不锈钢减压阀 航天阀门类产品工艺标准化的内容和工艺文件标准

文丨奇影视距

编辑丨奇影视距

一、阀门类产品介绍

根据用途不同管件产品大致分为以下几类：双向阀、减压阀、安溢阀、控制阀、分流阀、电磁阀、压力调节器等，球阀类产品的关键技术点是它的密封功耗，其决定了湖人底盘的综合功耗。

航天管件类产品工作环境多为液氢（-253C）、液温区（-183C），在那样的深高温环境下，保证阀体内部机构动作灵活、密封功耗靠谱具备极大的困难，管件的开启、关闭均是由活阀、活门座组合的-对密封副实现，如图1所示。

管件密封功耗是辨别产品合格与否的重要诱因之-，而其加工品质决定着它的密封能力。

工艺技术是保证管件类产品加工品质的根本，球阀类产品工艺标准化是按照球阀类产品加工特性，结合生产实际，将成熟的加工技术固化，对工艺文件、工艺要素及工艺过程等进行必要的统-、简化、协调和优选。

二、阀门类产品工艺标准化内容

球阀类产品具备结构复杂、零组件数目多不锈钢减压阀，规格精度较高，牵涉的加工类型多，加工工序长的特性，球阀类产品工艺标准化主要包括工艺文件标准化、工艺技术标准化、工装设备标准化。

工艺文件标准化是增加工艺文件品质的重要途径，工艺文件标准化包括工艺文件完整性，工艺文件的格式、种类、篇幅的规范和统-，工艺文件所用名词、术语、符号和叙述方式的规范和统-，工艺文件的达成和会签的标准化等。

球阀类产品工艺文件包括零件加工工艺细则、阀门组装、试验工艺细则、质量控制卡片等。

为实现工艺文件的统-管理，编制施行了航天行业标准QJ903B《航天产品工艺文件管理体制》，该系列标准从工艺文件的格式、完整性、签署、更改等均作出详细的管理要求，同时规定了机械加工、热处理、装配等不同工作类型工艺文件的撰写规则，该标准的推行，为提高工艺文件撰写品质、和有序管理提供了保障。

随着信息化技术的进步，计算机辅助工艺过程设计CAPP广泛应用制造企业，球阀生产企业也逐渐制订出《电子工艺文件管理规定》等系列企业标准，规范了电子工艺文件的撰写、签署、更改、分发和使用等相关内容，旨在加强了工艺文件标准焦化作。

管件类产品主要加工步骤为：零件机械加工、表面处理、装配、性能实验，其中牵涉的工艺技术有机械加工技术（包括车、铣、钻、磨）、表面处理技术（包括阳极化擦洗）、热处理技术、冷处理技术、焊接技术、电火花加工技术、装配技术和实验技术等。

工艺技术标准化包括季件加工方案、加工或磨削参数、工序间加工余量的控制.热处理和冷处理工序安排、表面处理、装配、试验等工作内容及工艺参数的标准化，由此可见，球阀类产品工艺技术标准焦化作内容丰富，工作量较大。

我们主要剖析说明机械加工、装配、试验的标准焦化作内容。

管件类产品主要零、部、组件由外壳类、杆类、盘类、套类、密封件类、标准件等构成，如图2所示。

加其工类型牵涉车、铣、钻、绞、磨等，随着数控设备的广泛应用，数控车、数控铣、车铣复合加工成为现代机械加工的主流不锈钢减压阀，继而给工艺技术标准化带给新的工作内容。航天管件制造企业在小结固化加工经验的基础上，产生了标准化的加工步骤。

外壳类零件加工标准步骤是：原材料-数控车粗加工管嘴、内腔-数控铣粗加工外观-热处理-数控铣精加工外观-冷处理-数控车精加工各管嘴-消除相交孔毛刺-数控车精加工型腔-电火花消除相交孔毛刺-表面阳极化-精加工活门座-擦洗-包装出库。

