一种铝合金气门嘴体及其制造工艺的制作方法

本发明是一种铝合金气门嘴体及其制造工艺，属于气门嘴技术领域。

背景技术：

气门嘴的功能是给轮胎充放气一种小零件，并维持轮胎充气后的密封。普通气门嘴由气门嘴体，气门芯和气门嘴帽三个主要部分组成。

现有气门嘴制造状况：气门嘴制造采用材料为铜，锌合金，不锈钢，铝等金属，工艺采用压铸加工或简易冷镦加工，车加工，气门嘴芯腔车加工，其缺点为：其一，铜，锌合金，不锈钢材料比重大，与整车轻量化发展趋势不符；其二，材料使用是重金属类别，其加工工艺为压铸工艺，生产中油烟大，切必须采取水冷却，废气，废水处理造成环境污染；其三，由于压铸毛胚粗糙，必须经过多道车加工，会造成材料浪费，工序繁琐，报废率高，成本增加；其四，电镀加工工艺属于严重污染行业，不符合国家环境治理政策；其五，现有铝气门嘴加工工艺技术落后，材料选用不合适，硬度低(hrv70)，不符合气门嘴硬度要求，冷镦技术落后，经过多道车加工造成材料资源浪费，生产报废率高，主要部分精度不够，工序繁琐成本较高。

需要设计一种铝合金气门嘴体及其制造工艺来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种铝合金气门嘴体及其制造工艺，以解决上述背景技术中提出的经过多道车加工造成材料资源浪费，生产报废率高的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种铝合金气门嘴体，包括主体段以及台体段，所述主体段上端冷镦一体成型相连台体段，所述主体段内依次冷镦加工气门嘴芯腔一、气门嘴芯腔二、气门嘴芯腔三、连接芯腔以及主腔，所述气门嘴芯腔一、气门嘴芯腔二、连接芯腔以及主腔均为圆柱形腔，所述气门嘴芯腔三为锥形腔且锥张角为17°，所述主体段的环形外周面采用滚丝工艺滚压成型有外牙纹，所述气门嘴芯腔二环形内周壁采用挤压工艺挤压成型有内牙纹，所述台体段环形外周面采用滚丝工艺滚压成型有防滑纹，所述台体段左右两端均采用钻孔工艺开设有辅助孔。

进一步地，所述气门嘴芯腔一的直径大于气门嘴芯腔二的直径，所述气门嘴芯腔二的直径大于气门嘴芯腔三下部大端直径，所述气门嘴芯腔三上部小端直径与连接芯腔的直径相同，所述主腔的直径大于连接芯腔的直径。

进一步地，所述台体段下端冷镦加工环形凹槽，且环形凹槽设置在主体段环形侧面，把密封垫套装到主体段环形侧面，然后把密封垫卡装到环形凹槽内，用于实现密封功能。

一种铝合金气门嘴体的制造工艺，该成型工艺包括以下步骤：

s1，下料：利用下料设备将铝合金材料的棒条分段成设计长度的圆柱形胚料；

s2，冷镦：利用冷镦冲模具将圆柱形胚料冷镦成型铝合金气门嘴胚料；

s3，加工牙纹：采用滚丝设备以及挤压设备在铝合金气门嘴胚料的主体段上分别加工外牙纹以及内牙纹；

s4，加工防滑纹：采用滚丝设备在铝合金气门嘴半成品的台体段的环形外周面采用滚压成型防滑纹；

s5，辅助孔加工：采用钻孔设备在铝合金气门嘴半成品的台体段的左右两端均加工有辅助孔，既得铝合金气门嘴成品；

s6，辅助工序：将成型的铝合金气门嘴成品进行去污、清洗以及烘干处理；

s7，成品铝合金气门嘴检验。

进一步地，所述冷镦步骤包括以下六个工位；首先采用第一冷镦冲模具在圆柱形胚料下端冷镦成型有气门嘴芯腔一；然后采用第二冷镦冲模具在圆柱形胚料下端依次冷镦成型气门嘴芯腔二以及气门嘴芯腔三；然后采用第三冷镦冲模具在圆柱形胚料冷镦成型有主体段以及台体段胚料；然后采用第四冷镦冲模具将台体段胚料冷镦成型有台体段；然后采用第五冷镦冲模具在主体段上端冷镦成型有主腔；然后采用第六冷镦冲模具在主体段上端冷镦成型有连接芯腔，进而使主腔与气门嘴芯腔三连通，既得铝合金气门嘴胚料。

进一步地，所述气门嘴芯腔一冷镦成型直径为5.5mm，所述气门嘴芯腔二冷镦成型有直径为5mm，所述主腔冷镦成型有直径为4.5mm，所述连接芯腔冷镦成型有直径为3.82mm。

