[发明专利]一种空芯柱塞的加工方法

说明书

本发明公开了一种空芯柱塞的加工方法，属于空心柱塞加工领域，包括依次进行的以下步骤：选择棒料；对棒料下料后进行软化处理；对经过软化处理后的棒料进行表面处理；对经过表面处理后的棒料进行润滑处理；对经过润滑处理后的棒料进行冷挤压，形成柱塞体上部和柱塞体下部；加工柱塞体上部的球头及润滑孔，加工柱塞体下部及中间润滑孔；采用摩擦焊接柱塞体上部及柱塞体下部；粗车摩擦焊飞边；对焊接完成后柱塞体进行调质、氮化处理；磨球头及柱塞体外圆，完成空芯柱塞加工。本发明加工成型的柱塞体的热膨胀量较小，柱塞外径与缸体的配合间隙的变化受温度的影响较小，从而提高了柱塞泵的稳定性。

技术领域

本发明属于空心柱塞加工领域，涉及一种空芯柱塞的加工方法。

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。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。柱塞泵被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

柱塞泵根据柱塞体不同，一般分为单柱塞泵、卧式柱塞泵、轴向柱塞泵和径向柱塞泵。现有的柱塞泵用柱塞体多为实心结构，重量较大，所需的驱动力也相应增加，柱塞泵的回转半径受到限制，柱塞泵稳定性较差；而且在制作过程中，柱塞所使用的棒料原料较多，从而增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种空芯柱塞的加工方法，解决了现有的柱塞体的质量较大，从而导致柱塞泵稳定性较差的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种空芯柱塞的加工方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：

S1：根据柱塞体的尺寸选择棒料；

S2：对步骤S1中的棒料下料后进行软化处理；

S3：对步骤S2中经过软化处理后的棒料进行表面处理；

S4：对步骤S3中经过表面处理后的棒料进行润滑处理；

S5：对步骤S4中经过润滑处理后的棒料进行冷挤压，形成柱塞体上部和柱塞体下部；

S6:加工柱塞体上部的球头及润滑孔，加工柱塞体下部及中间润滑孔；

S7:采用摩擦焊接柱塞体上部及柱塞体下部；

S8:粗车摩擦焊飞边；

S9：对焊接完成后柱塞体进行调质、氮化处理。

S10：磨球头及柱塞体外圆，完成空芯柱塞加工。

棒料选择优选氮化钢，例如38CrMoAlA。氮化后不需要进行任何热处理即可得到非常高的表面硬度，所以耐磨性好，零件之间发生咬死和擦伤的倾向小；同时具有抗水、油等介质腐蚀的能力，有一定的耐热性，在低于渗氮温度下受热可保持高的硬度。软化处理、表面处理、润滑处理的预加工使棒料更好的的进行冷挤压加工成型。在不影响柱塞体本身形状的情况下，利用冷挤压工艺使柱塞体内部形成空腔，从而使空芯柱塞体内部比较薄，重量轻。高速回转的离心力比较小，在额定的转动惯量下，使用这种空心柱塞体的柱塞泵回转半径可以设计得较大。柱塞体的热膨胀量较小，柱塞外径与缸体的配合间隙的变化受温度的影响较小，从而提高了柱塞泵的稳定性。

进一步地，所述步骤S2中的软化处理为淬火-循环球化退火。淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法。循环球化退火它是在特定的温度反复进行加热和冷却，一般进行3～4个周期，使片状珠光体在几次溶解一析出的反复过程中，碳化物得以球化。采用此种工艺的棒料软化效果佳，进一步方便后续的加工处理。