一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀及其加工方法与流程

本发明属于阀门加工技术领域，涉及一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀及其加工方法。

背景技术：

天然气作为发动机的一种新能源，能够有效地降低车辆的排放，减少污染，节约成本。燃气喷气阀控制发动机的进气量，精确地配比发动机吸入的空气和天然气，因此其属于发动机燃料供给部分的关键部件。现有的燃气气阀阀形状厚度大多较为不均，内槽太小，在技术上增加了不少难题，需要在加工上多加工序以及多做模具来弥补缺失，原材料浪费较多，成本较高，且成品在安装过程中容易发生形变，影响安装加工精度。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种阀门加工方法[申请号：201910721346.3]，包括：a、阀体制造：对购置的铸件进行检测，利用超声波进行探伤，对合格的铸件做堆焊及焊后热处理，对铸件的密封面进行研磨；b、阀门内件制造工序：对购置的原材料进行检测，将原料制成毛坯，随后对毛坯做超声波探伤，对合格的毛坯做堆焊及焊后热处理，对毛坯的密封面进行研磨；c、端盖加工：步骤b中的毛坯包括端盖毛坯，将端盖放入到打孔装置上，在端盖上冲好螺纹孔吗，完成端盖的加工；d、紧固件制造；e、总装：将生产好的零件清洗后进行粗装配，随后对装配后的阀门做水压试验，合格后拆开擦净，再将零部件装配在一起，与执行器调试，调试完成后对阀门表面进行上漆，随后将阀门包装进行搬运。但是该方案所加工的阀体仍然存在壁厚不均匀且容易发生形变的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀。

本发明的另一目的是提供一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀，包括气阀主体，所述的气阀主体上设有进气端和出气端，所述的气阀主体由纯铝材质制成且气阀主体的壁厚均匀，所述的气阀主体上设有若干沿气阀主体中心线对称的防形变避让槽，所述的进气端和出气端分别与防形变避让槽的位置相对应，所述的气阀主体底部设有缓冲防形变底板，所述的缓冲防形变底板与气阀主体之间通过弹性件连接，所述的气阀主体底部设有若干沿气阀主体中心线对称的弹性件避让槽，所述的弹性件包括设置于弹性件避让槽内的弹簧，所述的弹簧一端与气阀主体连接，所述的弹簧另一端与缓冲防形变底板连接，所述的缓冲防形变底板上设有若干沿缓冲防形变底板中心线对称的防侧滑块，所述的气阀主体上设有若干沿气阀主体中心线对称的防侧抵接块，所述的防侧抵接块与防侧滑块相抵接配合，所述的防侧滑块靠近防侧抵接块一端设有防脱限位槽，所述的防侧抵接块远离气阀主体一端设有延伸通入至防脱限位槽内的防脱限位块，所述的防侧抵接块由弹性橡胶材质制成在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀及其加工方法中，所述的步骤一中的具体操作为：采用超声波探伤设备对纯铝毛胚进行探伤，将不合格的毛胚原料剔除，将合格的毛胚原料送至下一工序处。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀中，所述的气阀主体顶部设有顶部避让槽，所述的气阀主体内可转动的设有通止球阀，所述的通止球阀内设有通气通道，所述的通止球阀顶部设有贯穿通过顶部避让槽的转动杆，所述的气阀主体顶部设有固定块，所述的固定块位于顶部避让槽上方且固定块的横截面积大于顶部避让槽的横截面积，所述的转动杆与固定块转动配合，所述的转动杆顶部设有转动扳手，所述的转动扳手与转动杆相互垂直。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀中，所述的固定块上设有第一扳手抵接板，所述的固定块上还设有第二扳手抵接板，所述的第一扳手抵接板和第二扳手抵接板分别与转动扳手相抵接配合，所述的第一扳手抵接板和第二扳手抵接板相互垂直，所述的气阀主体顶部设有若干沿气阀主体中心线对称的加固板，所述的加固板呈弧形，所述的加固板与固定块之间设有抗扭矩连接杆，所述的抗扭矩连接杆一端与气阀主体连接，所述的抗扭矩连接杆另一端与加固板连接。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀中，所述的抗扭矩连接杆与气阀主体相互平行，所述的抗扭矩连接杆与气阀主体之间设有加强筋，所述的加强筋一端与抗扭矩连接杆相连，所述的加强筋另一端与气阀主体相连，所述的加固板与加强筋相互平行，所述的加固板与加强筋之间设有支撑加固杆，所述的支撑加固杆一端与加固板相连，所述的支撑加固杆另一端与加强筋相连，所述的进气端上设有第一外螺纹，所述的出气端上设有第二外螺纹，所述的第一外螺纹与第二外螺纹的螺径相同。