进一步地，所述台体段冷镦成型有直径为14mm，所述铝合金气门嘴胚料长度为28-38mm。

进一步地，所述第一冷镦冲模具以及第二冷镦冲模具均利用圆柱形胚料上部进行定位基点，所述第三冷镦冲模具、第四冷镦冲模具、第五冷镦冲模具以及第六冷镦冲模具均利用气门嘴芯腔一进行定位基点，用于保证气门嘴芯腔一、气门嘴芯腔二、气门嘴芯腔三、连接芯腔以及主腔的同心度

进一步地，所述加工牙纹步骤包括以下两个工位；首先采用滚丝设备在铝合金气门嘴胚料的主体段环形外周面上滚压成型有外牙纹；然后在铝合金气门嘴胚料在外牙纹加工完成后，再利用挤压设备在气门嘴芯腔二环形内周壁上挤压成型内牙纹，既得铝合金气门嘴半成品。

进一步地，所述外牙纹滚压成型长度为23-33mm，所述内牙纹挤压成型直径为4.65mm。

本发明的有益效果：本发明的内牙纹采用挤压工艺，即减少一个车加工工序，而且挤压工艺也提高了内牙纹的强度，有效减少报废产品的产生，降低报废率。

辅助孔的设计便于插杆等工具的插入，然后能利用工具转动本发明，方便拆装。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种铝合金气门嘴体及其制造工艺的正视图；

图2为本发明一种铝合金气门嘴体及其制造工艺的冷镦流程图；

图3为本发明一种铝合金气门嘴体及其制造工艺的加工牙纹流程图；

图4为本发明一种铝合金气门嘴体及其制造工艺的，加工防滑纹流程图；

图5为本发明一种铝合金气门嘴体及其制造工艺的辅助孔加工流程图；

图中：1-主体段、2-台体段、11-气门嘴芯腔一、12-气门嘴芯腔二、13-气门嘴芯腔三、14-连接芯腔、15-主腔、21-辅助孔、101-外牙纹、102-内牙纹。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：一种铝合金气门嘴体，包括主体段1以及台体段2，主体段1上端冷镦一体成型相连台体段2，主体段1内依次冷镦加工气门嘴芯腔一11、气门嘴芯腔二12、气门嘴芯腔三13、连接芯腔14以及主腔15，气门嘴芯腔一11、气门嘴芯腔二12、连接芯腔14以及主腔15均为圆柱形腔，气门嘴芯腔三13为锥形腔且锥张角为17°，实现冷镦成型，提高精度，主体段1的环形外周面采用滚丝工艺滚压成型有外牙纹101，气门嘴芯腔二12环形内周壁采用挤压工艺挤压成型有内牙纹102，内牙纹102采取挤压工艺，即减少一个车加工工序，而且挤压工艺也提高了内牙纹102的强度，有效减少报废产品的产生，降低报废率，台体段2环形外周面采用滚丝工艺滚压成型有防滑纹，防滑纹的设计增加摩擦力，方便握持台体段2，便于拆装，台体段2左右两端均采用钻孔工艺开设有辅助孔21，能利用插杆等工具插入辅助孔21，然后利用工具转动本发明，方便拆装。

气门嘴芯腔一11的直径大于气门嘴芯腔二12的直径，气门嘴芯腔二12的直径大于气门嘴芯腔三13下部大端直径，气门嘴芯腔三13上部小端直径与连接芯腔14的直径相同，主腔15的直径大于连接芯腔14的直径。

台体段2下端冷镦加工环形凹槽，且环形凹槽设置在主体段1环形侧面，把密封垫套装到主体段1环形侧面，然后把密封垫卡装到环形凹槽内，用于实现密封功能。

一种铝合金气门嘴体的制造工艺，该成型工艺包括以下步骤：

s1，下料：利用下料设备将铝合金材料的棒条分段成设计长度的圆柱形胚料；

s2，冷镦：利用冷镦冲模具将圆柱形胚料冷镦成型铝合金气门嘴胚料；

s3，加工牙纹：采用滚丝设备以及挤压设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1上分别加工外牙纹101以及内牙纹102；

s4，加工防滑纹：采用滚丝设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的环形外周面采用滚压成型防滑纹；

s5，辅助孔21加工：采用钻孔设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的左右两端均加工有辅助孔21，既得铝合金气门嘴成品；

s6，辅助工序：将成型的铝合金气门嘴成品进行去污、清洗以及烘干处理；

s7，成品铝合金气门嘴检验。

冷镦步骤包括以下六个工位；首先采用第一冷镦冲模具在圆柱形胚料下端冷镦成型有气门嘴芯腔一11；然后采用第二冷镦冲模具在圆柱形胚料下端依次冷镦成型气门嘴芯腔二12以及气门嘴芯腔三13；然后采用第三冷镦冲模具在圆柱形胚料冷镦成型有主体段1以及台体段2胚料；然后采用第四冷镦冲模具将台体段2胚料冷镦成型有台体段2；然后采用第五冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有主腔15；然后采用第六冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有连接芯腔14，进而使主腔15与气门嘴芯腔三13连通，既得铝合金气门嘴胚料。

