小口徑閥桿的冷鐓工藝設計與分析及模具結構與設計

    低壓小口徑閥門的閥桿，通常采用棒料經熱模鍛后車制而成或者直接車制而成，材料利用率僅28%-50%。經試驗，采用冷擠壓和滾扣工藝，再經過少量的切削加工和壓方可達到閥門的使用性能要求，材料利用率可達到95%以上。現以PN1.6MPa,DN25 J41H-16C 截止閥閥桿為例，討論閥桿的冷鐓工藝。

    冷擠壓材料 不銹鋼1Cr13、2Cr13、黃銅H62或經表面氮化處理的35號優質碳素鋼均為常用的冷擠壓材料，因此，選擇上訴材料作用閥桿均可以選擇冷鐓加工工藝。

    材料的表面應該潔凈、光滑，不應有裂紋、氣泡、劃傷、氧化皮等缺陷，并且鋼料的斷口和酸洗試片的組織不應有分層、縮孔、非金屬夾雜物和白點等。

    工藝設計與分析 DN25閥桿的冷擠壓件，兩端分別車球頭、車螺紋、壓四方，即可達到產品的使用要求。

    閥桿的冷擠壓件為細長桿件，在變形過程中容易發生彎曲，小口徑閥桿的冷鐓工藝設計與分析及模具結構與設計因而宜采用局部鐓粗，由于鐓粗的變形程度遠小于各種材料的許可變形程度，因此可一次冷鐓成型。按照體積計算，為確保零件公差和加工余量，必須嚴格控制坯料的直徑公差和長度公差。坯料可選用冷拔棒料，也可以采用車制棒料。棒料端面的質量對擠壓件的表面質量有直接影響，切斷面不允許有撕裂和多肉現象，不允許有毛刺和硬角，因而采用全封閉式剪切模下料。低碳鋼冷拔前經過磷化和皂化處理，不銹鋼也經過草酸鹽處理，表面形成一層潤滑膜，在冷鐓過程中，采用油脂潤滑劑，黃銅料酸洗去氧化皮后，表面鈍化處理，采用工業豆油或者菜油潤滑，也可以不經過處理，直接用油脂潤滑，不需進行任何處理。

    模具結構與設計  上模芯和下模芯均采用W18Cr4V制作，淬火后HRC61以上，工作部分表面粗糙度0.4.考慮到墩壓時對模芯產生徑向張力和擠壓成形力的特點，上下模與模套均采用預緊力結構，像一層壓套，為了提高耐磨性并保證尺寸穩定，上下模芯可采用硬質合金YG15.

    模芯腔尺寸按擠壓件的最小尺寸進行設計，冷鐓時模具的彈性膨脹約為0.005-0.008mm。上頂桿起墩頭和打桿雙重作用，采用60SI2MN，淬火后HRC58-60。冷鐓時，壓力機滑塊橫梁壓住上頂桿與上模一起向下作用，使棒料鐓粗，回程時，橫梁將頂桿打下。由于閥桿鐓粗部分主要在下模，因而下模沒有設計出料機構

    采用冷鐓和滾扣工藝加工閥桿，節約了大量原材料，閥桿光桿部分不需要進行切削加工，表面粗糙度1.6，且保留了原有纖維組織。經鐓粗和滾扣強化，增加了閥桿的強度和耐腐蝕能力，提高了勞動生產率，降低了原材料消耗，從而獲得了良好的經濟效益。