还在为阀体阀门内腔交叉孔毛刺犯愁?这些方法供您更好选择!

发布时间: 05月18日 浏览次数:149

图源:易趋宏

 

“阀体”是在流体系统中,用来控制流体方向、压力、流量的装置。以其无极变速、传递均匀、平稳等优点被广泛应用。

 

由于阀类元件要有较高的灵敏性和可靠性,阀体交叉孔毛刺问题一直是困扰各企业的老难题。毛刺对液压阀的危害有很多:

 

  • 使油路堵塞,造成系统故障
  • 污染油液,造成其他液压元件故障
  • 造成泵柱塞卡滞、油缸拉缸等故障
  • 使精密配合偶卡滞,造成系统故障

 

图源:伯斯特阀门

 

阀体的毛刺较多存在于手工无法到达的部位,如阀孔以及内腔、交叉孔。比较大的阀块交叉孔去毛刺是很吃力的。阀芯的毛刺去除也是很费时费力不容易的,因为阀芯的孔更小,毛刺更细微,一个处理不好,划伤了阀芯,就废了。

 

如何更好的解决以上难题,一直是行业内研究的话题。

毛刺经常出没的地方

 

液压阀毛刺 图源:斯菩锐磨粒流

 

闸阀去毛刺方法大全

 

在DeburringTec看来,机加工时应采用合理的切削参数来控制毛刺的产生,同时对产生的毛刺也需要作为一个专业的工序来认真对待。传统去毛刺方法有:

 

  • 手工操作法
  • 振动光饰法
  • 砂带磨削法
  • 铜丝轮或磨光机抛光法
  • 不锈钢丝刷抛光法
  • 液体喷砂法等

 

时髦一些的去毛刺方法有:

 

  • 磨粒流去毛刺
  • 磁力抛光去毛刺
  • 高压水喷去毛刺
  • 脉冲去毛刺
  • 电化学去毛刺
  • 电解去毛刺
  • 热能去毛刺
  • 智能机器人/智能打磨去毛刺中心等

 

以上去毛刺方法,可以为阀体阀门去毛刺达到不同程度的光整效果。方法的选用还得视实际情况而定。

 

微孔数控高压悬射流去毛刺 图源:普茨迈

 

几种高效去毛刺方法比较

 

对于规格和材质要求比较高、批量化生产的阀体阀门,则会采用效率比较高的“时髦方法”,优势明显好于传统去毛刺方式。以下四种去毛刺方法为例,对比:

 

1、高压水喷去毛刺:

 

目前应用最广泛的去毛刺方案是高压水喷射去毛刺。其优点较为突出,去毛刺和清洗只需一道工序,从加工到去毛刺再到清洗三种过程均为恒温(常温清洗),温度变化小,阀体基本没有变形,可以很好地保证阀体去毛刺的精度。

 

主要缺点是不能完全去除,或多或少会残留一些毛刺无法去除。

 

高压水喷去毛刺清洗机内部  图源:和氏工业技术股份有限公司

 

2、热能去毛刺:

 

是利用高温清除零件的毛刺和飞边。被加工零件置于密封燃烧腔内,将可燃气体和氧气按一定比例、一定压力充入腔内,可燃气体包裹零件的里外以及毛刺、飞边,密密充斥零件内、外部、孔内,甚至盲孔里面。

 

该方法虽然去毛刺效果十分理想,但是对阀块表面氧化变形,甚至出现开裂现象。

 

 

3、磁力去毛刺

 

是一种新兴的去毛刺工艺,相对于传统去毛刺机的不足与缺陷上改革的新产品。磁力使精密工件内孔、死角、细小夹缝达到明显较好的抛光去处毛刺的效果。对阀板进行磁力去毛刺效果非常好,并且去毛刺后工件的平面度基本不变。

 

但会对部分工件的关键孔和表面处有轻微的划伤现象。

 

4、磨粒流去毛刺

 

简单来说,就是一种通过半流体介质进行抛光去毛刺的工艺,主要面向内孔、以及不规则形状的中小型工件。对于阀体阀门交叉的钻孔、内径孔、凹凸的表面、内部半径、内部弯角、内部通路有效率高、效果好的表现。

 

但是无法处理尺寸较大的阀体工件,以及盲孔和磨料流道无法形成通路的工件和部位的去毛刺加工。不适合进行平面抛光,不适合处理管外壁。

 

 

