一种高品质互换性薄壁阀芯的加工方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种高品质互换性薄壁阀芯的加工方法。
【背景技术】
[0002]薄壁阀芯是自动控制阀中重要零件之一，该零件旨在实现自动控制阀重量轻、体积小、换挡灵敏的目的。薄壁阀芯选用铝合金材料制造而成，该零件工作表面经硬质阳极氧化处理后，使用寿命可得以极大提高，但在现有技术条件下铝合金硬质阳极氧化薄壁阀芯在机加过程中极易变形，且硬质阳极氧化层受控因素多而极不稳定，薄壁阀芯外形尺寸及形位误差较大，薄壁阀芯必须经过精磨后才能满足高品质的互换性要求，而精磨加工对设备精度和人员技能的要求很高，若加工过程稍有不慎容易导致加工精度下降，影响成品品质，且传统的精加工由于其具有高精度要求，所以加工耗时也较长，使得零件的生产周期变长;此外，精磨工序还增加了薄壁阀芯的加工成本，约占该零件加工成本的1/4，不利于控制成本。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种高品质互换性薄壁阀芯的加工方法，以解决传统薄壁阀芯在加工时所存在的极易变形、加工精度低、加工周期长、加工成本高等问题。
[0004]本发明是通过如下技术方案予以实现的:
[0005]—种高品质互换性薄壁阀芯的加工方法，该方法包括以下步骤:
[0006](1)备料:选用高性能铝合金材料并挤压成棒料，并将棒料切割成分段，每个分段可加工两个阀芯；
[0007](2)—次车加工:车加工铝合金分段的外圆，钻出工件两侧的内孔并扩孔，然后车内孔端部的60°锥面，并切割出工件中部的凹槽；
[0008](3)热处理:去应力退火，在150 土 5°C环境下保温4h，保温结束后室内自然冷却至室温;
[0009](4)二次车加工:二次车工件两侧的60°锥面和外圆，保证工件的圆柱度e和同轴度Φ?.至要求；
[0010](5)低温冷却:将工件置于冷柜中，并在温度-25?-22°c下冷却22h;
[0011](6)热处理:去应力退火，保温150 土 5°C，保温时间4h，炉冷；
[0012](7)表面处理:按铝合金硬质阳极氧化工艺进行表面处理，保证处理后工件表面氧化层的厚度为巾(11111&1+(0.025-0.035)臟、维氏硬度讯^ 500，并保证工件圆柱度61和62;
[0013](8)三次车加工:装夹工件一端外圆Φ(11，从工件中间割断工件一分为二；
[0014](9)钳加工:钻通孔Φ d2，修清零件毛刺并将锐边倒钝R0.04-0.07 ；
[0015](10)检验入库:按设计图纸要求检验零件，达标后对零件采取防护措施后封存。
[0016]所述步骤(7)中，工件用金属丝固定并与阳极氧化槽的电极联接，表面处理过程中，微电脑控制器通过分析槽液浓度消耗情况的反馈信息，向槽液调配器发出指令后，槽液调配器向阳极氧化槽补充槽液，槽液浓度控制在200-220g/l，同时，微电脑控制器根据槽液温度对冷冻机组进行调控，使槽液温度控制在_5 ± 1°C，空压机根据预定程序对槽液进行搅拌，使零件各表面得以均匀氧化，电流密度设定为3A/dm3，电压设定为70V。
[0017]所述步骤(2) —次车加工后工件各加工位置均留加工余量0.3-0.5mm。
[0018]所述步骤(4)分为以下步骤:
[0019](401)装夹工件一端外径，尾座顶车工件外圆至Φ dlmin-(0.03-0.038)mm；
[0020](402)调头装夹另一端，精车工件外圆至巾(111^11-(0.05-0.058)臟。
[0021 ]所述棒料为 6A02-T6GB/T3191-2010 铝合金。
[0022]所述金属丝为铜丝。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024]与现有技术相比，采用本发明提供的高品质互换性薄壁阀芯的加工方法加工的阀芯外圆直径及形位公差一致性较好，具有高品质的互换性，无需针对自动控制阀孔进行单配精磨加工，可缩短零件加工周期，降低生产成本，并可用于其他类似薄壁结构阀芯的加工;且零件阳极氧化层表面质量好，能有效保证自动控制阀孔与阀芯的装配间隙要求;此夕卜，此种阀芯重量轻、表面质量好、互换性高，从而满足了自动控制阀的使用要求。
