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1、1前 言毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行了实习之前对所学的各科课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。我们这次毕业设计的任务是设计 DZF 三用阀，该三用阀主要用于煤矿液压支柱系统。所以我们对该三用阀的阀筒、弹簧等零件进行了设计和校核，并进 行了强度计算。经过查阅资料等多方面行到了综合训练，我们具有了初步结构分析与结构设计的综合能力。由于三用阀用在液压系统中，因此也要对其阀筒进行流体力学的强度计算，同 时，用在煤矿液压支柱上， 难免要出 现一些故障，将在此设计中一一的去
2、解除和有效的进行维护。以及在装配过程中要注意的事项。三用阀可以说是个比较精密的零件，所以在加工当中要特别要保证其精度，以防止出现泄露。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己的未来从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能够锻炼自己的分析问题的能力、解决问题 的能力，为自己今后参加祖国“ 四化”建设打下坚实的基础。由于我们所学的大多数是书面知识与实际运用总有一定的差距，故在本设计中有差错和不足之处，垦请老师给予批评指正。在此感谢各位老师的指导和帮助，使我能够顺利完成本次设计。目录前 言.1第一章 零件的分析 .21.1 零件的作用与组成.21.2 零件的工艺分2析.3第二章 工艺规程设
3、计.32.1 毛坯的制造形式.32.2 确定工艺路线.32.3 加工余量与尺寸的确定.52.4 确定切削用量与基本工时.7第三章 夹具的设计.103.1 问题的提出.103.2 夹具设计.103.3 夹具结构设计与说明.11第四章 三用阀的密封形式及其分析.124.1 三用阀的密封形式.124.2 三用阀的密封形式的分析.13第五章 三用阀的装卸及其维护.145.1 三用阀的装配.145.2 整体组装结构及原理.165.3 整体组装步骤.175.4 检修方法.195.5 相关工艺.215.6 安全注意事项.22毕业设计总结.23综合工艺卡片.25三用阀总装图.26三用阀右阀筒图.27右阀筒钻模
4、图.28参考文献.293一一一零件的分析一、零件的作用与组成：本产品是液恒阻式单体液压支柱，DJA、DJB、DFB 型金属配合使用供煤矿工作支护顶板用，用时可供综合机械厂化采煤工作面端头支护顶板用，也适合于综采端头支架铆固点支柱或其他巷道内的一般支护，金属4顶梁与各种类型的单体金属顶梁与各种类型的单体金属顼梁单体金属支柱配合组成金属支架供煤矿在水平及缓顷斜回采工作面支护的一种高强度顶梁中使用，三用阀是供液压系统的零件，相当于一个轮胎的一个阀门。三用阀包括单项阀、安全阀、卸载阀，安全 阀保证支柱具有恒阻特性，当外载压 迫支柱使内部液压达到额定值后，安全阀启，支柱溢流并下缩，将液压 降低后，安全阀
5、关闭。安全 阀的开启与关闭压力反映了支柱的恒阻特性 DZF.00 三用阀是 DZ 矿用单体液 压支柱上的一个主要部件，是支柱的心脏部分，它能完成支柱升柱，初撑和降柱工作，并能使支柱稳定在任一高度上，保持额定工作阻力使之成为恒阻式支柱，它能保证采煤工作面上有一个较安全的工作环境。该种用于煤矿井下单体液压支柱的具有节流卸载的三用阀，属于机械工程领域。三用阀由进液单向阀、安全阀及卸载阀组成。$由于增设了过滤器，大大提高了阀的抗污能力，减轻了污物对三用阀本身及单体液压支柱的磨损，同时过滤器拆装简便，便于清洗，可重复使用。此阀具有环形节流间隙，使卸载时流经卸载阀阀垫的工作液冲刷力降低，从而延长了三用阀的
6、使用寿命，同时减轻了卸载时的液压冲击，增强了整个系统的安全性。二、零件的工艺分析：本次设计是设计三用阀的右阀筒，从零件图上可以看出，这是个加工难度很大的零件，因为零件所要求的公差范围很小，为了保证加工时的精度，同时为 了提高生产效率，我们在加工 27 孔时设计了专用的夹具，同时在加工内外圆表面时所要求的精度很高，我要经过粗加工、精加工，甚至半精加工才能保证加工精度，尤其是内表面 28H9、26.8、27.8 的沟5糟，因为是用在液压系统中，所以要保证其密封性，还要进行光整加工，表面还要镀青铜。一一一工艺规程设计 确定毛坯的制造形式：零件为钢制零件，考虑到用在三用阀的液压系统中，必须要承受很大的
7、冲击力，而且内表面必须非常的光滑，不准有任何一点的毛刺，所以不紧要求要精磨，还要表面镀青铜，以便能增加表面光滑性，同时能使零件更好的密封性和耐磨性。因为零件为大批量生产，所以零件的毛坯制造形式选择模锻的方法来制造。零件的轮廓尺寸不太大，用这种方法能提高生产率，这样 也能更好的保证其加工精度，从而能提高了经济效益。二、确定工艺线路：制定工艺路线的出发点，应当是零件的尺寸精度及位置精度等技术要求能够妥善的得到保证。生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑用万能性机床配以专用夹具。并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应 当考试经济效果，以便使生产成本尽量下降，这样才能提高生产效益。1、工艺
