G型电磁换向阀的盲阀芯及制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种G型电磁换向阀的盲阀芯及制作方法，盲阀芯一体烧结而成，通过设置制芯骨和除芯加工形成盲孔，与金属盲阀芯相比，本申请无需焊接以形成盲孔，可降低盲阀芯的制作工艺难度，而本方法制得的盲阀芯在120℃以下膨胀基本为零,盲阀芯的耐磨度、寿命、硬度、密度、耐压度都大幅提高，使盲阀芯更加稳定，不仅可满足常压和次高压，还能满足高压、超高压和超超高压液压系统的需求。
【专利说明】G型电磁换向阀的盲阀芯及制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种G型电磁换向阀的盲阀芯及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 电磁换向阀是用电磁力进行控制的工业装置，是用来控制流体流向的自动化基础 元器件，常在工业控制系统中调整流体介质的流动方向。电磁换向阀是通过变换阀芯在阀 体内的相对工作位置，使阀体各油口连通或断开，从而控制液压执行元件（如液压杆、液压 马达）的换向或启停。
[0003] 电磁换向阀分滑阀、转阀和球阀，以滑阀式电磁换向阀使用最为普遍。滑阀式电磁 换向阀因其中位机能不同又分很多种类，中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原 始位置时各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响 执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点 选取合适的中位机能的换向阀。中位机能有0型、Η型、X型、Μ型、Y型、P型、J型、C型、K 型、G型等多种形式。其中，G型电磁换向阀因其自身占空间小、能简化液压系统、具有相对 自动保压功能、有效减少溢流阀的承载力、有利降温散热、有利安全操作等特点，在机械工 程中得到越来越多重视和应用。
[0004] 现在普遍使用的G型电磁换向阀采用金属盲阀芯，但：1、因金属材料自身具有较 为明显的热胀冷缩性能、相对低的硬度和弹性模量，在精细加工中除少量发热变形外，还会 因其冷塑性产生微量金属材料残余应力，这类应力可使金属工件尺寸不稳定、使金属更易 腐蚀和使其内能升高，并使晶格处于不稳定状态等，所以在厂家生产过程中成品率很低只 有大约50%左右。2、如图1所示，盲阀芯1内部有盲孔12,在采用金属材料制作盲阀芯1 时，还要使用焊接工艺来制作盲孔12,如图1中11为焊接处，这就造成加工相对复杂，而且 焊接工艺加大了控制金属释放残余内应力的难度，盲阀芯和阀体配合尺寸和密封件要求很 高，尤其是在高压、超高压液压系统中问题更是突出。
【发明内容】
[0005] 本申请提供一种G型电磁换向阀的盲阀芯及其制作方法。
[0006] 基于上述发明目的，本申请提供一种G型电磁换向阀的盲阀芯制作方法，包括：
[0007] 制芯配模：设置模具，所述模具内针对盲孔所在位置预埋制芯骨；
[0008] 料浆注模：将特陶原料的料浆注入模具的型腔内，成型制得盲阀芯坯件；
[0009] 抽芯：除去盲阀芯坯件内的制芯骨，形成盲孔；
[0010] 烧结成型：将盲阀芯坯件进行烧结处理；
[0011] 切磨削加工：对烧结处理的盲阀芯坯件进行切磨削加工，制成产品。
[0012] 作为所述盲阀芯制作方法的进一步改进，所述料浆注模步骤中，料浆在 140-200MPa高压下注射成型。
[0013] 作为所述盲阀芯制作方法的进一步改进，在抽芯步骤中，通过焙烧方式除芯。
[0014] 作为所述盲阀芯制作方法的进一步改进，所述制芯配模步骤中，采用工程塑料制 作制芯骨。
[0015] 作为所述盲阀芯制作方法的进一步改进，所述烧结成型步骤中，烧结温度为 1300-1700°C，烧结时间为40-50小时。
[0016] 作为所述盲阀芯制作方法的进一步改进，所述烧结成型步骤中，用坩埚加入埋粉。
[0017] 作为所述盲阀芯制作方法的进一步改进，所述烧结成型步骤中，烧结完成后，冷却 10小时以上，并于200°C以下出炉。