【附图说明】
[0025]图1是加工薄壁阀芯零件工序示意图；
[0026]图2是薄壁阀芯零件结构示意图；
[0027]图3是铝合金硬质阳极氧化精确控制系统示意图；
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图1-3和及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
[0029]设计、制造铝合金硬质阳极氧化精确控制系统:如图3所示，铝合金硬质阳极氧化精确控制系统由微电脑控制器、整流设备、冷冻机组、空压机、槽液调配器、阳极氧化槽组成。整流设备由微电脑控制器控制，给阳极氧化槽提供大电流脉冲电源，对零件氧化过程进行电流、电压的有效控制;冷冻机组根据微电脑控制器指令对阳极氧化槽液进行温度控制，微电脑控制器可根据槽液温度反馈信息进行恒温调控;空压机按微电脑控制器程序进行槽液搅拌，确保零件阳极氧化层的一致性;槽液调配器由微电脑控制器控制，根据槽液浓度反馈信息进行自动分析并调配所需槽液；阳极氧化槽采用双层结构，外层为钢结构，内槽采用铅板制造，阳极氧化槽设计尺寸为500X330X 1500(mm)，槽内设置冷冻管、压缩空气搅拌管。
[0030]具体加工包括以下实施例(以图1-2为例进行说明):
[0031 ] 实施例1:备料:选用6A02-T6GB/T3191-2010铝合金材料并挤压成棒料，并将棒料切割成分段，保证每个分段可加工两个阀芯;一次车加工:车加工铝合金分段的外圆，钻出工件两侧的内孔并扩孔，然后车内孔端部的60°锥面，并切割出工件中部的凹槽，各加工位置均留加工余量0.5mm;热处理:去应力退火，在155°C环境下保温4h，保温结束后室内自然冷却至室温;二次车加工:二次车工件两侧的60°锥面和外圆，具体为:装夹工件一端外径，尾座顶车工件外圆至Φ dlmin-0.03mm;调头装夹另一端，精车工件外圆至Φ dlmin-0.05mm,保证工件的圆柱度e和同轴度Φ?.至要求;低温冷却:将工件置于冷柜中，并在温度_22°C下冷却22h;热处理:去应力退火，保温155°C，保温时间4h，炉冷;表面处理:按铝合金硬质阳极氧化工艺进行表面处理，保证处理后工件表面氧化层的厚度为Odlmax+0.035mm、维氏硬度HV2 500，并保证工件圆柱度el和e2，具体为:工件用铜丝固定并与阳极氧化槽的电极联接，表面处理过程中，微电脑控制器通过分析槽液浓度消耗情况的反馈信息，向槽液调配器发出指令后，槽液调配器向阳极氧化槽补充槽液，槽液浓度控制在200-220g/l，同时，微电脑控制器根据槽液温度对冷冻机组进行调控，使槽液温度控制在_4°C，空压机根据预定程序对槽液进行搅拌，使零件各表面得以均匀氧化，电流密度设定为3A/dm3，电压设定为70V;三次车加工:装夹工件一端外圆Φ dl，从工件中间割断工件一分为二;钳加工:钻通孔Φ d2，修清零件毛刺并将锐边倒钝R0.07;检验入库:按设计图纸要求检验零件，达标后对零件采取防护措施后封存。
[0032]实施例2:选用6A02-T6 GB/T3191-2010铝合金材料并挤压成棒料，并将棒料切割成分段，保证每个分段可加工两个阀芯;一次车加工:车加工铝合金分段的外圆，钻出工件两侧的内孔并扩孔，然后车内孔端部的60°锥面，并切割出工件中部的凹槽，各加工位置均留加工余量0.3mm;热处理:去应力退火，在145°C环境下保温4h，保温结束后室内自然冷却至室温;二次车加工:二次车工件两侧的60°锥面和外圆，具体为:装夹工件一端外径，尾座顶车工件外圆至Φ dlmin-0.038mm ；调头装夹另一端，精车工件外圆至Φ dlmin-0.058mm，