不要忽略刷子的作用

 

相对与前期设备投资较大的去毛刺方法而言说,阀体类零件采用球头刷或管道刷类的工具去除阀孔毛刺更适合中小客户应用。球头刷或管道刷即在精细铰之前用手电钻装夹刷子,或者安装在数控铣床上,对阀体外表面和长孔、内腔进行毛刺及锈迹去除,实现阀门、管腔、管道进行最佳的表面处理。

 

1、球头刷

 

是一种挠性(柔性)去除毛刺抛光毛刷,最大优点是:能够自动定心,自动校准的对孔表面进行精细一致的加工,能对不平坦的内孔(如阶梯或波浪形状内孔)进行研磨;进入沟槽、裂缝等一般工具难以进入的地方,达到去毛刺、刃口钝化和表面精整加工的光滑均匀效果。  

2、管道刷

 

作为一种新式的毛刷产品,具有抛光清理除、除锈功能,也能很好的去除阀门和阀组。管道刷能够自动定心,同样不影响工件原有的精度和尺度,使用方便、安全、经济、效果显著。还可用于缸套活塞内控抛光、钢桶清洗、试管清洗、锅炉清除污垢、金属零件内孔去毛刺等。

 

图源:隆光工业制


智能化解决方案

 

在智能制造愈加发达的今天,规模化的制造企业应用智能机器人打磨抛光去毛刺手段可进一步提升零件表面处理效率和质量。

 

液压阀体铸件结构比较复杂,毛刺主要呈现在油槽和内腔,且内腔分布了大小不一的内孔,一致性很差,夹具定位更是困难,这给自动化打磨带来了极大的难度。

 

针对上述问题,智能打磨加工系统可以实现自动化解决方案。具备机床机构的高刚性,在液压阀体打磨过程中提供强劲的动力和稳定性。设备主轴可做自由灵活的摆动,能实现任意角度倾斜面的打磨。

 

GS40智能打磨切割中心 图源:誉洋工业智能

 

无论在夹具定位上,还是对液压阀体结构进行仿真路径模拟自动优化补偿上,智能打磨加工系统可以确保液压阀体去毛刺打磨质量的高度一致性和准确性。能比较彻底的去液压阀体表面、内孔、交叉孔、孔口端面、内外轮廓等毛刺。

 

可以替代人工对液压阀体进行自动化打磨清理,企业的生产效率得到大幅度的提升,有效规避人工作业时生产效率低、加工质量不稳定等问题。

 

当然,智能打磨加工系统也存在自身一些轻微的限制,但未来新技术会使其应用不断改善。

 

一点思考

 

液压传动装置作为全球制造业的核心部件,对于制造工艺、材料和精细度均有严格要求。客户对液压件(液压泵、液压缸、液压阀、液压马达等)、气动元件(气阀、汽缸、气源元件等)产品质量要求越来越高。

 

国产件主要问题在光整工序环节,是对机加工后复杂部位留下的微小毛刺去除的技术性难题。其次是市场正常供给条件下,习惯了人工打磨作业,造成了人工成本逐年上涨、打磨粉尘污染严重、出厂产品质量参差不齐等现实问题严重稀释了企业的利润空间。

 

图源:潍柴

 

对比发达国家,在液压和气动元件生产中使用各种各样的专机设备和含磨料尼龙刷,去毛刺、光整加工。同时配置自动化程度发达的智能操控中心。大大提升了产品效率和品质。

 

虽然国内智能化程度得到了长足进步,但如何让液压阀体市场的光饰清理摆脱人工依赖,向高度自动化迈进仍是行业的一道难题。


全球液压件市场

 

目前全球液压件市场规模大约在2200亿人民币左右,国内市场总额超过700亿元,是仅次于美国的第二大市场。

 

全球液压件市场集中度较高,海外龙头企业占据主导地位。传统制造业强国美、德、日三国,凭借庞大的本土市场以及企业技术积累,竞争优势明显。

 

 

据恒立液压统计,2019年世界液压产品营收前四名依次为德国博世力士乐、美国派克汉尼汾、美国伊顿以及日本川崎重工,前四家企业市场份额合计达到42.3%。相比之下,国内龙头恒立液压和艾迪精密2019年营收分别为54.1/14.4亿元,市占率仅为2.2%/0.6%,与国外巨头差距依然较大。

 

上海国际去毛刺&表面精加工技术展览会

2021.12.05-07

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