[发明专利]一种中空柱塞加工工艺

摘要

本发明公开了一种中空柱塞及其加工工艺，解决了实心柱塞质量高以及全空柱塞无效容积大的问题，其技术方案要点是，包括柱塞芯和一端延伸有球头的柱塞套，柱塞套远离球头的一端沿着柱塞套的长度方向开设有柱状空腔，柱塞芯包括端盖和固定于端盖的圆心并且垂直于端盖的端面向外延伸的立柱，立柱的外径小于柱状空腔的内径，立柱穿设于柱状空腔且立柱的端部通过焊点与柱状空腔的底面圆心连接，端盖的盖合面边沿通过焊缝与柱状空腔的开口边沿连接，本发明的一种中空柱塞及其加工工艺，端盖与柱塞套的固定使得柱状空腔与端盖之间形成了密闭腔室，从而减小了柱塞的质量，避免柱塞离心力产生的较大力矩导致缸体倾覆，以增加柱塞泵的使用寿命。

主权项

1.一种中空柱塞加工工艺，其特征是：中空柱塞包括柱塞芯(1)和一端延伸有球头(3)的柱塞套(2)；柱塞套(2)的加工工艺包括如下步骤：第一步：选取原材料，原材料选用材质为38CrMoALA、规格为∅30的棒料；第二步：下料，下料尺寸相较于标准尺寸留有长度余量1.5毫米；第三步：对第二步中的原料进行热处理加工，调质处理，调质硬度为HRC24～26度；第四步：对原料进行粗加工处理，通过仪表车床车出外圆，以得到柱塞套(2)的柱体；第五步：钻孔加工，通过立钻钻出沿柱塞套(2)的长度方向开设的柱状空腔(4)；第六步：平底加工，利用普通车床将柱状空腔(4)的底面深度进行加工，保证尺寸60+0.1/0一致；柱塞芯(1)的加工工艺包括如下步骤：第一步：选取原材料，原材料选用材质为38CrMoALA、规格为∅30的棒料；第二步：下料，下料尺寸相较于标准尺寸留有长度余量1.5毫米；第三步：对第二步中的原料进行热处理加工，调质处理，调质硬度为HRC24～26度；第四步：通过数控车床对第三步中的棒料进行车外圆，以得到一体连接的立柱(6)与端盖(5)，以及延伸于端盖(5)的盖合面边沿朝着球头(3)的方向轴向延伸的凸缘(7)；所述凸缘(7)的外径与柱塞套(2)的外径一致，其内径与柱塞套(2)的内径一致，所述凸缘(7)的边沿通过焊缝与柱状空腔(4)的开口边沿连接；其中立柱（6）与端盖（5）呈同心设置，所述立柱(6)的外径小于柱状空腔(4)的内径，且立柱(6)远离端盖(5)的一端套设有柱塞垫片(8)，立柱(6)垂直于柱塞垫片(8)的平面，所述柱塞垫片(8)与柱状空腔(4)的底面保持有间隙，所述柱塞垫片(8)的外圆紧贴于柱状空腔(4)的内圆，所述立柱(6)穿设于柱塞垫片(8)的圆心位置；第五步：通过仪表车床从立柱(6)远离端盖(5)的一端端部车出轴肩(9)；所述轴肩(9)的外径小于立柱(6)的外径，所述柱塞垫片(8)的中心开设有第三穿孔(10)，所述轴肩(9)穿设于第三穿孔(10)，所述轴肩(9)通过第三穿孔(10)与柱塞垫片(8)固定；将加工完毕的柱塞套(2)与柱塞芯(1)进行装配与焊接，具体步骤如下：第一步：将柱塞垫片(8)通过第三穿孔(10)套设到轴肩(9)，直至与立柱(6)的端部相抵触；第二步：将柱塞套(2)夹持于摩擦焊机的旋转夹具中，柱塞芯(1)夹持于摩擦焊机的移动夹具中，柱塞芯(1)与柱塞套(2)的中心轴位于同一直线，且立柱(6)的端部与柱状空腔(4)的开口相对；所述立柱(6)穿设于柱状空腔(4)且立柱(6)的端部通过焊点与柱状空腔(4)的底面圆心连接，所述端盖(5)的盖合面边沿通过焊缝与柱状空腔(4)的开口边沿连接；第三步：焊接处理，以转速1400rpm，摩擦压力50MPa进行稳定摩擦焊接4秒后刹车制动；刹车制动的同时保持50MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力4秒，以使立柱(6)的端部与柱状空腔(4)的底面相固定，同时凸缘(7)的端面与柱塞套(2)的端面相固定；第四步：去应力处理，以使硬度达到HRC26～28度；第五步：球头(3)粗加工，通过仪表车床车外圆，以得到柱塞套(2)的球头(3)；第六步：钻小孔，通过立钻分别在柱塞套(2)的端部与球头(3)钻孔，以得到立柱（6）的中心轴向开设的第一穿孔(11)以及于球头(3)的中心轴向开设的第二穿孔(12)；所述第一穿孔(11)靠近端盖(5)的一端延伸至端盖(5)，所述第一穿孔(11)远离端盖(5)的一端通过轴肩(9)延伸至第二穿孔(12)并与第二穿孔(12)连通；第七步：通过数控车床对球头(3)的外形精加工；第八步：无心磨粗磨外圆；第九步：氮化处理，井式气体硬氮化炉，表面氮化硬度为HV900～1100度，氮化深层为0.3～0.5毫米；第十步：通过研磨对球头(3)进行精加工处理；第十一步：高精度无心磨加工外圆；第十二步：高精度超精磨加工外圆至图纸尺寸。