气门小端的精密冲切加工商玉林杨承涛西安工程科技学院机械工程系内容提要本文简要介绍中经济高效优屑且实用的气门小端精密冲切加工方法唉键词气门小端精密冲切1引言随着工业化的发展，汽油机柴油机的需求量日益增加，尤其是新型发动机为增加其进排气量而采用每缸令5气门结构，使得主机厂对气门生产专业厂的产量和质量不断地提出新的要农许多专业配件厂气门生产的产量已从过去年产量1百万2百万只提商到4百万或超过5万口的水平，其产位和规模已接近工业化国家气门专业生产厂的水平发动机中的进排气门尽管其结构形状简单，但它是发动机的义键零件之，囚之主机厂对它的村料热处理加工精度均有较高要求国内目前气门加工的工艺路线较长，通长约为32道工序，*短的也需24道工序。对大量生产而言每道工序的改进和提高邰具有显著的经济效。

　　上论述了传统加下方法的丛础，推荐种门小端精密冲切加工方法，并就其方法模具结构及经济性分祈作以下简要介绍，2气门小端传统的加工方法21车削法发动机进排气门的形状不意1自年代以来国内切除气门小端多余长度工序均采用车削法由于气门结构形状上的特点，在普通车床上很难夹持，为此各争业生产厂普遍采用气1切小端专用机床进行加工气门用弹簧卡头夹持，用切断刀进行切割加工该道工序通常是在气经过调质处理，校直和粗磨杆部后进行小端切割气门的调质硬度通常为13236，为此切断时用硬质合金刀具进行加工其生产率为约2030秒钟加工只气门，班产通常为800 1000只气门。

　　这种加工方法的生产率较低，工人劳动强度大，硬质合金切断刀的耗量大，是种较为落后的加工施2.2铣削法七十年代为提高气门的生产率，加之硬质合金刀具成本高耗量大，曾试用锯片铣刀在卧式铣床切割气门小端。这种加工方法的夹具较为简单，仅在平口虎钳上用铜合金制成夹持气门的专用钳口，并在气门的大端圆孤面上安装长度定位装置即可进行加工经试验，因气门的硬度较高，高速钢的锯片洗刀磨损非常快，而生产率并无明显提高，班产和车削差不多并未超过1只。对多余长度短于5毫米无明显优点，故后来排除了这种加工方法2.3锯片砂轮切割法在上述两种加工方法均不能满足生产要求时，又从用砂轮切割钢材得到启发，可否用片状砂轮切割气门小端由于这种方法所需设备简单，只需台砂轮切割机，将气，小端的夹具直接用小端切因此很快地进行了试验从试验情况看，因树脂锯片砂轮直径大转速高气门小端切割时间显著缩短，生产率大大提，约8秒即可切割只气门，因而生产率比车削法铣削法提高倍以上，班产可达2000只以上，搞班产曾达到4只，因之这种方法曾经应用过段时间。

　　但是砂轮切割气门小端的加工方法也存在显著缺点，主要是对环境的污染严重。片状砂轮磨耗的砂粒和气门切割时产生的粒状切屑对环境及操作人员危害严重即使在炎热的夏季操作工作也要穿上防护服鞋罩和带上防尘面具操作工人的劳动强度大，噪音大，对周围的操作工人均有影响，且切割砂轮的耗量也比较大尽管如此，用片状砂轮切割气门小端还是种比车削法和和铣削法前进了步的加工方法3气门小端精密冲切加工法用冲切方法加工气门小端多余长度曾有人作过试验，其效率非常高，但因采用传统的单边式冲头，冲出的端面马蹄形特别大，达不到该工序加工精度种心法曾被废东后经过几年反复试验，研制出封闭式气门小端粘密冲切模具，使1门小端精密冲1刀质人大提达到并超过了该工序对端面加工精度的要求而被实际应用。现将该厅法尚介如下，3.1精密冲切气门小端的封闭式模具该模具的主要元件为用耐冲击的硬质合金制成间无间隙，因而冲切后的气门小端面光滑平整，无马蹄形。端面不平度小于0.2毫米，其加工质量与车削法铣削法及砂轮切割法相比提高了很多。

