[发明专利]一种用于柱塞泵的高强度止动圈的制造工艺

说明书

技术领域

本发属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于柱塞泵的高强度止动圈的制造工艺。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置，它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，柱塞在缸体中要往复运动，它的运动量很大，因此，柱塞泵特别是用于页岩气开发的柱塞泵，因工作强度较高，泵内外会有较大的压差，为防止泵体内的液体外漏，就要求泵体上的各个零部件的强度要高，与泵本体的配合度要好，在柱塞泵本体组装过程中，常用到止动圈，因柱塞泵的工作强度较高，因此要求止动圈的强度、耐磨度等性能要好；目前，市场上现有的止动圈采用普通的钢材，普通的制备工艺，所得到的止动圈强度仅能达到100MPa左右，且断面收缩率较高，容易导致加工完成件与预设尺寸不一致，在装配过程中不能与泵体很好的配合，降低配合度，在工作过程中存在与柱塞泵本体的连接性不好以及止动效果差的问题，影响柱塞泵的工作效率。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种加工精度高的用于柱塞泵的高强度止动圈的制造工艺。

技术方案：本发明所述的一种用于柱塞泵的高强度止动圈的制造工艺，包括以下步骤：

(1)预处理：根据预设止动圈的大小下胚料，并依次进行初锻造、终锻造和切边处理；

(2)正火：正火工艺过程中先将胚料加热至850～950℃，经保温2.5～5h后进行空冷，空冷过程中保持室内温度稳定；

(3)粗车：对正火后胚料冷置0.5～2h后，根据预设尺寸粗车螺母外径、端面、孔径和长度，得到止动圈的整体轮廓，并去除边角毛刺，并倒角；

(4)调质：所述调质处理工艺包括油冷调质工艺和水冷调质工艺；所述油冷调质工艺中先将止动圈加温至800～900℃，经保温2.5～5h后转入淬火油槽进行油冷淬火，冷却至180～220℃静置0.8～2h后回火加温至550～650℃，经保温2.5～5h后转入水槽中进行水冷，冷却至180～200℃后吊出水槽；

(5)精车：采用车刀精车止动圈内、外径，并依据预设长度割断余料精车长度，精车操作中加持位置≥12mm，车刀主轴转速为600～800r/min，进件速度为0.2～1mm/s；

(6)制孔：采用钻头粗钻止动圈安装孔，并采用铣刀进一步加工，制孔结束后对安装孔周边进行倒钝处理；

(7)后处理：在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。

优选地，为提高止动圈的整体强度，所述胚料为42CrMo圆钢，其中Mn含量为0.65wt％～0.85wt％，S含量≤0.025wt％，P含量≤0.025wt％。

优选地，步骤(1)中所述初锻造过程中采用200～300吨位的空气锤，并控制节拍为10～25S/件；终锻造过程中采用800～1200吨位的摩擦压力机，并控制节拍为15～30S/件；所述切边处理过程中采用150～170吨位级压机，并控制节拍为15～30S/件；

优选地，步骤(1)中所述初锻造结束后胚料的温度不低于900℃。

优选地，步骤(3)中所述粗车阀盖大端的过程中车刀主轴转速为800～1000r/min。

优选地，为避免降温速度不稳定，导致材料硬度下降，步骤(4)中所述淬火油槽温度保持为40～80℃。

有益效果：(1)本发明选用锰含量为0.65wt％～0.85wt％，S含量≤0.025％，P含量≤0.025％的42CrMo圆钢作为胚料，并针对其特性依次进行初锻、终锻、压边、正火、喷丸、调质等工艺，初锻过程中，每件胚料在1150～1250℃的温度煅烧20～30秒，有效消除材料的自身缺陷，保证经初锻后的胚料温度高于900℃时进入终锻工艺，此温度参数搭配适当的锻造压力和锻造节拍，此工艺条件的选定能更好的提高材料的强度；(2)调质处理条件对材料的性能影响非常大，本发明先后对材料进行油冷调质工艺和水冷调质工艺，并精确把握两者之间的间隔时间和进入下一工段的产品温度参数，搭配适当的升温速度、调质温度、保温时间和淬火温度，进一步去除材料内部缺陷，提高材料性能，提高材料延伸率、降低断面收缩率；(3)本发明中根据终锻材料的特性设定正火、喷丸 以及调质等工艺参数，可有效协助提高材料延伸率至15％、降低断面收缩率至40％，有效防止材料在加工过程中出现完成件与预设尺寸相差加大的问题；(4)本发明依据材料特性，设定粗车、细车加工工艺的参数，有效减少加工过程种的加工误差，提高了加工精准度，本方案的加工的偏差率≤0.01％；(4)本加工工艺制得的止动圈的抗拉强度≥800MPa、屈服强度≥750MPa。