浅析气阀GE气阀杆部校直工艺

论文导读：料热处理后校直是轴杆类零件的一道重要工序，校直精度是衡量校直水平的一个的主要指标，提高校直精度可以减少精加工余量、降低废品率。全文主要通过对压力校直及滚动校直两种方法进行对比，分析适合内燃机车气门用的校直方法并对校直工艺进行了验证。关键词：杆部校直压力校直滚动校直工源于：论文提纲格式范文{#GetFullD
摘要：高疲劳强度材料热处理后校直是轴杆类零件的一道重要工序，校直精度是衡量校直水平的一个的主要指标，提高校直精度可以减少精加工余量、降低废品率。全文主要通过对压力校直及滚动校直两种方法进行对比，分析适合内燃机车气门用的校直方法并对校直工艺进行了验证。
关键词：杆部校直 压力校直 滚动校直 工源于：论文提纲格式范文www.7ctime.com
艺研究
气阀作为内燃机车柴油机配气机构的关键件，其性能直接影响柴油机的油耗、排放、功率发挥等重要性能指标，气阀阀杆的校直精度是气阀生产的一个重要技术参数，车间目前生产的GE气门，材料为4Cr9Si3，杆部直径20mm ，校直长度330mm，校直要求杆部跳动小于0.3m。校直精度要求很高，原有的校直方法无法满足现场的生产需要。

一、校直工艺类别及优缺点

高疲劳强度材料热处理后校直是轴杆类零件的一道重要工序，校直精度是衡量校直水平的一个的主要指标，提高校直精度可以减少精加工余量、降低废品率。目前，校直工艺分为压力校直和滚动校直2种。
压力校直的工艺方法为：判断工件最大弯曲位置和方向，将其最高点朝上，通过施加压力的方法使其产生反变形，达到校直的效果。
滚动校直的工艺方法为：轴杆类零件出现变形后，将工件旋转，通过施加压力的方法使工件在各个方向均匀受力变形，达到校直的效果。
压力校直和滚动校直各有其优缺点：压力校直适用范围比较广，只要可以确定最大弯曲位置和方向都可以校直。但在校直前需要测量，找出最高点，做好标记，再校直。当校直的杆不是朝一个方向弯曲，而是扭曲状态，无法判断工件最大弯曲位置和方向时，使用压力校直的方法需要反复多次测量和校直。同时，采用压力校直的方法校直后轴杆内部的应力分布不均匀，在放置一段时间后，回弹变形比较严重。
滚动校直，适用范围比较窄，大多数针对轴对称工件进行校直。但在校直前而滚动校直，只需要把工件装夹好，无需测量和做标记，效率明显提高。滚动校直，不管是单向弯曲，还是扭曲状态，都只需要一次校直，无需反复测量。同时，滚动校直可以打破杆内部原来的应力分布，重新把应力均匀的分布开来，减少回弹变形。

二、GE气阀校直工艺研究

目前，国内大多数企业在气阀校直工艺上都是采用压力校直，无论是人工测量校直还是自动测量校直，都无法避免多次测量校直及回弹变形严重的缺陷。
国产DF系列内燃机车的气阀由于材料及精度要求不高，在气阀的校直工艺上采用压力校直的方法，然面，公司目前引进的GE气门，材料为4Cr9Si3，杆部直径20mm ，校直长度330mm，校直要求杆部跳动小于0.2mm。由于这种材料的疲劳强度比较大，压力校直很困难，想达到校直精度，需要反复多次的测量和校直，效率底下，工艺分析压力校直无法满足GE气阀的生产需要，需对校直工艺进行改进。
在参考国外的校直工艺，以及相类似的轴对称工件，确定采用效率更高、效果更好的气阀杆部滚动校直工艺。
滚动校直在本公司使用尚属首次，在国内也没有专门的滚动校直设备厂家，因此自行设计制造了一台液压滚动校直机，其校直示意图见图1。为使产品满足论文导读：对于杆部跳动较大的产品，应选择何种参数进行生产等。参考文献质量管理与质量控制（第7版）（工商管理经典译丛）作者：（美）埃文斯，林赛著，焦叔斌主编版社：中国人民大学出版社质量管理（原书第3版）作者：（美）吉特洛等著，张杰等译出版社：机械工业出版社校直工艺的现状调查作者：谭伟渝州大学学报1997年
设计要求，工艺对液压滚动校直机的校直效果，新的校直工艺做一系列的工艺验证。
综合上述实验结果以及以往的生产经验，获得最佳效果的方案是时间取1秒，转速取125转/分，校直量取7mm。实验选取50只气门分为25组按最佳方案的参数进行实验，利用绘制控制图进行分析，如图2所示，连续25点在控制线内，所以该过程控制稳定。
随后对其工序能力指数进行评价，通过计算后得出CPU为0.52，相对较小，如图3所示。通过对记录数据的仔细比对发现主要原因还是杆部校直前的跳动较大，现将校直前杆部跳动大于1mm的点去掉，修正后的CPU提高到0.69，已经满足设计要求。
三、结论
通过此次工艺研究，改变了原有内燃机车气阀生产过程中压力校直的工艺，通过设计液压滚动校直机及对校直工艺的研究，保证了GE气阀的产品质量，同时大量减少了现场的工作量。
但是该设备的运行参数还有待调整，遗留的问题还有待解决，例如：如何降低杆部校直前的跳动；对于杆部跳动较大的产品，应选择何种参数进行生产等。
参考文献
质量管理与质量控制（第7版）（工商管理经典译丛） 作者：（美）埃文斯，
林赛 著，焦叔斌 主编 版社：中国人民大学出版社
[3]质量管理（原书第3版） 作者：（美）吉特洛 等著，张杰 等译 出版社：机械工业出版社
[4]校直工艺的现状调查 作者：谭伟 渝州大学学报 1997年01期