　　冲切加工时用气门的圆弧面作为粗基准定位，控制气门长度的弧定位装置为，调式。能满足气门小瑞加工的长度要求对于不同规格的气门只要更换固定冲头动冲头和定位装置即可使用，莫万能性及灵活性较好模具的右垫板及前后垫板采用锏合金材料以减少与冲头之间的磨损消耗，作者曾设想将前后垫板及右垫板改为滚动式，即在锏支架镄上滚珠以减少冲头的磨损和增加下运动的活忭模具的损坏方式为古记冲头和动冲头硬质含金刀套刃口处的磨钝。当刃口钝时，只要在平而磨床上修磨后即可继续使甩。模座12弹簧13.后档板14前后壁叛15.圆柱销16.圆柱头内六方螺钉17.前挡板32应用设备气门小端精密冲切加工时设备的选择是根据剪断该材料所需的冲裁力而选定的其冲裁力可按下冲裁面积To被冲剪材料的抗剪强议由于气门直径通常不超过12毫米，为此选用较小吨位的曲柄偏心式冲床已能满足其工作要求实际应用，所选设备为60吨曲柄偏心式冲床3.3生产率采用封闭艾模具对气小端进行粘密冲切加工时间。包拈。件的装卸，间为3秒只。通常班产可达8000 10000只气1这种工艺方法比车削铣削生产率提高了78倍，比砂轮切割法提高了12倍冲切加工时冲床自动连续上下往复运动，操作工人只需进行工件的装卸工作，操作比较简单，所冲切的小端多余材料从动冲头的孔中自动排出，每班清除次即可。由于该工艺方法是无屑加工故不3.4存在问及解决办法在试验和应用气门小端精密冲切加工工艺时曾出现过下列叫，经改进后均得到解决1排气门小端崩裂问传统的工艺门端多余长度的切除是在调质处理后进行的，由于排气门调质处理后硬度较高，尤其是在冬季易产生小端崩裂现象后来将4932材料的排气门在电镦并经压力机成型后，直接进行小端冲切加工，然后再进行调质处理，校直磨削车削等工序。这样不但崩裂问可以解决，而且封闭式模具硬质合金的固定冲头和动冲头的寿命也可延长对进气门采用40村料时则+存在述问，目前许多气门生产企业用摩擦焊接将40焊接在41.932为头部的排气门上，这个问也不存在。

　　2冲切噪音问在冲切气门小端时与传统的冲床作业样会产生冲击时的噪音如果该工序的冲压设备与后续的机械加工设备在同车间，会对其他操作者产生不良的影响，而且由于冲床的周期性冲击振动会对其他精密机床，如无心磨床，气门锥面磨床产生影晌其解决办法是将此道工序置于专门的间隔离的房间内，或置于锻压车间。这样就不会对精密机床及机械加工工人产生影晌另外还可在封闭式冲切模具和吸收噪音，3封闭式模具固定和动冲头的破损问在应用该工艺方法进行加工时，如上所述对经调质处理后的4932排气门，除气门本身有崩裂现象外。模具的冲头也磨钝较快。并产生崩裂现象，而对40材料的进气门则未发生过此种现象，冲义冲头发现磨钝严重即行更换，将已磨钝的冲头在平面磨床上修磨后仍可继续使甩4气门小端冲切质景的进步提高问经分析及相关资料介绍，金属材料抗冲击断裂与冲切时的动量相关，即当冲切速度高于某临界值时，金属材料会产生脆断对此问作者并未再进步进行深入的研究探讨，为此对在60吨冲床上进排气门产生脆断的临界速度尚未得出确切数据据有关资料介绍当冲切速度超过6米渺时金属材料可产生脆断为此作者建议有关企业在应用这种工艺方法时可考虑采用冲切速度较高的冲床或对现有设备进行改装门用于此项加，方以进步提高气门小端精密冲切的质量和延长冲头的使用寿命4经济性分析对不加，方法的经济性比较人体以从质！产成木及对操作员和环境的友好性等方面进行分析比较。

　　密冲切法种+1工艺方法的经济性分析比较，加工方法质量生产率成本对操作人员及环境的友好性车削法般1000只低中等般铣削法般1000只低中等般砂轮切割法般3000只中等低差精密冲切法较好8000只商低较好从优化选择的角度来看，气门小端的切割加工采用精密冲切法加工无论从质量生产率成本及对操作人员和环境的友好性方面均优于其它加工方法，因此它是种较佳的选择方塞5结束语为提高发动机进排气门的加工质量和产量，广大科技工作者和工程技术人员己经作了大量的试验研究工作，多项成果已用于生产实际本文根据作者过去所从事的工作介绍了气门小端精密冲切加工方法它与传统的车削法铣削法及砂轮切割法相比较显著提高十产率他士成本低爪对操作环境和操作人员较为友好的种工艺方法。期望能对提高我国气门生产的产量质量和竞争能力起到定的作甩