摘要：在很多的与机械相关的行业之中，阀体件的身影不可或缺，阀体件在诸如铁路货车、汽车、船舶等等机械制造品中起着非常重要的作用，因此需要注重对于阀体制造工艺及夹具设计的分析研究。在某个阀体件的制造之中，首先来说其材质是铸钢件，属于压铸的阀体件，该阀体件需要加工的位置有四个部分，第一个部分是底面以及在底面上的四个光孔;第二个部分是两个圆柱销孔与两个螺纹孔;第三个部分是表面及表面之上的四个光孔上的锪面，与其上的圆柱孔面、螺纹孔;第四个部分是其他工位上的锪面和相关的圆柱孔。在该阀体件的制造过程中，需要细致加工的位置并不多，但是需要注意的问题是怎样科学的使用数控机床，同时对于阀体件的制造精确度和生产的效率进行提升。在制造该阀体件的过程中，常见的问题有底面和表面之间的厚度存在差异，底面的制造余量非常的不均匀;对于工件的装夹运用的是虎钳夹具，这样就需要花费时间在装夹的调整上，那么阀体件的制造效率就会受到影响。

关键词：阀体制造工艺;夹具设计;应用;

引言

阀体制造方法和工艺很多，而比较常见的气动阀体铸造更加适合现代阀门生产，在应用领域中也反响出很好的效果。金属类阀体制造的材料是金属，被应用在机械等领域已经成为不可替代的技术，而在发展进程中，随着需求标准的提高，制造技术和工艺也在不断的变化。其中阀体制造技术的不同，影响因素比较多且有差异，金属后者合金的选择、制造过程中的影响因素都会对阀体的成型与应用有很大的影响。因此，在工艺选择上必须要谨慎，要对各种因素进行整体考虑，在工艺确定后方可进行对应的夹具进行设计，夹具设计也需要按照阀体工艺和阀体应用的实际需求进行设计。

1关于阀体制造工艺的分析

对于阀体制造来说，其相关的制造工艺步骤分为四步，第一步是对于底面和其面上的四个光孔，以及两个圆柱销孔与两个螺纹孔进行加工;第二步是对于表面、表面上的四个光孔上的锪面以及其上的圆柱孔面和螺纹孔进行加工;第三步是对于工位一锪面和其上的孔进行加工;第四步是对于工位二锪面和其上的孔进行加工。在完成上述的阀体件制造工艺步骤过程中，需要夹具的辅助，如果运用的是虎钳来进行装夹操作，那么就需要进行调整，这个步骤会耗费大量的时间，而且调整的精确度也不一定符合制造要求，这不仅仅使得生产效率变低，而且精确程度也得不到保障。在进行底面的加工时，阀体件如果将定位的粗基准选择为不合适的表面，那么就会出现底面和表面之间的厚度差异，解决这个问题就需要选取合适的表面作为定位粗基准，进行阀体件的装夹。在实际的操作过程中，利用四个进行定位的支撑元件对于阀体件表面进行定位，来确保工件加工的尺寸数据符合规范，接着使用双联动气缸压板夹紧阀体件。对于因为工件使用虎钳装夹而造成的，底面的定位基准面无法确保各个工位的孔和表面大孔中心线垂直的问题，首先要找到出现这个问题的根本原因，也就是加工工位时的定位面需要找准与其部位相对应的粗基准面，所以需要在进行阀体件的装夹时，设计出一种专用的夹具来满足相关的加工要求，这就涉及到了夹具的设计部分。同时对于数控机床的选取，需要注重两个方面的规范，第一个方面的规范是阀体件的量化生产需要得到保障，而且应该兼顾到阀体件的加工精确程度与效率，一般来说阀体件的制造都会配备三坐标的数控铣床或者是机加工中心;第二个方面的规范是要了解生产的产品性质，如果是需要较高精确度或者是多个种类的小数量零部件，或者只是进行试生产，那么就需要选择可以满足多种生产要求的数控机床，该类型机床应该有着较强的适应性与高效率性，比如可以配备四轴以上的联动数控机床。