一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法，包括如下步骤：

步骤一：气阀主体制造，对纯铝毛胚进行探伤，挑拣合格毛胚原料；

步骤二：气阀主体压铸制胚，压铸壁厚均匀的阀体；

步骤三：气阀主体加工钻孔，加工避让槽，攻端口螺纹；

步骤四：高精密车床加工气阀主体阀口；

步骤五：清洗油污；

步骤六：装配零部件。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法中，所述的步骤一中的具体操作为：采用超声波探伤设备对纯铝毛胚进行探伤，将不合格的毛胚原料剔除，将合格的毛胚原料送至下一工序处。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法中，所述的步骤二中的具体操作为：工作人员将纯铝毛胚投入至熔炉内，加热炉中加热到661℃～800℃，加热成液态铝，将液态铝通过压铸机压铸至模具中，模具的成型腔壁厚均匀，所述的步骤二中液态铝压铸至模具中后，将模具取出进行冷却，得到初步成型的气阀主体，对气阀主体进行去毛刺处理。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法中，所述的步骤三中的具体操作为：将气阀主体安放至钻机上，进行固定后使用钻头对气阀主体进行钻孔，形成防形变避让槽，形成防形变避让槽后，使用钻机对气阀主体顶部进行钻孔，形成顶部避让槽，形成顶部避让槽后，使用钻机对气阀主体底部进行钻孔，形成弹性件避让槽，所述的步骤三中钻孔完成后，将气阀主体安放于自动螺纹车床内，依次对气阀主体的进气端和出气端进行外螺纹加工，外螺纹加工完毕后将使用喷枪将进气端和出气端上的碎屑去除。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法中，所述的步骤四中的具体操作为：将气阀主体安放至数控车床内，利用夹具将气阀主体夹紧固定，启动数控车床，转速控制在1500转～2500转，使用内圆刀对阀口进行加工，所述的步骤四阀口加工完毕后，数控车床转速控制在1300转～1500转，使用倒角刀对阀口进行倒角加工，加工完成后，取下气阀主体，使用喷枪对气阀主体上的碎屑去除。

在上述的一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法中，所述的步骤五中的具体操作为：工作人员使用中性清洗剂对气阀主体进行全面清洗去污，所述的步骤六中的具体操作为：将通止球阀、转动杆和转动扳手组装后，穿过固定块后与装配至气阀主体进行装配，将加固板和加强筋通过焊接与气阀主体顶部连接，焊接温度控制在100℃～150℃，将弹簧放置于弹性件避让槽内与气阀主体固定连接，将缓冲防形变底板与弹簧进行固定连接，完成装配。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中的气阀主体由纯铝材质制成，纯铝密度高不会产生气孔、砂眼，保障气密性要求，从而减少阀口面加工余量，由于进气端和出气端容易发生形变，通过设置防形变避让槽，即使变形也不会影响外观以及加工安装时的精度，气阀主体的壁厚均匀，容易加工且节约了原材料，经济实用。

2、本发明通过设置缓冲防形变底板与弹性件，在安装过程中，可减少对气阀主体底部的碰撞，即便发生碰撞，缓冲防形变底板也可起到缓冲保护作用，增加了气阀主体的使用寿命。

3、本发明通过设置加固板与抗扭矩连接杆，在外力掰动气阀主体时，可提高气阀主体的强度，避免气阀主体轻易发生扭转，进一步提高了气阀主体的使用寿命，加强筋进一步加强了气阀主体的强度，提高了稳固性。

