氟塑料衬里阀门模压模具的设计

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1、文章编号:1002-5855(2013)02-0019-05氟塑料衬里阀门模压模具的设计胡远银1，胡思文2，金力强1(1．上海耐腐阀门集团有限公司，上海201611;2．华中科技大学武昌分校，湖北武汉430064)摘要介绍了氟塑料衬里阀门模压模具的结构特点、材料要求及需要注意的问题。在模具设计中，运用了并行工程，效果明显。关键词氟塑料衬里;阀门;模具;设计中图分类号:TH134文献标志码:ATheMoldDesignaboutFluoroplasticLinedValveHUYuan-yin1，HUSi-wen2，JINLi-qiang1(1．ShanghaiAnticorrosiveVal

2、veManufacturingGroupCo，Ltd，Shanghai201611，China;2．HuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuchangBranch，Wuhan430064，China)Abstract:Thispaperdiscussesthemolddesignaboutfluoroplasticlinedvalveanditsstructuralfeaturesaswellassomeproblems．Inaddition，concurrentdesignisimplementedinthemolddesignandthere-

3、sultisdistinct．Keywords:fluoroplasticlining;valve;model;design概述氟塑料衬里阀门是将一定数量的氟塑料釆用特殊方法衬于金属表面上(或包覆在金属零件表面)，形成一定厚度的膜，隔绝腐蚀性介质与金属表面接触，从而保证金属表面不被腐蚀，达到延长金属阀门使用寿命的目的。氟塑料衬里阀门质量与产品结构、氟塑料品质和衬里工艺等条件相关，还与模压模具结构和制作精度相关。在模具设计过程中引入并行工程，对于提高氟塑料衬里阀门设计结构的合理性，满足氟塑料衬里的工艺性要求，缩短产品开发周期，降低生产成本，效果非常明显。本文对氟塑料衬里阀门模压模具的设计进行了

4、探讨。2产品结构国内的氟塑料衬里阀门主要采用模压法成型。目前，氟塑料衬里阀门主要有闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、旋塞阀和隔膜阀等多个品种。所用的氟塑料主要有PVDF、FEP(F46)、ETFE、PFA、MFA、PCTFE和ECTFE等数种，这几种树脂在塑化温度下均有一定的流动性，因此，这几种氟塑料均可用模压法成型，其工艺除温度有差别外，其余基本相同。壳体氟塑料衬里阀门在设计制造过程中，既要考虑产品设计的先进性，结构的合理性，还要考虙制造工艺可行性，模具制造的简易性，使用的可操作性。例如，普通截止阀(图1)与隔膜阀(图2)流道弯曲并呈椭圆形，这种结构难以脱模，衬里工艺性不好。故必须将产品图

5、流道改直(图3、图4)，不仅脱模容易，便于模具制作，也符合衬里工艺要求。12．1图1截止阀作者简介:胡远银(1947－)，男，湖北武汉市人，高级工程师，长期从事阀门设计和防腐蚀技术工作。阀门—20—2013年第2期(a)分体式(b)连体式图5球体与阀杆连接图2隔膜阀(a)分体式(b)连体式图6蝶板与阀轴连接图3氟塑料衬里截止阀图4氟塑料衬里隔膜阀阀杆与关闭件球阀的球体与阀杆(图5)、蝶阀的蝶板与阀杆2．2(a)分体式(b)连体式图7闸板与阀杆连接(图6)、闸阀的闸板与阀杆(图7)和截止阀的阀瓣与阀杆(图8)按常规阀门设计时是分开的，如果氟塑料衬里阀门的阀杆与关闭件采用这样的连接方式，其对氟塑

6、料衬里工艺性没有影响，但使用效果上有问题。阀杆头部连接部位在反复交变受力过程中，容易损坏衬里层，钢质骨架会受到腐蚀性介质的腐蚀而失效，导致阀门使用寿命缩短。所以，衬氟阀杆与关闭件通常设计成连体式。模具设计模具的强度与刚性阀体和阀盖在氟塑料衬里压制过程中要承受33．11．5～7MPa的压力。故阀体和阀盖等壳体零件应采用铸钢或球墨铸铁制造，并要有合适的壳体壁厚，以保证有足够的强度承受压制压力。氟塑料衬里阀门设计压力一般约1．6MPa，但模压过程中，将氟塑阀门—21—2013年第2期料压入或注射至体腔内需要数倍于设计的公称压力，即衬里过程时的压力超过了阀门设计的公称压力。所以，模具设计时要充分注意

7、这一点。模具的设计强度至少应等于阀体的设计强度，一般情况应是阀体强度的二倍。图9常规闸阀(a)分体式(b)连体式图8阀瓣与阀杆连接3．2模具结构氟塑料衬里阀门的基本形状一般由产品开发人员根据产品的功能要求和外观要求进行设计。在进行模具设计时，为了保证产品衬氟成型工艺的可行性和成型后的质量，模具设计人员在充分考虑到加工、衬里、装配、检验和维修等因素后，要对产品结构做必要的修改或增加某些工艺辅助特征。因此，产品设