[0018] 基于上述发明目的，本申请还提供一种G型电磁换向阀的盲阀芯，所述盲阀芯采 用上述任一种制作方法制成。
[0019] 作为所述盲阀芯的进一步改进，所述盲阀芯的两端轴肩设置有多个等距离分布的 均压槽。
[0020] 作为所述盲阀芯的进一步改进，所述均压槽宽0· 1?0· 3mm，深为1. 0?1. 5mm。
[0021] 本申请的有益效果是：
[0022] 本申请所提供的盲阀芯及制作方法中，盲阀芯一体烧结而成，通过设置制芯骨和 除芯加工形成盲孔，与金属盲阀芯相比，本申请无需焊接以形成盲孔，可降低盲阀芯的制作 工艺难度，而本方法制得的盲阀芯在120°C以下膨胀基本为零，盲阀芯的耐磨度、寿命、硬 度、密度、耐压度都大幅提高，使盲阀芯更加稳定，不仅可满足常压和次高压，还能满足高 压、超商压和超超商压液压系统的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为G型电磁换向阀的金属盲阀芯的一种实施例结构不意图；
[0024] 图2为本申请G型电磁换向阀的盲阀芯一种实施例的结构示意图；
[0025] 图3为本申请一种G型电磁换向阀的盲阀芯制作方法的示意框图。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种 不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下【具体实施方式】的目的 是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解。
[0027] 为更好的理解本申请，现对以下定义解释如下：
[0028] 本申请将电磁换向阀液压系统中工作压力小于35Mpa定义为常压， 35Mpa-63Mpa(含 35Mpa，不含 63Mpa)定义为次高压，63-100Mpa(含 63Mpa，不含 lOOMpa) 定义为高压，将l〇〇Mpa-400Mpa(含lOOMpa,不含400Mpa)定义为超高压，将400Mpa(含 400Mpa)以上称作超超高压。
[0029] 实施例
[0030] 本实施例提供一种用于G型电磁换向阀的盲阀芯，请参考图2,该盲阀芯2为一体 结构，盲孔21通过制芯骨和除芯工艺制程，无需进行焊接。
[0031] 具体地，请参考图3,该盲阀芯的制作方法包括：
[0032] 制芯配模：设置模具，所述模具内针对盲孔所在位置预埋制芯骨；
[0033] 料浆注模：将特陶原料的料浆注入模具的型腔内，成型制得盲阀芯坯件；
[0034] 抽芯：除去盲阀芯坯件内的制芯骨；
[0035] 烧结成型：将盲阀芯坯件进行烧结处理；
[0036] 切磨削加工：对烧结处理的盲阀芯坯件进行切磨削加工，制成产品。
[0037] 具体地，在制芯配模步骤中，根据盲阀芯的外形制作模具型腔，并在模具内对应盲 孔位置预埋制芯骨，该制芯骨的作用是在初步成型时于盲阀芯内形成盲孔21。
[0038] 因为制芯骨的材料既要经得起一定温度，还要能耐高压，并且有利于组架，还有利 于抽芯，并得到较好光洁度，因此本实施例采用工程塑料来做制芯骨。当然，也可选择其他 材料作为制芯骨，如竹木材料、可燃合成材料等。。
[0039] 在料浆注模步骤中，采用140_200MPa (包括140MPa和200MPa)高压注射成型，冷 却形成初步成型的盲阀芯坯件，然后脱模。其中140_200MPa指注射机设定的压力。而特 陶原料可以是氧化铝、氧化锆、氮化硅或碳化硅等，本实施例以氧化锆或氮化硅为例进行说 明。
[0040] 抽芯步骤用焙烧方式除芯，焙烧是指固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的 反应过程。焙烧除芯就是对初步成型的盲阀芯坯件进行高温处理，使制芯骨以粉末状从径 向小孔22中流出，形成盲孔21。
[0041] 但焙烧曲线选择不当会出现盲阀芯开裂的问题，还可能形成工程塑料局部胶结， 造成盲阀芯应力变化，因盲阀芯本身就容易形成局部应力，所以得有一套完整的焙烧曲线， 以期达到最小应力变化下，逐次剔除制芯骨及连接件残渣，直至完全除芯，得到完整光洁平 顺的内表面。