外壳类零件特性是以铝管LY12为主，其外部由外壳外表面和管嘴构成，螺孔由螺纹及台阶孔、密封活门座构成。

外壳螺孔和密封面宽度及形位精度要求较高，宽度公差-般为0.02~0.04mm，表面粗糙度要求在Ra0.4~Ra0.8之间，以保证安装在外壳内部的运动部件定位精确且运动灵活，以及密封功耗。

外壳类零件的加工原材料消除量较大，易形成加工蠕变，造成变型，所以必需要经过多轮的粗加工半精加工，且后边安排冷处理，来释放内部蠕变，防止精加工后形成变型，影响密封功耗。

外壳类零件型腔存在交叉孔，加工过程中必定会形成毛刺和飞边，所以应当在精加工后消除这种毛刺和打钝锐边，保证无多余物。

在小结多年积累的加工经验基础上，对外壳类零件加工工序、精加工前各部位的加工余量、精加工时的磨削参数、多余物控制方式等工艺参数进行优化并固化，产生标准化的工艺细则。

杆类零件加工标准步骤是：数控车粗加工-热处理-数控车半精加工-磨加工-擦洗-包装出库。

杆类零件主要以1CrCr13等铸铁材质为主，加工特性是铣削难度大，易形成变型，关键部位规格公差在0.02-0.05mm，表面粗糙度在Ra0.8-Ra1.6之间。

杆类零件在阀体中是运动部件，一般是关键件或重要件，保证规格精度、形位公差和表面粗糙度是工艺标准化的关键，为此，为保证杆类零件不形成变型及规格精度要求，加工时应留有工艺夹头使外观各宽度在-次定位中完成，一般会选用两顶级或卡-顶加工工艺，在切削加工完成后再除去工艺夹头。

盘类零件、套类零件加工标准步骤是：数控车粗加工-热处理-数控车精加工-平面磨或外圆（内孔）磨去毛刺-表面处理-擦洗-包装出库。

盘类零件和套类零件的粗加工应先加工原材料的外圆和内孔，单边留有2-3mm余量的状态下进行热处理，释放材料内部挠度达到设计要求的强度值。

热处理后即可在数控车进行精加工，加工原则为外圆和内孔分别多次磨削，最后的磨削深度应在0.2-0.5mm之间，此工艺技巧可以有效防止因加工量不均匀形成的加工蠕变，最大限度的提高零件变型。

盘类零件两端面设计要求不垂直度一般在0.02-0.04mm之间，所以普遍选用平面磨加工工艺，既可以保证垂直度要求，也可以保证零件批次的-致性。

密封件类是保证球阀各部位密封功耗的关键零件，其中活阀是阀体密封件中的核心部件，其是由金属骨架和非金属密封面构成，如图3所示。

活阀与外壳型腔活门座的配合实现球阀密封，加工工艺关键在于密封面的表面粗糙度、密封面与外圆的平行度。

活阀的标准加工步骤是：加工金属骨架-压制非金属材料-车加工外观-精加工非金属面-擦洗-包装人库，通过多年加工经验的积累，产生了一套标准化的工艺规范，固化了加工步骤，规定了加工设备的精度等级，规范了刀片的刃磨和磨削参数，以及加工时冷却液的种类等。

活阀的加工以先加工外圆，且保证外圆规格-致性偏差大于0.01mm，以确保后续以外圆定位加工非金属密封面符合设计平行度要求，于是制做工装，以外圆定位，精加工非金属密封面以人造金钢石刀片为主，辅以矿物质混和油为冷却润滑液，辅以美食深，微插补的磨削参数，保证活阀密封面表面粗糙度在Ra0.1~Ra0.2之间。

此工艺技术固化为标准加工规范后稳定了活门座的加工品质，提高了加工效率，实现了举办工艺标准化，提高工艺水平，保证产品品质的预期目标。

保证管件类产品零件的机械加工品质，是后续组装和实验顺利进行的基础，在加工工序、加工参数等方面召开标准化以来，以固化已有经验、引入先进加工技术、使用先进加工设备和工艺技巧、统一同类别零件生产制造过程为指导思想，落实工艺文件的标准焦化作，提高了零件加工工艺规程的编制品质，减少了工艺编制效率，大大节省了工艺设计费用，同时也保证了产品品质。