2阀体制造工艺影响因素

2.1阀体制造工艺中的铸型压力因素

阀体铸造的时候需要将液态的金属通过气体压力注入阀体模型中，通过液体金属在模型内的流动完成阀体铸造，在液体金属进入阀体模型的过程中，对气体产生的压力是有需求的，所产生的压力足以将金属液压进模型中，受到各种因素影响。首先，金属液的密度是影响能够完全充满模型的关键，如果金属液在选择的时候选择密度过大的，那么就会造成金属液的质量增大，导致需要的气动压力就越大，阀体成型的难度也就越大。其次，气体压力不能无差别的使用，需要通过金属液的密度和模型的高度进行确定。通过金属液的密度确定能推动所需要的气动压力，在按照模型的高度进行确定能够使得金属液充满模型的压力值，这样才能保证金属液能够在适合的压力下完成模型充满。

2.2阀体制造工艺中的铸型保压因素

阀体在制造过程中对表面的光洁度是有要求的，不能太过粗糙而导致阀体表面粗糙，而在阀体形成过程中比较重要的因素还有铸型保压的时间。首先，金属液普遍是采用低压，从模型的底部向上部充满模型内部，此过程需要保持压力值以能够达到全部充满模型内部的目的，所以要保持进气孔的气压足够，又能有效的控制好时间的进度，过快或者过慢都会影响阀体的成型，进而影响成品的使用性能。其次，出气孔要做好把控，防止金属液体溢出的同时造成内部成型压力不足，导致的阀体金属液密度不够，这样会导致阀体易碎。出气孔要保持一定压力的同时，还要保证多余气体的排除，如果不能排除会导致阀体出现气泡，从而影响阀体的整体构型。最后，是从保压时间上进行精准拿捏，超出时间未完成金属液的充满就会导致因为金属液温度下降而凝固，密度不足或者不均匀导致阀体铸型失败。保压时间过短，温度没有达到凝固的温度就会导致金属液外泄。

3阀体的加工工艺分析

3.1阀体加工设备的选择

选择加工设备时，应根据阀体的结构形状、技术要求和生产类型合理选择加工设备，前提是要保证加工精度，以提高生产效率。虽然它是导出零件，但加工面主要由回转本体组成。请遵循将操作集与粗精加工分开的加工原则：当阀体是粗加工时，水平车床始终是主要选择。阀门本体首先在水平汽车的床上加工，即门式梁安装卡子至假，还应配备特殊装置和相应的平衡机，以减少零件旋转过程中产生的离心力和位移;其次，当加工阀体的内表面时，刀具延伸长度和刀杆刚度产生的振动会直接影响阀体的加工质量，因此水平塔加工只适用于阀体的粗加工。为阀本体精加工选择加工中心更合适。完成后，轴承数量会减少，夹紧力也会相应减少。在加工过程中，工作台只进行线性运动，以避免旋转运动引起的加工误差，加工中心主轴本身的刚性和数控技术的特点保证了阀体的加工质量。

3.2严格执行分解链任务

工程机械液压阀制造过程中的分解是非常重要的一部分，必须保证分解链的操作效率，以避免制造问题。一、分解前应完成液压阀的识别处理，确定双方的识别，主要是部件序列号，计算拆卸和损坏部件的数量，并填写清单，避免部件泄漏问题， 并同时确定装配位置，以避免在后续装配时出现溢漏现象，因为装配不对称或外观不合理; 第二，零部件分解后，应根据各零部件的情况，特别是阀门杆结构与阀体结构之间的精确配合面，做好防护工作，如果采取合理的防护措施，应避免损坏。为了避免碰撞问题，需要严格控制托盘零件的强度以及对象在实际工作中的位置。

3.3阀门本体技术要求分析

①阀体内腔内阀座孔精度应较高，尺寸精度一般为H8级，法兰端面放置孔同轴度控制在0.03mm. ②端面垂直度范围内 左右法兰同轴度控制在0.05mm范围内。③各法兰螺纹孔相对于基准轴的位置控制在0.05mm范围内。④阀座孔表面粗糙度Ra值小于1.6zim，端面表面粗糙度Ra值.