4、本发明将加工盲孔通过避让使盲孔变通孔，解决了加工时冷却液流通带走分布残渣，减少铝屑的粘刀量，保证尺寸的精确度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明实施例一中不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的结构示意图。

图2是图1中a处的放大示意图。

图3是本发明实施例一中固定块的结构示意图。

图中：气阀主体1、进气端2、出气端3、防形变避让槽4、缓冲防形变底板5、弹性件避让槽6、弹簧7、防侧滑块8、防侧抵接块9、防脱限位槽10、防脱限位块11、顶部避让槽12、通止球阀13、通气通道14、转动杆15、固定块16、转动扳手17、第一扳手抵接板18、第二扳手抵接板19、加固板20、抗扭矩连接杆21、加强筋22、支撑加固杆23、第一外螺纹24、第二外螺纹25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

实施例一

如图1、图2、图3所示，一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀，包括气阀主体1，所述的气阀主体1上设有进气端2和出气端3，所述的气阀主体1由纯铝材质制成且气阀主体1的壁厚均匀，所述的气阀主体1上设有若干沿气阀主体1中心线对称的防形变避让槽4，所述的进气端2和出气端3分别与防形变避让槽4的位置相对应，所述的气阀主体1底部设有缓冲防形变底板5，所述的缓冲防形变底板5与气阀主体1之间通过弹性件连接，所述的气阀主体1底部设有若干沿气阀主体1中心线对称的弹性件避让槽6，所述的弹性件包括设置于弹性件避让槽6内的弹簧7，所述的弹簧7一端与气阀主体1连接，所述的弹簧7另一端与缓冲防形变底板5连接，所述的缓冲防形变底板5上设有若干沿缓冲防形变底板5中心线对称的防侧滑块8，所述的气阀主体1上设有若干沿气阀主体1中心线对称的防侧抵接块9，所述的防侧抵接块9与防侧滑块8相抵接配合，所述的防侧滑块8靠近防侧抵接块9一端设有防脱限位槽10，所述的防侧抵接块9远离气阀主体1一端设有延伸通入至防脱限位槽10内的防脱限位块11，所述的防侧抵接块9由弹性橡胶材质制成。

在本实施例中，气阀主体1由纯铝材质制成，纯铝密度高不会产生气孔、砂眼，保障气密性要求，从而减少阀口面加工余量，由于进气端2和出气端3容易发生形变，通过设置防形变避让槽4，即使变形也不会影响外观以及加工安装时的精度，气阀主体1的壁厚均匀，容易加工且节约了原材料，经济实用，同时通过设置缓冲防形变底板5与弹性件，在安装过程中，可减少对气阀主体1底部的碰撞，即便发生碰撞，缓冲防形变底板5也可起到缓冲保护作用，增加了气阀主体1的使用寿命。弹性件避让槽6用以安置弹簧7，当外部冲击力撞击缓冲防形变底板5时，通过弹簧7的弹力可吸收部分冲击力，对气阀主体1起到缓冲作用，避免气阀主体1直接受到冲击力，增加了气阀主体1的使用寿命。当缓冲防形变底板5受到侧部撞击时，通过防侧抵接块9与防侧滑块8之间的抵接作用，避免侧部冲击力直接冲击到气阀主体1，对气阀主体1的侧部也起到保护。当缓冲防形变底板5上下移动时，通过防脱限位块11与防脱限位槽10之间的滑动配合，避免防侧滑块8与防侧抵接块9脱离，本领域技术人员应当理解，防侧抵接块9可以由天然橡胶、顺丁橡胶或者异戊橡胶制成，吸收侧部冲击力效果较好。

结合图1所示，所述的气阀主体1顶部设有顶部避让槽12，所述的气阀主体1内可转动的设有通止球阀13，所述的通止球阀13内设有通气通道14，所述的通止球阀13顶部设有贯穿通过顶部避让槽12的转动杆15，所述的气阀主体1顶部设有固定块16，所述的固定块16位于顶部避让槽12上方且固定块16的横截面积大于顶部避让槽12的横截面积，所述的转动杆15与固定块16转动配合，所述的转动杆15顶部设有转动扳手17，所述的转动扳手17与转动杆15相互垂直。

