CN114310155A - 一种腰鼓形柱塞的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种腰鼓形柱塞的加工方法，包括金属棒料选取、金属棒料预处理、金属棒料冷挤压、柱塞体下部车削加工、中间润滑孔成孔、球头结构及柱塞体下部打磨等。首先根据柱塞泵的使用场合、柱塞泵的运行参数以及柱塞泵缸体的尺寸，选取对应材质的金属棒料，通过对金属原材料进行数据分析，降低了产品出现质量不符合的可能性，通过腰鼓形柱塞的加工，解决了现有柱塞密封性较差的问题，提高了柱塞的密封性进而延长了柱塞泵的使用寿命，满足了柱塞在柱塞泵中的使用需求，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及柱塞加工技术领域，特别是涉及一种腰鼓形柱塞的加工方法。
背景技术
在现代工程机械中，柱塞泵使用得越来越频繁，它具有压力高、容积效率和功率密度大、变量调节方便等优点；尤其是在泵控系统中，大部分都是使用柱塞泵作为动力系统。柱塞泵被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如工程机械、矿山冶金、机床、船舶及航天航空领域。
柱塞泵依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油，对密封的要求很高。普通的柱塞采用的是面密封，长期使用容易磨损失效，致使其密封性较差，影响柱塞泵的整体使用寿命。腰鼓形柱塞是线密封，密封效果更好，如图4所示，其包括柱塞体下部和柱塞体上部，柱塞体上部为球头结构。但是现有加工方法加工出的腰鼓形柱塞容易出现质量问题，无法柱塞泵的使用需求。
因此，提出一种适用于腰鼓形柱塞的加工方法，以克服现有加工方法加工出的柱塞质量得不到保障，从而影响柱塞泵使用需求及使用寿命的问题，尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于腰鼓形柱塞的加工方法，以解决上述现有加工方法加工出的柱塞质量得不到保障，从而影响柱塞泵使用需求及使用寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种腰鼓形柱塞的加工方法，主要包括：
根据柱塞泵的使用场合、柱塞泵的运行参数以及柱塞泵缸体的尺寸，选取对应材质的金属棒料；
对金属棒料预处理；
对金属棒料进行冷挤压，以形成柱塞体上部和柱塞体下部；
对所述柱塞体下部进行车削加工；
加工以形成中间润滑孔，所述中间润滑孔沿所述金属棒料的轴向依次贯穿所述柱塞体上部和所述柱塞体下部；
将所述柱塞体上部加工成球头结构；
打磨所述球头结构及所述柱塞体下部，完成腰鼓形柱塞的加工。
可选的，所述预处理包括：
对金属棒料进行粗加工；
对金属棒料进行精加工；
对金属棒料下料后进行软化处理；
对金属棒料进行表面处理；
对金属棒料进行润滑处理。
可选的，在选取金属棒料之前，还包括：对柱塞体进行图纸设计。
可选的，在对柱塞体完成图纸设计之后，并在选取金属棒料之前，还包括：对柱塞体图纸设计结构的可行性以及安全性进行校核。
可选的，所述对所述柱塞体下部进行车削加工包括：
在靠近车床尾座车削时，车床车刀保持背吃刀量运行；
车削一段时间后，车刀的背吃刀量逐渐变小，车出的柱塞体下部的直径逐渐变大；
当车刀逐渐向床头靠近时，车刀的背吃刀量逐渐增大，车出的柱塞体下部的直径逐渐变小。
可选的，金属棒料为氮化钢棒料。
可选的，所述软化处理为淬火-循环球化退火处理方式。
可选的，所述表面处理为磷化处理方式。
可选的，所述润滑处理采用机油添加二硫化铝作润滑剂。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提出的腰鼓形柱塞的加工方法，包括金属棒料选取、金属棒料预处理、金属棒料冷挤压、柱塞体下部车削加工、中间润滑孔成孔、球头结构及柱塞体下部打磨等。首先根据柱塞泵的使用场合、柱塞泵的运行参数以及柱塞泵缸体的尺寸，选取对应材质的金属棒料，通过对金属原材料进行数据分析，降低了产品出现质量不符合的可能性，通过腰鼓形柱塞的加工，解决了现有柱塞密封性较差的问题，提高了柱塞的密封性进而延长了柱塞泵的使用寿命，满足了柱塞在柱塞泵中的使用需求，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的腰鼓形柱塞加工流程图；
图2为本发明实施例所公开的金属棒料结构示意图；
图3为本发明实施例所公开的金属棒料冷挤压成型后的结构示意图；
图4为本发明实施例所公开的柱塞体结构示意图；
图5为本发明实施例所公开的柱塞体中间润滑孔加工成型示意图。
其中，附图标记为：1、金属棒料；2、柱塞体；3、柱塞体下部；4、柱塞体上部；5、中间润滑孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种适用于腰鼓形柱塞的加工方法，以解决现有加工方法加工出的柱塞质量得不到保障，从而影响柱塞泵使用需求及使用寿命的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1-5所示，本实施例提供一种腰鼓形柱塞的加工方法，解决了现有柱塞密封性较差的问题，提高了柱塞的密封性，其包括可依次进行的以下步骤：
