美標截止閥抽芯模設計

　　美標截止閥是世界石油行業廣泛采用美國標準設計的磅級閥門之一。隨著石油行業的日益發展，美標閥門需求量不斷增大，口徑1～6”的鑄鋼閥門都可以用精鑄方法而獲得鑄件。但熔模精密鑄造截止閥閥體芯棒模具抽芯設計方法，長期困繞著生產和模具廠家，該類產品特點：口徑小體肚大，難以完成抽芯分模，而無法獲得整體熔失模，在未解決模具抽芯之前，很多廠家曾采用以下方法.
　　
　　（1）事先做好的尿素型芯，放置在無型芯模具中，注進模料后，取出帶有尿素芯的蠟型，放在水中自然溶
　　
　　解尿素型芯（10~20min），zui終獲得整體模型，其特點尿素芯制作繁瑣，成本高，內腔毛糙。
　　
　　（2）分別開出兩瓣模具，再將注出的兩瓣蠟型對合焊接成整體蠟型，對合誤差大，簡稱錯位和修整后溝縫。
　　
　　以上兩種方法均存在效率低、精度差的缺點，批量生產受到嚴重制約。
　　
　　為了改變現狀，可在設計模具上采用新式抽芯方法。本文重點介紹截止閥體進口段設計，其余兩段均為常規的開模抽芯結構（略）。
　　
　　1模具總體要求
　　
　　1．1材料
　　
　　主體模和芯棒抽芯，鑄鋁L104。小于等于1．5”口徑的芯棒抽芯也可選用鋼質材料，其使用強度更好，但
　　
　　不宜用成材熟鋁。
　　
　　1．2實用范圍
　　
　　美標2～8”（150Lb~600Lb）口徑，如國標類也可套用，≤1．5其法失效。按步驟預先計算可行度，2”～
　　
　　3用輔助模，即蠟型口徑處加帖塊，≥3”一般不用輔助模。輔助模，指另開簡易小模，待輔模制出蠟型后，再將輔模蠟型裝入主蠟型中。
　　
　　1．3抽芯塊
　　
　　進口段抽芯塊一般分割成6塊，見圖1b，簡稱①、②、③、④、⑤、⑥。加工方法：先將合適鑄鋁按設計尺寸線切割后，再整體膠合，定心在數控銑床上一起成形加工出，zui后分開膠合成圖la、b抽芯塊。經驗取值，憑借多年設計模具所結累的數據，轉為規律性參數，使得設計快捷，少走彎路。
　　
　　2進口段抽芯設計
　　
　　2．1設計原則
　　
　　在保證每塊抽芯從模口順利抽出的前提下，設想增大每塊抽芯的zui小截面Si，以達到使用強度要求。
　　
　　以鋁質抽芯為例，按鑄件收縮比繪制有關產品和抽芯簡圖，將抽芯做成6塊，取出順序②、①、③、⑤、④、⑥，因尺寸繁多，定縱向為Y，橫向為x。
　　
　　2．2定縱向分型線Y尺寸
　　
　　（1）上抽芯zui小料厚，即Y-Y1，經驗取值范圍10mm～25mm（口徑較小的用鋼質芯，zui小可取7mm）設Y—Y1==10mm，（Y1=10.4mm），在不用輔助模情況下，下抽芯R-Y=26-（10.4+10）=5.0mm，取值過小而失效.
　　
　　（2）更改增設輔助模，輔模壁厚取8～15mm，高出2～3mm，設定R1-R=10mm，Y1-Y0=2．5mm
　　
　　R1=R+10=26+10=36（mm）
　　
　　Y。=Y1-2.5=10.4-2.5=7.9（mm）
　　
　　考慮下抽芯順利取出，②>⑤指Y方向尺寸，經驗取值I．4倍，即（R+r）／（Ro-Y）=I.4。
　　
　　Y=1.4R0-R/2.4=1.4×64.6-26/2.4=21（mm）
　　
　　（3）驗算③zui小尺寸Y-Y1=210-10.4=10.6mm（取值理想）。
　　
　　3模具結構簡述
　　
　　模芯蓋板：用途是便于裝齊和吊夾抽芯。輔模：另開輔助模具。
　　
　　裝吊夾螺栓：從閥體中頭口徑中心配制一根吊裝螺栓，夾緊下抽芯，防芯模錯位。抽芯塊制造間隙：理論計算各塊尺寸，因考慮便于拆卸，應留有間隙。X和Y方向，制造時各單面要小0．05；對于6～8”或體肚較大規格，采取體肚小塊再分型，推薦增設鋼制燕尾槽條向（X向）分型結構；芯棒因自重重而下墜或偏移，可將吊夾螺栓更改為一通到頭，固插在外模上，待制蠟模后，再補上小孔。
　　
　　4結語
　　
　　隨著電腦設計和數控加工中心的普及，在CAD制圖上，根據上述的經驗數值很快設計和校驗各抽芯塊尺寸，無需繁雜的理論計算。本類型抽芯模，適用性和生產效率等指標均很好，值得在精鑄行業中推廣使用。