本实施例中，通过设置顶部避让槽12，将加工盲孔通过避让使盲孔变通孔，解决了加工时冷却液流通带走分布残渣，减少铝屑的粘刀量，保证尺寸的精确度，通过转动转动杆15，可带动通止球阀13进行转动，从而实现阀体内的气体通或止，通气通道14用以通过气体。固定块16位于顶部避让槽12上方且固定块16的横截面积大于顶部避让槽12的横截面积，避免发生漏气现象，当需要转动通止球阀13时，工作人员通过转动转动扳手17，带动转动杆15以及通止球阀13进行同步转动。

结合图1、图2所示，所述的固定块16上设有第一扳手抵接板18，所述的固定块16上还设有第二扳手抵接板19，所述的第一扳手抵接板18和第二扳手抵接板19分别与转动扳手17相抵接配合，所述的第一扳手抵接板18和第二扳手抵接板19相互垂直，所述的气阀主体1顶部设有若干沿气阀主体1中心线对称的加固板20，所述的加固板20呈弧形，所述的加固板20与固定块16之间设有抗扭矩连接杆21，所述的抗扭矩连接杆21一端与气阀主体1连接，所述的抗扭矩连接杆21另一端与加固板20连接。

本实施例中，当需要通气时，将转动扳手17转动至与第二扳手抵接板19相抵接处，使得通气通道14与进气端2、出气端3相连通，当需要关闭阀门时，将转动扳手17转动至与第一扳手抵接板18相抵接处，使得通气通道14与进气端2、出气端3相隔断，实现关闭。通过设置加固板20与抗扭矩连接杆21，在外力掰动气阀主体1时，可提高气阀主体1的强度，避免气阀主体1轻易发生扭转，进一步提高了气阀主体1的使用寿命。

所述的抗扭矩连接杆21与气阀主体1相互平行，所述的抗扭矩连接杆21与气阀主体1之间设有加强筋22，所述的加强筋22一端与抗扭矩连接杆21相连，所述的加强筋22另一端与气阀主体1相连，加强筋22进一步加强了气阀主体1的强度，提高了稳固性。

所述的加固板20与加强筋22相互平行，所述的加固板20与加强筋22之间设有支撑加固杆23，所述的支撑加固杆23一端与加固板20相连，所述的支撑加固杆23另一端与加强筋22相连，所述的进气端2上设有第一外螺纹24，所述的出气端3上设有第二外螺纹25，所述的第一外螺纹24与第二外螺纹25的螺径相同。

本实施例中，支撑加固杆23对加固板20与加强筋22起到连接作用，进一步提高了结构的稳固性，第一外螺纹24与第二外螺纹25用以进行螺接，第一外螺纹24与第二外螺纹25的螺径相同，进气端和出气端和互换，不影响使用，无需进行判断。

本发明的工作原理是：

气阀主体1由纯铝材质制成，纯铝密度高不会产生气孔、砂眼，保障气密性要求，从而减少阀口面加工余量，由于进气端2和出气端3容易发生形变，通过设置防形变避让槽4，即使变形也不会影响外观以及加工安装时的精度，气阀主体1的壁厚均匀，容易加工且节约了原材料，经济实用，同时通过设置缓冲防形变底板5与弹性件，在安装过程中，可减少对气阀主体1底部的碰撞，即便发生碰撞，缓冲防形变底板5也可起到缓冲保护作用，增加了气阀主体1的使用寿命，当缓冲防形变底板5上下移动时，通过防脱限位块11与防脱限位槽10之间的滑动配合，避免防侧滑块8与防侧抵接块9脱离。

当缓冲防形变底板5受到侧部撞击时，通过防侧抵接块9与防侧滑块8之间的抵接作用，避免侧部冲击力直接冲击到气阀主体1，对气阀主体1的侧部也起到保护，防侧抵接块9可以由天然橡胶、顺丁橡胶或者异戊橡胶制成，吸收侧部冲击力效果较好。