气门嘴芯腔一11冷镦成型直径为5.5mm，气门嘴芯腔二12冷镦成型有直径为5mm，主腔15冷镦成型有直径为4.5mm，连接芯腔14冷镦成型有直径为3.82mm。

台体段2冷镦成型有直径为14mm，铝合金气门嘴胚料长度为28-38mm。

第一冷镦冲模具以及第二冷镦冲模具均利用圆柱形胚料上部进行定位基点，第三冷镦冲模具、第四冷镦冲模具、第五冷镦冲模具以及第六冷镦冲模具均利用气门嘴芯腔一11进行定位基点，用于保证气门嘴芯腔一11、气门嘴芯腔二12、气门嘴芯腔三13、连接芯腔14以及主腔15的同心度

加工牙纹步骤包括以下两个工位；首先采用滚丝设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1环形外周面上滚压成型有外牙纹101；然后在铝合金气门嘴胚料在外牙纹101加工完成后，再利用挤压设备在气门嘴芯腔二12环形内周壁上挤压成型内牙纹102，既得铝合金气门嘴半成品。

外牙纹101滚压成型长度为23-33mm，内牙纹102挤压成型直径为4.65mm。

作为本发明的实施例1：一种铝合金气门嘴体的制造工艺，包括以下步骤：

s1，下料：利用下料设备将5056铝合金材料的棒条分段成设计长度的圆柱形胚料；

s2，如图2所示，冷镦：利用冷镦冲模具将圆柱形胚料冷镦成型铝合金气门嘴胚料；

s3，如图3所示，加工牙纹：采用滚丝设备以及挤压设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1上分别加工外牙纹101以及内牙纹102；

s4，如图4所示，加工防滑纹：采用滚丝设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的环形外周面采用滚压成型防滑纹；

s5，如图5所示，辅助孔21加工：采用钻孔设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的左右两端均加工有辅助孔21，既得铝合金气门嘴成品；

s6，辅助工序：将成型的铝合金气门嘴成品进行去污、清洗以及烘干处理；

s7，成品铝合金气门嘴检验。

冷镦步骤包括以下六个工位；首先采用第一冷镦冲模具在圆柱形胚料下端冷镦成型有直径5.5mm的气门嘴芯腔一11，然后采用第二冷镦冲模具在圆柱形胚料下端依次冷镦成型有直径5mm气门嘴芯腔二12以及气门嘴芯腔三13，然后采用第三冷镦冲模具在圆柱形胚料冷镦成型有主体段1以及台体段2胚料，然后采用第四冷镦冲模具将台体段2胚料冷镦成型为直径14mm的台体段2，然后采用第五冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有直径4.5mm的主腔15，然后采用第六冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有直径3.82mm的连接芯腔14，进而使主腔15与气门嘴芯腔三13连通，既得长度为28mm的铝合金气门嘴胚料。

第一冷镦冲模具以及第二冷镦冲模具均利用圆柱形胚料上部进行定位基点，第三冷镦冲模具、第四冷镦冲模具、第五冷镦冲模具以及第六冷镦冲模具均利用气门嘴芯腔一11进行定位基点，用于保证气门嘴芯腔一11、气门嘴芯腔二12、气门嘴芯腔三13、连接芯腔14以及主腔15的同心度

加工牙纹步骤包括以下两个工位；首先采用滚丝设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1环形外周面上滚压成型有外牙纹101，外牙纹101长度为23mm，然后在铝合金气门嘴胚料在外牙纹101加工完成后，再利用挤压设备在气门嘴芯腔二12环形内周壁上挤压成型直径为4.65mm的内牙纹102，此时气门嘴芯腔一11的直径为5.4mm，既得铝合金气门嘴半成品。