[0042] 在烧结成型步骤中，采用空气箱式炉进行烧结，将除芯后的盲阀芯坯件放置于空 气箱式炉内，空气箱式炉内烧结温度设置为1300-1700°C (包括1300°C和1700°C )，例如 1500°C。烧结时间设置为40-50小时（包括40小时和50小时），例如48小时。其中，空气 箱式炉也可采用其他加热炉代替，如管式、立式、环形加热炉，电磁感应加热炉等。
[0043] 在烧结成型步骤中，为保证盲阀芯坯件变形小以及性能和色彩的一致，可用坩埚 加埋粉，保护烧结，提高成品率。本实施例所述埋粉即和阀芯材料相同干粉料，埋于氧化铝 空心球材料或刚玉钥莱石坩埚内坯件的表面。
[0044] 烧结成型步骤中，烧结完成后，冷却10小时以上，例如18小时，于200°C以下出炉， 其中200°C指空气箱式炉上的温度标示。
[0045] 经烧结成型的盲阀芯坯件自然冷却后，通过专机切磨削加工，最终制的该盲阀芯。
[0046] 该方法制成的盲阀芯2耐温很高，可在高温环境中使用，而且具有较好的自润滑 性，其能用于各种流体介质，还因为其很好的抗蚀性，可广泛应用到酸碱盐等腐蚀性环境 中，如海洋、化工、石油等领域。
[0047] 该盲阀芯2具有较高的热胀冷缩性能、较高的硬度和弹性模量，因而加工热胀变 形和冷塑性都较金属材料更小，因此不仅可适用于常压和次高压，还能适用于高压、超高压 和超超商压领域。
[0048] 此外，阀芯的两端轴肩23上开设几条等距离的均压槽24 (这里仅标注出一段的轴 肩和均压槽），例如2-3道。它的主要作用是使径向压力分布均匀，减少液压卡紧力，同时 使盲阀芯2的对中性好，以减小间隙的方法来减少泄漏。均压槽数量可为5-7个，宽0. 1? 0. 3_，例如0. 2_，深为1. 0?1. 5_。其中，所说均压槽的宽为图2中A所示，所说均压槽 的深为图2中B所示。
[〇〇49] 以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申 请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱 离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【权利要求】
1. 一种G型电磁换向阀的盲阀芯制作方法，其特征在于，包括： 制芯配模：设置模具，所述模具内针对盲孔所在位置预埋制芯骨； 料浆注模：将特陶原料的料浆注入模具的型腔内，成型制得盲阀芯坯件； 抽芯：除去盲阀芯坯件内的制芯骨，形成盲孔； 烧结成型：将盲阀芯坯件进行烧结处理； 切磨削加工：对烧结处理的盲阀芯坯件进行切磨削加工，制成产品。
2. 如权利要求1所述的盲阀芯制作方法，其特征在于，所述料浆注模步骤中，料浆在 140-200MPa高压下注射成型。
3. 如权利要求1所述的盲阀芯制作方法，其特征在于，在抽芯步骤中，通过焙烧方式除 〇
4. 如权利要求3所述的盲阀芯制作方法，其特征在于，所述制芯配模步骤中，采用工程 塑料制作制芯骨。
5. 如权利要求1所述的盲阀芯制作方法，其特征在于，所述烧结成型步骤中，烧结温度 为1300-1700°C，烧结时间为40-50小时。
6. 如权利要求5所述的盲阀芯制作方法，其特征在于，所述烧结成型步骤中，用坩埚加 入埋粉。
7. 如权利要求6所述的盲阀芯制作方法，其特征在于，所述烧结成型步骤中，烧结完成 后，冷却10小时以上，并于200°C以下出炉。
8. -种G型电磁换向阀的盲阀芯，其特征在于，所述盲阀芯米用权利要求1-7任一项 所述制作方法制成。
9. 如权利要求8所述的盲阀芯，其特征在于，所述盲阀芯的两端轴肩设置有多个等距 离分布的均压槽。
10. 如权利要求9所述的盲阀芯，其特征在于，所述均压槽宽0. 1?0.3mm，深为1.0? 1. 5mm〇
【文档编号】C04B35/64GK104108130SQ201410277428
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】李敏, 孙玉岗, 葛台代, 陈铭斌, 陈其永 申请人:广东华液动力科技有限公司