球阀类产品组装从环境要求、装配工艺文件编制、装配操作推行均有相应的航天行业标准和企业标准贯彻执行。

球阀组装环境要求包括组装现场的温温度要求空气净化度要求、多余物控制要求等，其中现场净化度需符合《洁净室（区）内净化度级别及评定》标准相应指标要求，多余物控制等方面分别执行航天行业标准《航天产品多余物防治与控制》、企业标准《产品多余物防治与控制球阀》，这种标准在物品的摆放、人员装束等方面均作出了详细要求。

组装工艺文件的标准化，首先依照了QJ903.18《航天产品工艺文件管理体制第18部份：组装工艺文件编制规则》，该标准在组装工艺卡片格式、配套明细表格式及填写规则作出具体的规定，统一了组装文件样式，规范了组装工艺用语。

随着数字化制造的推广，零件数字模型的应用，提高了设计和工艺工作效率和品质，同时也带给了数字化制造与组装的标准化问题。

为统一数字模型，规范数字建模程序与应用，制造企业编制了《数字化预组装应用要求》与《装配三维工艺文件编制规定》等相关标准，使组装工艺文件克服传统纸质工艺细则，实现组装过程以三维动漫展现，让操作人员更清晰更直观地看见球阀产品各零件的组装次序和组装关系，提高和防止了对文字描述意图理解错误和不到位的现象。

球阀产品组装操作推行标准化，是对管件产品各零件装配过程的优化和统一，是保证组装品质，保证球阀产品功耗合格的重要方式。

球阀产品标准组装程序主要为：配套球阀所需零件、辅件-球阀内部组件的安装调整-组件至球阀外壳型腔的安装和调整-球阀各管嘴及密封件的安装-功耗实验-调整（按需）-铅封包装。

球阀产品一般由生产计划部委组批生产，且组装过程还要按设计要求匹配零件，满足配合间隙，但因球阀零件诸多，人工选择费时吃力，精确性受人为诱因影响较大。

现将该选择过程通过信息化技术方式，工艺人员直接调用品质信息系统中零件的规格信息，通过系统筛选匹配，生成符合要求的零件配套信息，操作人员只需按系统提示编号进行零件组装，即可满足既定配合间隙，实现零件匹配的标准化减少了人员劳动硬度，提高了零件配套效率，保证了产品一致性。

组装过程的标准化内容还牵涉螺纹联接旋紧质心的标准化、零件安装次序的标准化、过程检测项目的标准化等，标准化的组装过程，可以荣获标准的产品品质。

管件组装过程中和组装结束会进行部组件或管件整体的功耗实验，主要以考评管件各部位的密封功耗、耐压功耗等,实验工艺文件根据产品实验技术条件编制，实验工艺标准焦化作内容分为：实验场地、试验人员、试验仪器设备、试验记录、安全举措标准化等方面。

管件产品实验场地根据管件实验特性，还要选择光线充足，通风良好，温温度符合技术要求的室外环境同时用电、排水、消防、防爆等相关内容符合标准要求。

实验人员标准化是根据管件实验内容和复杂程度设置人员岗位，分别有实验管道系统安装人员，负责管件产品与实验管道的安全、正确、有效的连结，实验控制人员控制试验台操作摇杆，实现增压或泄压操作：实验数据加载人员、记录人员负责实验数据的调用、记录和校对。

实验仪器设备的标准化包括仪器设备的周期检定定期校准仪器设备，确保各继电器、接口、压力表等工作正常、安全有效。

实验记录的标准化包括记录表格的统一和规范记录数据应抒写规范、清晰，确保实验数据真实靠谱。

安全举措标准化包括实验场地、设备、人员、用电、操作过程的安装保障举措标准化。管件类产品实验安全以防爆、防止有害氢气泄漏等为主，日常须做好实验安全知识和安全机制、标准的宜贯，对危险点设置标准的警告标识，实验过程必需要做到防爆保护、佩藏相应的防护用具。

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