当需要通气时，将转动扳手17转动至与第二扳手抵接板19相抵接处，使得通气通道14与进气端2、出气端3相连通，当需要关闭阀门时，将转动扳手17转动至与第一扳手抵接板18相抵接处，使得通气通道14与进气端2、出气端3相隔断，实现关闭。

通过设置加固板20与抗扭矩连接杆21，在外力掰动气阀主体1时，可提高气阀主体1的强度，避免气阀主体1轻易发生扭转，进一步提高了气阀主体1的使用寿命，加强筋22进一步加强了气阀主体1的强度，提高了稳固性，支撑加固杆23对加固板20与加强筋22起到连接作用，进一步提高了结构的稳固性，第一外螺纹24与第二外螺纹25用以进行螺接，第一外螺纹24与第二外螺纹25的螺径相同，进气端和出气端和互换，不影响使用，无需进行判断。

实施例二

本实施例提供一种不易变形的薄壁式纯铝燃气气阀的加工方法，包括如下步骤：

步骤一：气阀主体1制造，对纯铝毛胚进行探伤，挑拣合格毛胚原料；

步骤二：气阀主体1压铸制胚，压铸壁厚均匀的阀体；

步骤三：气阀主体1加工钻孔，加工避让槽，攻端口螺纹；

步骤四：高精密车床加工气阀主体阀口；

步骤五：清洗油污；

步骤六：装配零部件。

所述的步骤一中的具体操作为：采用超声波探伤设备对纯铝毛胚进行探伤，将不合格的毛胚原料剔除，将合格的毛胚原料送至下一工序处。

所述的步骤二中的具体操作为：工作人员将纯铝毛胚投入至熔炉内，加热炉中加热到661℃～800℃，加热成液态铝，将液态铝通过压铸机压铸至模具中，模具的成型腔壁厚均匀，所述的步骤二中液态铝压铸至模具中后，将模具取出进行冷却，得到初步成型的气阀主体1，对气阀主体1进行去毛刺处理。

所述的步骤三中的具体操作为：将气阀主体1安放至钻机上，进行固定后使用钻头对气阀主体1进行钻孔，形成防形变避让槽4，形成防形变避让槽4后，使用钻机对气阀主体1顶部进行钻孔，形成顶部避让槽12，形成顶部避让槽12后，使用钻机对气阀主体1底部进行钻孔，形成弹性件避让槽6，所述的步骤三中钻孔完成后，将气阀主体1安放于自动螺纹车床内，依次对气阀主体1的进气端2和出气端3进行外螺纹加工，外螺纹加工完毕后将使用喷枪将进气端2和出气端3上的碎屑去除。

所述的步骤四中的具体操作为：将气阀主体1安放至数控车床内，利用夹具将气阀主体1夹紧固定，启动数控车床，转速控制在1500转～2500转，使用内圆刀对阀口进行加工，所述的步骤四阀口加工完毕后，数控车床转速控制在1300转～1500转，使用倒角刀对阀口进行倒角加工，加工完成后，取下气阀主体1，使用喷枪对气阀主体1上的碎屑去除。

所述的步骤五中的具体操作为：工作人员使用中性清洗剂对气阀主体1进行全面清洗去污，所述的步骤六中的具体操作为：将通止球阀13、转动杆15和转动扳手17组装后，穿过固定块16后与装配至气阀主体1进行装配，将加固板20和加强筋22通过焊接与气阀主体1顶部连接，焊接温度控制在100℃～150℃，将弹簧7放置于弹性件避让槽6内与气阀主体1固定连接，将缓冲防形变底板5与弹簧7进行固定连接，完成装配。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神。

尽管本文较多地使用气阀主体1、进气端2、出气端3、防形变避让槽4、缓冲防形变底板5、弹性件避让槽6、弹簧7、防侧滑块8、防侧抵接块9、防脱限位槽10、防脱限位块11、顶部避让槽12、通止球阀13、通气通道14、转动杆15、固定块16、转动扳手17、第一扳手抵接板18、第二扳手抵接板19、加固板20、抗扭矩连接杆21、加强筋22、支撑加固杆23、第一外螺纹24、第二外螺纹25等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。