8、路线方案一：工序：粗车 36 表面、粗车 42、48 表面：精车 36 表面，并车削螺纹 M361.56g：精车 42 外圆表面、精车 48 外表面：倒角 145，245：粗车 334、粗车 36 沟糟：精车 334、精车 36 沟糟，并倒圆角 R1、R0.1：车内角 15 度，：镗内环 28、镗内沟糟 27，29、17 内表面，：倒角落 145 度内角6：钻孔 27：精磨各个表面，去毛刺：光整加工，表面镀青铜2、工艺路线方案二：工序 ：车内倒角 15 度角，粗镗并精镗 28 内表面： 粗镗并精镗 27 的内沟糟 ：粗镗并精镗 29、17 内表面 ：倒角 145 度角：粗车 36 表面，42、
9、48 外表面：精车 36、并车削螺纹 M36：粗车 334 的外沟糟：精车 36 沟糟并倒圆角 R1，R0.1：钻孔 27：精磨整个表面，去毛刺，达到预期的要求的精度：光整加工，表面镀青铜。3 工艺方案的比较与分析：上述两个工艺特点在于：方案一是先加工外表面的各个沟糟和螺纹等。后加工内部位，而方案二与此恰好相反，是先加工内表面，然后再加工外面。两者晨钻 27 孔时的顺序是相同的，为了保证所有加工精度，把左端面看作定位基准，车外端面可以在车床上实现。镗内表面要在镗床上来实现，至于钻 27 的孔，由于本次生产为批量生产，所以要钻 27 孔时在要专用夹具的钻床上来完成，这样能保证加工时的精度，又能提
10、高生产效率。为了减少加工工序，节约时间，具体的综合上述两种方案，具体的工序如下来实现：7工序 ：车内角 15 度斜坡： 粗镗并精镗 28：镗并精镗 27 的内沟糟，并倒圆角 R0.2：粗镗并精镗 29 内表面：镗并精镗 17 内表面，并倒角 145 度的角：车 36、42、48 外表面：36，并车削螺纹 M36：车削 334 沟糟并倒圆角 R1、R0.1： 车削 1.545 度和 245 度外角 :钻 27 孔：去毛刺，精磨各个表面，达到一定的精度：光整加工，表面镀青铜以上方案，从制定工艺的角度和技术生产上是比较合理的，但要在具体的操作加工上有一定的难度，其中包括零件所有要求的各个精度。为了更
11、好地保证其精度，我们必须要经过粗车，精车的过程才能达到所要求的精度，在整加工，27 孔时，因 为精度要求比较高，要先用 26 的钻头钻孔，然后要用 27 的铰刀来铰孔，这样才能可以完成，并在具有专用的钻模板的钻床上来加以实现三、机械加工余量的、工序尺寸以及毛坯尺寸的确定三用阀的右阀筒零件材料是 40Cr，其硬度是比较大的，毛坯的重量约 1kg 左右，生产类型为成批量生产，毛坯采用锻造的方法来实现，根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工信余量，工序尺寸以及毛坯尺寸计算如下：1 外圆面尺寸考虑其长度为 86mm，与其联结的非加工内圆表面直径为 36，为了尽量减少加工的尺寸，在铸造时
12、制成一个阶梯式的阀筒，其前面余量为82mm 能够瞧满足要求，其毛坯尺寸 应为 40 后面部分也有 3mm 的余量也能够满足，其毛坯尺寸应为 52。2 轴线方向加工余量的确定因为长度没有要求公差，其余量有 2mm 就能够满足，其长度应为 88mm。3 内孔尺寸的确定前端为了保证精度，取 2mm 的余量，其内径尺寸为 32，后端因为是个小口要求 17 所以又没有要求公差范 围。取其 20 就足够了。4 钻孔 27 的尺寸确定没有要求公差范围，就用 26 的钻头先钻孔，然后用 27 的铰刀来铰孔 27。5 粗车、粗镗的余量的确定 粗车 36 外圆时，留其余量为 1mm.其尺寸为 38； 粗车 42
13、外圆时，留其余量应为 0.7mm，其尺寸为 43.4mm 粗车 48 外圆面时，应留其余量 0.5mm。其整体尺寸为 49 粗车 334 沟糟时，留余为 1mm;要倒内倒角 粗车 36 外表面时，应留余量为 1.5。因为要进行车削螺纹。 粗镗 28 内表面时，留余量应为 1.5mm。因为要求精度比较高。 粗镗内糟尺寸，留其余量应为 1.56 精车、精镗的余量的确定根据零件图可以看出，该零件的要求的精度比较高，尤其是内表面，我们在这里将内表面的余量设计为 0.5mm，将外表面的余统一规定为 0.35mm。9加工余量计算表余量组成（m） 极限尺寸（mm）余量尺寸（mm）孔端面加工工序及工步RZT缺
14、 计算余量Zmin(m)计算尺寸（mm）公差T(m)最大 最小 最大 最小40 50 68 1385 23845 135.8 450 52 50 1.0 0.545 35 46 1246 22655 1562 423 33 32 1.0 0.7粗车外表面粗镗内表面精车表面34 38 55 1562 22354 185.5 210 48 26 0.5 0.1其中锻造内角 6 度，外角为 4 度。锻造内圆倒角内角 R3mm。四、确定切削用量与基本工时：工序、车削外圆表面及基本工时1、加工条件 z工件材料：40Cr，b=0.65GPa 铸造方法来加工加工要求：粗车 36、42、48，机床 ： CA6140 型普通机床刀具 ：端面刀具刀片材料 YT5，刀杆尺寸为 1625 平方毫米Kr=90,R0=15，0=0.5mm外圆车刀：材料为 YT5，刀杆
