǎo)向槽壓緊8車(chē)另一端密封面（留磨量）密封面及內(nèi)止口雙角度斜胎、T形槽端面定心、導(dǎo)向槽壓緊9銑切彈性槽密封面及內(nèi)止口單角度斜胎、T形槽端面定心、導(dǎo)向槽壓緊10磨削兩密封面密封面雙角度斜胎、T形槽端面定心、導(dǎo)向槽壓緊11研磨兩密封面密封面研磨機(jī)（震動(dòng)、行下面是幾種加工閘板的夾具：五 閥桿類(lèi)加工閥桿的

11、工藝分析及典型工藝過(guò)程設(shè)計(jì)300Z41H40閥桿工藝規(guī)程材料為Cr13產(chǎn)量為中批或大批生產(chǎn)閥桿常用毛坯是圓柱形鍛件，也有采用圓形棒材的，當(dāng)閥桿頭部直徑相差較大而生產(chǎn)量也較大時(shí)，可采用圓棒材頭部鐓粗的方法來(lái)制造閥桿毛坯。閥桿是比較典型的軸類(lèi)零件，大多數(shù)閥桿的長(zhǎng)度與直徑之比大于10，屬于細(xì)長(zhǎng)軸，故剛性較差。為保證閥桿的軸線(xiàn)直線(xiàn)度的形狀公差要求，閥桿的粗精加工應(yīng)分開(kāi)進(jìn)行。外圓柱面，梯形螺紋等主要表面均安排有粗加工工序，這樣，就不會(huì)因?yàn)榇旨庸r(shí)的切削力過(guò)大而影響零件的最后精度。 閥桿一般采用兩頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。外螺紋，錐面密封面，上密封錐面及外圓柱面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都是閥桿的軸線(xiàn)，采用兩頂尖孔作為定位基準(zhǔn)

12、不僅符合基準(zhǔn)重合原則，而且由于各主要表面均采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)來(lái)加工，所以也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。帶密封面的閥桿在加工端部的錐面時(shí)，需將該端面的頂尖孔車(chē)去，此時(shí)可采用已加工好的外圓柱面做定位面。車(chē)削閥桿螺紋退刀槽時(shí)，由于工件剛性較差，可將閥桿一端裝夾在三爪自定心卡盤(pán)內(nèi)，另一端用后頂尖頂住或中心架拖住。 閥桿的熱處理工序（調(diào)制，正火+回火，固溶化處理+淬火）通常安排在粗加工之前，也可安排在粗加工之后、表面處理工序均安排在精加工之后進(jìn)行。 閥桿梯形螺紋加工有三種方法。單件，小批量生產(chǎn)時(shí)采用車(chē)削；中批生產(chǎn)時(shí)采用高速車(chē)削或旋風(fēng)銑削；大批量生產(chǎn)時(shí)采用冷滾壓。工序工步工種工序工步名稱(chēng)加工位置 機(jī)床工 藝 裝 備

13、夾 具刃 具量 具輔 具毛坯調(diào)質(zhì)處理 正火+回火固溶化處理+淬火1車(chē)車(chē)兩端面打中心孔 1 9車(chē)床三爪卡盤(pán)中心鉆游標(biāo)卡尺中心架2車(chē)粗車(chē)小頭外圓留余量2mm 5 6車(chē)床三爪卡盤(pán)車(chē)刀雞心夾活頂尖3車(chē)精車(chē)小頭外圓留余量0.4mm 5 6車(chē)床三爪卡盤(pán)車(chē)刀雞心夾活頂尖4車(chē)粗車(chē)大頭外圓留余量2mm 2車(chē)床三爪卡盤(pán)車(chē)刀雞心夾活頂尖5車(chē)精車(chē)大頭外圓留余量0.4mm 2車(chē)床三爪卡盤(pán)車(chē)刀雞心夾活頂尖6車(chē)切空刀槽及上密封錐面 4 7車(chē)床三爪卡盤(pán)車(chē)刀7車(chē)粗車(chē)螺紋 8 車(chē)床三爪卡盤(pán)螺紋刀中心夾活頂尖8車(chē)精車(chē)螺紋 8車(chē)床三爪卡盤(pán)車(chē)刀中心夾活頂尖9磨粗磨外圓2 5 6外圓磨床三爪卡盤(pán)砂帶千分尺10磨精磨外圓及螺紋至標(biāo)準(zhǔn)2 5 6外圓磨床三爪卡盤(pán)砂帶11銑銑扁槽 3銑床銅三爪卡盤(pán)主銑刀氮化去毛刺 清理 終檢（六）閥門(mén)密封面的研磨工藝（1）閥體密封平面的研磨：閥體密封平面位于閥體內(nèi)腔，研磨比較困難。通常使用帶方孔的圓盤(pán)狀研具，放在內(nèi)腔的密封面上，再用帶方頭的長(zhǎng)柄手把來(lái)帶動(dòng)研磨盤(pán)作研磨運(yùn)動(dòng)。研磨盤(pán)上有圓柱凸臺(tái)或引導(dǎo)墊片，以防止在研磨過(guò)程中研具局部離開(kāi)環(huán)狀密封面而造成研磨不勻的現(xiàn)象。研磨的壓力要均勻，粗研時(shí)壓力可大些，精研時(shí)應(yīng)較小。應(yīng)注意不要因施加壓力而使研具局部脫開(kāi)密封平面。研磨一段時(shí)間后，要檢查工件的不平度。當(dāng)環(huán)狀密封面上均勻地顯出接觸痕跡，而徑向最小接觸