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液壓閥塊的設計大多屬于非標設計,需要根據不同的工況和使用要求進行針對性設計,設計閥塊時大致分為以下幾步:選材、加工與熱處理、去毛刺與清洗、表面防銹處理、試驗。
1、選材: 不同的材料決定了不同的壓力等級,首先根據使用壓力進行合理選材,一般來說遵循以下原則: 工作壓力P<6.3MPa時,液壓閥塊可以采用鑄鐵HT20一40。采用鑄鐵件可以進行大批量鑄造,減少工時,提高效率,特別適用于標準化閥塊。6.3MPa≤P<21MPa時,液壓閥塊可以選用鋁合金鍛件、20號鍛鋼或者Q235;低碳鋼焊接性能好,特別適合與非標的硬管(使用中很多閥塊需要和硬管進行焊接)進行焊接。P≥21MPa時,液壓閥塊可以選用35號鍛鋼。鍛打后直接機加工或者機加工后調質處理HB200-240(一般高壓的閥塊,往往探傷、機加工與熱處理循環進行)。
2、閥塊的設計與加工 設計閥塊時閥塊最初的厚度定為通徑的5倍,然后根據具體設計逐步才縮小;設計通道時應合理布置孔道,盡量減少深孔、斜孔和工藝孔,先安排大流量通道,最后是先導油通道,各孔道之間的安全壁厚不得小于3~5mm,還應考慮鉆頭在允許范圍內的偏斜,適當加大相鄰孔道的間距;通道內液壓油流速不能高于12m/s,回油通道要比是進油通道大20-40%;閥塊進油口,工作口,控制口要加工測壓口;各閥口要刻印標號;對于質量較大的閥塊必須有起吊螺釘口, 閥塊設計完成后進行加工,其加工工藝大致如下:
(1)加工前處理。加工閥塊的材料需要保證內部組織致密,不得有夾層、沙眼等缺陷,加工前應對毛坯探傷。鑄鐵塊和較大的鋼材塊在加工前應進行時效處理和預處理。
(2)下料。一般每邊至少留2mm以上加工余量。
(3)銑外形。銑削閥塊6面,每邊留0.2-0.4mm粗磨量。
(4)粗磨。粗磨閥塊6面,每邊留0.05~0.08mm精磨量,保證每對對應面平行度小于0.03mm,兩相鄰面垂直度小于0.05mm。
(5)劃線。有條件的可在數控鉆床上直接用中心鉆完成。
(6)鉆孔。各孔表面精糙度為Ra12.5。
(7)精磨。磨削閥塊6面,各表面磨至粗糙度Ra0.4um。 閥塊加工時必須嚴格控制形位公差以滿足使用要求,形位公差值參考如下: 閥塊6個面相互之間的垂直度公差為0.05mm;相對面的平行度公差為O.03mm; 各面的平面度公差為O.02mm;螺紋與其貼合面之間垂直度公差0.05mm;所有孔與所在端面垂直度的允差為如0.05mm
3、去毛刺與清洗 為了保證液壓系統的清潔度,閥塊必須進行去毛刺。目前很多廠家仍然采用毛刷進行人工去毛刺,也有采用甲烷爆破法去毛刺的。閥塊去毛刺完成后需通過內窺鏡檢驗,以確保毛刺清理完畢。 最后對閥塊進行清洗。清除附著在閥塊表面的各種顆粒污染物、腐蝕物、油脂等。
4、表面防銹處理 為了確保閥塊在使用中不會過早的生銹,必須進行防銹處理。閥塊的內部油道可采用酸洗磷化,外表面防銹處理工藝主要有發藍、鍍鎘、鍍鋅、鍍鎳等表面處理。
5、保壓試驗 根據設計要求對閥塊進行保壓試驗。不同的系統工作壓力,其閥塊的安全系數不相同: 工作壓力小于16MPa,試驗壓力為1.5倍 工作壓力小于25MPa,試驗壓力為1.25倍工作壓力小于31MPa,試驗壓力為1.15倍 試驗保壓時間為5~10min,各密封面、各接頭處不得有泄漏現象。

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