作为本发明的实施例2：一种铝合金气门嘴体的制造工艺，包括以下步骤：

s1，下料：利用下料设备将5056铝合金材料的棒条分段成设计长度的圆柱形胚料；

s2，如图2所示，冷镦：利用冷镦冲模具将圆柱形胚料冷镦成型铝合金气门嘴胚料；

s3，如图3所示，加工牙纹：采用滚丝设备以及挤压设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1上分别加工外牙纹101以及内牙纹102；

s4，如图4所示，加工防滑纹：采用滚丝设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的环形外周面采用滚压成型防滑纹；

s5，如图5所示，辅助孔21加工：采用钻孔设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的左右两端均加工有辅助孔21，既得铝合金气门嘴成品；

s6，辅助工序：将成型的铝合金气门嘴成品进行去污、清洗以及烘干处理；

s7，成品铝合金气门嘴检验。

冷镦步骤包括以下六个工位；首先采用第一冷镦冲模具在圆柱形胚料下端冷镦成型有直径5.5mm的气门嘴芯腔一11，然后采用第二冷镦冲模具在圆柱形胚料下端依次冷镦成型有直径5mm气门嘴芯腔二12以及气门嘴芯腔三13，然后采用第三冷镦冲模具在圆柱形胚料冷镦成型有主体段1以及台体段2胚料，然后采用第四冷镦冲模具将台体段2胚料冷镦成型为直径14mm的台体段2，然后采用第五冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有直径4.5mm的主腔15，然后采用第六冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有直径3.82mm的连接芯腔14，进而使主腔15与气门嘴芯腔三13连通，既得长度为32mm的铝合金气门嘴胚料。

第一冷镦冲模具以及第二冷镦冲模具均利用圆柱形胚料上部进行定位基点，第三冷镦冲模具、第四冷镦冲模具、第五冷镦冲模具以及第六冷镦冲模具均利用气门嘴芯腔一11进行定位基点，用于保证气门嘴芯腔一11、气门嘴芯腔二12、气门嘴芯腔三13、连接芯腔14以及主腔15的同心度

加工牙纹步骤包括以下两个工位；首先采用滚丝设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1环形外周面上滚压成型有外牙纹101，外牙纹101长度为28mm，然后在铝合金气门嘴胚料在外牙纹101加工完成后，再利用挤压设备在气门嘴芯腔二12环形内周壁上挤压成型直径为4.65mm的内牙纹102，此时气门嘴芯腔一11的直径为5.4mm，既得铝合金气门嘴半成品。

作为本发明的实施例3：一种铝合金气门嘴体的制造工艺，包括以下步骤：

s1，下料：利用下料设备将5056铝合金材料的棒条分段成设计长度的圆柱形胚料；

s2，如图2所示，冷镦：利用冷镦冲模具将圆柱形胚料冷镦成型铝合金气门嘴胚料；

s3，如图3所示，加工牙纹：采用滚丝设备以及挤压设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1上分别加工外牙纹101以及内牙纹102；

s4，如图4所示，加工防滑纹：采用滚丝设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的环形外周面采用滚压成型防滑纹；

s5，如图5所示，辅助孔21加工：采用钻孔设备在铝合金气门嘴半成品的台体段2的左右两端均加工有辅助孔21，既得铝合金气门嘴成品；

s6，辅助工序：将成型的铝合金气门嘴成品进行去污、清洗以及烘干处理；

s7，成品铝合金气门嘴检验。

冷镦步骤包括以下六个工位；首先采用第一冷镦冲模具在圆柱形胚料下端冷镦成型有直径5.5mm的气门嘴芯腔一11，然后采用第二冷镦冲模具在圆柱形胚料下端依次冷镦成型有直径5mm气门嘴芯腔二12以及气门嘴芯腔三13，然后采用第三冷镦冲模具在圆柱形胚料冷镦成型有主体段1以及台体段2胚料，然后采用第四冷镦冲模具将台体段2胚料冷镦成型为直径14mm的台体段2，然后采用第五冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有直径4.5mm的主腔15，然后采用第六冷镦冲模具在主体段1上端冷镦成型有直径3.82mm的连接芯腔14进而使主腔15与气门嘴芯腔三13连通，既得长度为38mm的铝合金气门嘴胚料。

第一冷镦冲模具以及第二冷镦冲模具均利用圆柱形胚料上部进行定位基点，第三冷镦冲模具、第四冷镦冲模具、第五冷镦冲模具以及第六冷镦冲模具均利用气门嘴芯腔一11进行定位基点，用于保证气门嘴芯腔一11、气门嘴芯腔二12、气门嘴芯腔三13、连接芯腔14以及主腔15的同心度

加工牙纹步骤包括以下两个工位；首先采用滚丝设备在铝合金气门嘴胚料的主体段1环形外周面上滚压成型有外牙纹101，外牙纹101长度为33mm，然后在铝合金气门嘴胚料在外牙纹101加工完成后，再利用挤压设备在气门嘴芯腔二12环形内周壁上挤压成型直径为4.65mm的内牙纹102，此时气门嘴芯腔一11的直径为5.4mm，既得铝合金气门嘴半成品。

检验对比测试结果如下：

根据上述检验对比测试结果会得出结果为：减少了芯腔部位加工，提高了芯腔部位的精度，内牙纹采用挤压方式，大大提高了牙纹强度，增强了产品的安全性能及精度。

涉及到设备和冷镦冲模具均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。