巧排工艺清除毛刺

西安泵阀总厂有限公司 (陕西 710025) 康永圣 费友谊

我公司生产的角式截止阀，用作控制特种储存运输容器的开启和关闭，是保证储存容器密封性的重要器件之一，故该阀门的使用性能必须安全可靠。阀杆是控制阀门的关键件之一，是阀门的重要零件。零件结构如图1所示。

图1

角式截止阀的阀杆用镍铜合金蒙乃尔400加工制成。蒙乃尔400合金具有高强度、高韧性、硬度低的材料特性，属于难加工材料。尤其铣削阀杆四方后产生的毛刺，像韧性很大的薄锯齿，紧紧地粘贴在过渡棱边上，很难彻底清除干净。而这些毛刺在阀门组装时，常常拉伤阀门的PTFE密封填料内孔，破坏填料密封性，大大降低了阀门的装配合格率。据统计，因填料泄漏导致阀门试验不合格的约占装配阀门的55%，且这些阀门的PTFE填料几乎全部报废。所以，清除干净阀杆毛刺的问题必须尽快解决。

1.技术分析

首先，我们对阀杆加工的相关过程进行分析:阀杆外圆φ18mm磨削后，铣四方14mm×14mm各平面，再用锉刀、手动砂轮打磨去除铣削毛刺。因阀杆材料软、韧性大，铣削的毛刺会翻边粘结在已铣削过的平面上或棱边处。若用锉刀修锉去除毛刺，劳动强度大，加工效率低;若用手动砂轮打磨去除毛刺，打磨过程中常常有自由脱落的小片毛刺飞出，划伤操作人员，或操作人员打磨用力不匀称，操作不当，打磨砂轮就会磨伤光柱外圆φ18mm，降低了零件质量;还因为有一些毛刺粘接在阀杆外圆上，虽经操作者仔细认真打磨、修锉，但仍常有目测漏检的细小毛刺存在，导致组装阀杆时，其细小毛刺拉伤PTFE密封填料内孔，损坏填料。故操作者清除毛刺时，需小心翼翼，慎而又慎，要清除干净1件阀杆的毛刺，需4～8min，生产效率极低。

其次，铣阀杆四方时，因蒙乃尔400合金材料粘刀，刀具磨损快，刀刃钝化后经常得不到及时更换，致使铣削的过渡棱边发生挤压变形，影响零件外观质量，也给清除毛刺带来很大困难。

我们经过对上述存在问题的认真分析，提出了相应解决的方法，并进行工艺试验。

2.方法一

该阀杆加工时，先铣四方各面，再磨削外圆至尺寸。这样试验加工了20件零件，我们在操作过程中发现:虽然铣四方产生的毛刺可以在磨削过程中除去，省掉了精整去毛刺工序，但因磨削外圆用砂轮宽60mm，阀杆需磨削外圆长76mm，磨工师傅对刀时，砂轮会直接接触铣削毛刺，常有毛刺被高速旋转的砂轮卷带后飞出，容易划伤磨工师傅面部，存在安全隐患。这种方法因不理想而被淘汰。

3.方法二

首先，我们在阀杆下料时，将毛坯加长6mm，并将加长的部分车成φ14mm的工艺外圆，作为后续加工的装夹基准。其次，调整阀杆加工过程:先磨φ18mm光杆外圆，再铣14mm×14mm四方，最后车出φ17mm小外圆及30°和20°过渡倒角，改变了零件结构。如图2所示。

图2

我们在阀杆试加工过程中，采用一夹一顶的装夹方式磨外圆和铣四方，既避免了夹伤零件外圆，又能保证铣出的四方平面与外圆中心线的对称度。同时，将前工序产生的铣削毛刺，通过后续车削加工清除，残留的极少的“顽固分之”，见到锉刀，也会举手投降，约需2min就能完成单件零件毛刺的清除，其加工效率远高于手工操作，且保证了零件的加工质量。但阀杆加工过程必须保证铣刀、车刀的锋利，磨损的刀具需及时更换。

又经过几批阀杆的加工，阀门的装配，验证工艺方法二是可行的。又因改变了阀杆的零件结构，增加了装配棱边过渡倒角，使阀杆组装时，不但不会对PTFE密封填料造成损伤，而是装配更方便、快捷。阀门装配合格率提升至98%以上，生产效率随之提高。