步骤S1：对腰鼓形柱塞体进行图纸设计；
步骤S2：对腰鼓形柱塞体图纸设计结构的可行性以及安全性进行校核(审核)；
步骤S3：A10V轴向柱塞泵广泛应用于工程机械，例如挖掘机，挖机一般情况在恶劣的环境下工作，所以对柱塞的材质要求很高，这里选用C38CrMo合金钢作为金属棒料1；
步骤S4：对步骤S3中选取的金属棒料1用车床进行切削加工得到粗加工半成品，粗加工半成品的直径为20mm，表面粗糙度数值为Ra12.5；
步骤S5：对步骤S4中粗加工后的金属棒料用数控车床进行精密切削加工得到精加工半成品，精加工半成品的直径为17.5mm，表面粗糙度数值为Ra为1.6；
步骤S6：对步骤S5中精加工后的金属棒料下料后进行软化处理；
步骤S7：对步骤S6中经过软化处理后的金属棒料进行表面处理；
步骤S8：对步骤S7中经过表面处理后的金属棒料进行润滑处理；
步骤S9：对步骤S8中经过润滑处理后的金属棒料进行冷挤压形成柱塞体2，柱塞体2包括柱塞体上部4和柱塞体下部3；
步骤S10:加工柱塞体下部3：开始在靠近尾座车削时，车床车刀保持原来的背吃刀量运行，此处“原来的背吃刀量”是指该阶段车刀的背吃刀量保持不变；车削一段时间后，使车刀的背吃刀量逐渐变小，车出的柱塞体下部直径也随之逐渐变大；当车刀逐渐向床头靠近时，使车刀的背吃刀量逐渐增大，而车出的柱塞体下部直径也随之逐渐变小；如图3和4所示，车削后的柱塞体下部3整体两头细、中间组，且整体过渡平滑，形似“腰鼓状”，柱塞体下部左端直径为16.99mm，中间最大直径为17.00mm，右端直径为16.99mm。
步骤S11:加工中间润滑孔5，孔内径为2mm；
步骤S12:加工柱塞体上部4形成球头结构，球头的直径为13mm；
步骤S13：打磨球头结构及柱塞体下部3，完成腰鼓形柱塞加工。
实际操作中，可根据柱塞泵的相关数据参数，金属棒料1的原材料优先选择氮化钢，例如38CrMo合金钢。金属原材料经过氮化处理，在不经过热处理的情况下，也可以得到非常高的表面硬度，具有非常好的耐磨性，可以减小零件之间的咬合与擦伤；氮化后的金属原材料同时具有很好的抗腐蚀性，耐热性。
步骤S7中的软化处理优选为淬火-循环球化退火或者再结晶退火处理方式；步骤S8中的表面处理优选为磷化或者化学氧化处理方式；步骤S9中的润滑处理优选采用机油添加适量的二硫化铝作润滑剂或者采用润滑脂润滑。具体的软化处理工序、表面处理工序以及润滑处理工序均可参考现有的方式，在此不再赘述。
本实施例提出的腰鼓形柱塞的加工方法，与现有技术相比，对金属原材料进行数据分析，降低了产品出现质量不符合的可能性，通过腰鼓形柱塞的加工，解决了现有柱塞密封性较差的问题，提高了柱塞的密封性进而延长了柱塞泵的使用寿命，满足了柱塞在柱塞泵中的使用需求。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种腰鼓形柱塞的加工方法，其特征在于，包括：
根据柱塞泵的使用场合、柱塞泵的运行参数以及柱塞泵缸体的尺寸，选取对应材质的金属棒料；
对金属棒料预处理；
对金属棒料进行冷挤压，以形成柱塞体上部和柱塞体下部；
对所述柱塞体下部进行车削加工；
加工中间润滑孔，所述中间润滑孔沿所述金属棒料的轴向依次贯穿所述柱塞体上部和所述柱塞体下部；
将所述柱塞体上部加工成球头结构；
打磨所述球头结构及所述柱塞体下部，完成腰鼓形柱塞的加工。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述预处理包括：
对金属棒料进行粗加工；
对金属棒料进行精加工；
对金属棒料下料后进行软化处理；
对金属棒料进行表面处理；
对金属棒料进行润滑处理。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其特征在于，在选取金属棒料之前，还包括：对柱塞体进行图纸设计。
4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，在对柱塞体完成图纸设计之后，并在选取金属棒料之前，还包括：对柱塞体图纸设计结构的可行性以及安全性进行校核。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述对所述柱塞体下部进行车削加工包括：
在靠近车床尾座车削时，车床车刀保持背吃刀量运行；
车削一段时间后，车刀的背吃刀量逐渐变小，车出的柱塞体下部的直径逐渐变大；
当车刀逐渐向床头靠近时，车刀的背吃刀量逐渐增大，车出的柱塞体下部的直径逐渐变小。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述金属棒料为氮化钢棒料。
7.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述软化处理为淬火-循环球化退火处理方式。
8.根据权利要求2或7所述的加工方法，其特征在于，所述表面处理为磷化处理方式。
9.根据权利要求2或7所述的加工方法，其特征在于，所述润滑处理采用机油添加二硫化铝作润滑剂。
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