浅谈黄铜阀体冲压工艺与模具的发展

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1、浅谈黄铜阀体冲压工艺与模具的发展【摘要】结合笔者实践工作经验，本文对冲压工艺的涵义种类及特点、冲压模具设计的原则要求及设计思路、冲压模具的发展等方面进行了论述分析，以供相关从业人员借鉴参考。【关键词】冲压工艺；黄铜阀体；发展近些年，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，黄铜因其抗腐蚀性强、外表美观等特点而备受人们的重视，应广泛用于民用产品领域，如各种管道、阀门、接头等。为了满足日益增长的社会需求，生产企业采用热冲压的方法代替传统的翻砂方法来生产阀门的阀体，以改善产詁性能，降低金属消耗，提高生产效率和产量。但是，由于阀体毛坯的棒料、结构和冲

2、压方法等方面的因素，黄铜阀的阀体毛坯冲压成形时可能产生裂纹，甚至出现开断泄露，大大影响了生产效率、企业信誉和客户的人身财产安全。一、冲压工艺的涵义及种类1•冲压工艺的涵义•冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工）,合称锻压。冲压的坯料主耍是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中,有60%〜70%是板材，其中大部分是经过冲压制成的成品。冲压可制岀其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由

3、于采用精密模具，工件精度可达微米级，口重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。2、冲压工艺的种类。在对冲压进行分类的时候，主要是按照工艺的不同进行，主要将其分为分离工序和成形工序，这两类不同的工艺各有着口己的特点。分离工序又被称为冲裁，通过该道工序，能够使冲压件沿着一定的轮廓线从板料上分离，还能够确保分离断面的质量要求。成形工序与此有着不同的特点，其主要目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，然后根据所需要的工件形状和尺寸完成加工，满足工件制作的尺寸和形状要求。事实上，在实际制作工作中，通常是多种工序综合运用于一个工件，每道工序发挥不

4、同的作用，从而完成工件的加工制造，满足设计和制造的要求。冲裁、弯曲、剪切、拉伸、矫正是最为重要的几种工艺，必须做好每道工序的加工制作，以确保整个模具制造质量。同时为了提高制作质量，还要确保冲压用板料的表面和内在性能良好，冲压材料厚度应该精确、均匀，材料表面光洁，没冇斑痕，没冇擦伤与表面裂纹，以确保加工制作工件的质量和美观。另外，用板料的屈服强度应该均匀，没有明显的方向性，均匀延伸率高，屈服强度比低，加工硬化性低。只有所用的板料达到上述质量要求，才能更好的进行加工制造，提高工件质量。二、黄铜阀体单向冲压成形过程阀体由实心黄铜棒料在冲模中经冲压

5、而成。冲压时冲模立放，合模后将加热到预定温度的棒料竖直放入模腔屮，下抽芯和侧抽芯不动，上冲头向下运动挤压坯料，强迫其在模腔中流动，最终形成阀体毛坯。这是目前阀体生产常用的方法，即单向冲压。这种单向冲压存在的不足之处有：①上冲头行程大，金属流动距离远，不均匀变形大；②阀体成形时间长，温度分布的不均匀性加强，棒料组织性能不均匀性更加严重；③为了减少棒料规格，企业通常用同一直径的棒料来生产不同型号的阀门。这种设计虽然增强了棒料的共用性，但对直径较大的阀体来说棒料直径小、长度大，冲压时轴向压缩和径向鼓胀变形程度都增大，冲压行程增大，变形不均匀性随之

6、加剧三、Hpb59-1铅黄铜阀体冲压缺陷分析与检测因缺少有效的检测方法，难以及时、准确地？发现开裂的产品，没能在生产过程中及时地进行相应的调整，导致生产成本和无效损耗的增大，更为严重的是极少量的开裂产品流入到市场屮，造成一定的危险。1•缺陷分析。由于阀体HPb59-1黄铜中的实际Cu含量偏少、Pb的含量较高，而例如3/4〃黄铜温控阀阀体结构复杂，致使阀体坯件在采用单向热冲压时会产生开裂，且裂纹主要出现在阀体的上下端、侧端和两圆柱体的相贯线附近。2•监测分析。日前应用较成熟的无损检测方法有射线检测、超声波检测、磁检测、涡流检测和渗透检测等？？

7、。其中渗透？检测法是利用毛细吸附原理，在被检测零件表面涂覆一层渗透力极强的渗透剂，使渗透剂渗入表面缺陷中；将表面清洗干净后再在表面涂一层特殊的显像剂，使渗入表面缺陷中的渗透剂在毛细张力作用下从缺陷处渗出，从而显示出表面存在的缺陷。该方法主耍用于检测非多孔性的金属、？非金属材料的表面缺陷，具有简单、有效、操作灵活方便，不受被测零件大小、形状、复杂程度及批量的限制的优点。渗透检测有两种具体检测方式，一种是普通光照条件下的、可见色差的渗透检测；另一种是荧光渗透检测。一般前者主要用于手工抽样检测，后者主要用于自动批量检测。四、黄铜阀体冲压缺陷的改进

8、措施根据阀体坯件开裂的原因分析，增强原材料塑性，改善成形时金属的流动条件和塑性变形量，降低坯件屮的应力集屮和拉应力水平，可有效减少温控阀阀体开？裂。具体可从以下3个方面考虑。（1