4阀体夹具设计原理

4.1夹具的设计原理依据

阀体夹具的设计主要是依托于生产力、材料、工艺等的发展水平，在选择设计原理的时候需要依据阀体的特点，同时考虑影响加工效率的各种因素，并对精度加以更加精细的控制，方可成功制作出合格阀体夹具。首先，阀体夹具整体进行分割，这样能够在生产效率上符合夹具的生产和使用，需要在设计上对阀体夹具进行分割，分别取x轴与y轴将阀体分为各90°的夹具，组合后可成为一个整体。其次，法兰保证夹具精度的总要辅助部分，从夹具的结构可知，要通过法兰来对夹具进行固定和定型，要求要通过法兰的精确位置固定达成对夹具的精确度控制，所以法兰的使用材料和卡位、耐温度等都需要严谨设计。最后，在夹具完成之后进行阀体夹具塑形，阀体铸型后会产生许多毛刺等，需要进一步加工、打磨以验证夹具的可应用性。

4.2立式加工中心夹具方案

立式加工中心机床上主要加工3个外圆端面上的孔。为了提高加工效率，机床配置第四轴转台及圆盘尾座，这样就可以实现一次装夹完成孔的加工。定位基准选择φ215mm的外圆中心，用V形块定位外圆面限制工件4个自由度;另外一个定位基准选择φ205mm外圆中心，也是用V形块定位外圆面限制工件2个自由度。这样工件的6个自由度就全都被限制了。

4.3阀体夹具的制造

在各种理论的支撑下，开始阀体的制造，主要采用的是利用气体压力对金属液进行浇灌到夹具中，这也是夹具制造完成之后的阀体成型重要步骤。首先，对金属进行熔化为金属液，这部分在工艺上是比较成熟的技术，所以只需要将金属放到熔炉之中，并对其进行高温加热以达到能够完全熔化即可。其次，是比较重要的步骤夹具底部留孔以保证金属液能够顺利通过孔洞以气体压力压入，同时要保证压力的充足、保压时间等因素的标准化执行。上孔部分要能够完全排除夹具内的空气，以保证阀体的成型，在内部气体完全排除之后及时封住上部孔洞，这样做的目的是能够保证压力的充足，使得阀体的整体密度均匀分布，这也是保证阀体质量的关键环节。最后，对夹具整体进行降温，这个是阀体成型的最后一步，高温金属液充满夹具模型之后对其进行保压，在保压时间完成后可以进行降温，使得金属液凝固成为金属铸件，等到完全降温之后阀体铸件完成。

4.4数控技术在阀体加工中的应用

伴随数控技术的广泛应用，数控自动化代替了手工操作，数控车床代替了普通塔式机，加工中心代替了普通铣床和钻具等。数字控制技术自动化程度高，处理精度高，工作效率高，但数字控制设备投资大，处理成本高，技术要求高，这些因素在一定程度上制约了数控技术的进一步发展。在实际生产中，阀体处理采用普通设备和数控设备的组合，设计采用普通车床，精加工采用数控设备。但是，在机器上广泛使用数控工具——普通工具——也大大提高了生产率。数控刀具需要湿法加工，数控加工是封闭的加工环境，而普通设备是发达的加工环境，例如冷却不足，从而大大缩短了刀具寿命。

结束语

总的来说，阀体件有着非常宽广的运用领域，在很多行业之中都是必不可少的部分，而这也就使得对于阀体的制造工艺有着不同的要求，阀体的制造工艺有着适用行业的特征，充满变化，而相对应的夹具设计也应该符合实际的要求，对于阀体制造工艺及夹具设计研究，有着非常重要的作用。

参考文献

[1]杨清华.一种阀体的加工工艺分析和夹具设计[J].黑龙江科技信息，2020，000（017）：165-166.

[2]刘召田，吴荣涛.一种阀体的熔模模具结构及其制作方法.CN110681824A[P].2020.

[3]侯峰伟，吴斌，张峻宾，等.一种热阀及其制作方法.CN111594627A[P].2020.

[4]陈卫东.四通阀体夹具的设计[J].内燃机与配件，2020，No.303（03）：96-98.[5]陈长青，崔远明，刘飞飞.全焊接球阀的生产工艺.CN110805732A[P].2020.

[5]方明，彭圆，孙志良.一种电磁阀阀体的制造工艺.CN110860858A[P].2020

[6]刘梦飞，张磊，陈泳.制造工艺知识建模与应用研究[J].机械设计与研究，2020，36（03）：105-110.