本发明涉及液压加工领域，更涉及一种液压柱塞工件的前处理工艺。
背景技术：
目前传统生产液压柱塞工件大部分仍处于半自动化阶段，且工件加工的合格率较低，各个环节处理效果不佳，甚至需要二次循环处理，因此急需一种高效的液压柱塞工件的前处理工艺。
技术实现要素：
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种控制精准、处理效果佳的一种液压柱塞工件的前处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种液压柱塞工件的前处理工艺，包括如下步骤：
1.1)酸洗去氧化皮步骤：将原材料吊装，通过自动线运行至酸洗槽中进行酸洗，得到去氧化皮材料，其中酸洗槽通过天然气管道进行加热，以确保温度恒定；其中酸洗采用浓盐酸酸洗，浓度为18％至35％，加热温度稳定在55℃至65℃，处理时间为100分钟至180分钟；处理后标准为原材料无氧化皮；
1.2)去残酸步骤：将去氧化皮材料通过自动线移置水洗槽中进行水洗，得到去残酸材料；其中水洗槽通过天然气管道进行加热，以确保温度恒定，温度为70℃至85℃，处理时间为1分钟至2分钟，以ph达到6.5至7.2为标准；
1.3)去水锈步骤：将去残酸材料通过自动线移置草酸槽中进行表面处理，使表面更容易覆盖皂化层和磷化层；草酸溶液浓度为0.4％至1％,处理时间为10秒至20秒；
1.4)磷化步骤：将去水锈后的材料经磷化即形成磷酸盐化学转化膜，并进行水洗去磷酸残留；水洗后的标准通步骤1.2)去残酸的处理标准；
1.5)皂化步骤：将已磷化好的材料置于含有碳数目为16至18的饱和脂肪酸、减磨抗磨极压剂和助剂的拉拔润滑剂的皂液中，皂液中的以上成份与材料表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层；
1.6)粗拉丝步骤：通过尖轧机对待拉丝材料的线头进行校直和缩径处理，并将处理后的材料依次穿入校直滚轮、直通线模、拉丝粉盒及粗拉丝模，并利用尖轧机的夹子固定好线头，由拉丝机进行预拉丝，预拉丝2至3圈后，并通过外径千分尺及冷光电筒观察分别判断材料的拉丝圆度和表面是否合格，若合格则进行粗拉丝作业，粗拉丝作业时，拉丝频率为35hz至45hz。
进一步的，磷酸盐化学转化膜上形成孔，吸附大量的润滑油，减少磨檫。
进一步的，拉丝机预拉丝需要将拉丝机通过工控倒立拉丝机。
本发明相比现有技术优点在于：现行酸洗一般没有加热，室外温度低时，酸洗效果不佳。现行水洗一般没有加热，室外温度低时，水洗效果低。现行一般只经过两次水洗则结束，或者只是通过水洗过程进行简单的表调处理，效果不佳。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的球化步骤；
图3为网状渗碳体示意图；
图4为片层状珠光体示意图；
图5为本发明的球化后球状颗粒渗碳体组织示意图；
图6为本发明的球化后球状珠光体组织示意图；
图7为材料分子结构的无面心立方晶体结构图；
图8为本发明的球化材料分子结构的面心立方晶体结构图；
图9为本发明的上料流程图；
图10为本发明的回火处理前的马氏体图；
图11为本发明的高频淬火的索氏体组织图；
图12为本发明的淬火处理前的微分子结构图；
图13为本发明的淬火处理后的微分子结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
如图1所示，一种液压柱塞工件的前处理工艺，包括如下步骤：
1.1)酸洗去氧化皮步骤：将原材料吊装，通过自动线运行至酸洗槽中进行酸洗，得到去氧化皮材料，其中酸洗槽通过天然气管道进行加热，以确保温度恒定；其中酸洗采用浓盐酸酸洗，浓度为18％至35％，加热温度稳定在55℃至65℃，处理时间为100分钟至180分钟；处理后标准为原材料无氧化皮。现行酸洗使没有加热的，这就使得整个过程很受环境温度的限制，降低酸洗效果，尤其在冬季，酸洗效果很不佳。采用本方案设置天然气管道进行加热温控时，能提高至少一倍的酸洗效果。具体的温控包括温度传感器、天然气管道进出量控制装置、电机和中央处理器，温度传感器、电机和中央处理器电性连接，并受其控制，天然气管道进出量控制装置与电机连接，中央处理器上设置有温度最低预设值55℃，和最高预设值63℃，温度传感器设置在酸洗槽的内壁处，当温度传感器将实时温度传递给中央处理器，中央处理器将该数据与预设值进行比对，当小于最低预设值时发送电机打开天然气管道进出量控制装置，进行加热，当温度大于预设值时，发送电机关闭天然气管道进出量控制装置，以降低温度。预设值设置会略低于最高环境的温度值，以避免超过最高温度，达到精确控制温度。
1.2)去残酸步骤：将去氧化皮材料通过自动线移置水洗槽中进行水洗，得到去残酸材料；其中水洗槽通过天然气管道进行加热，以确保温度恒定，温度为70℃至85℃，处理时间为1分钟至2分钟，以ph达到6.5至7.2为标准。水洗槽中同样现有的不会进行温度控制，直接采用常温水进行水洗，这就使得为了达到很好的效果需要更长时间的处理，而加入天然气管道进行加热后将有助于快速去残酸，也为后续的去水锈处理减少了难度，其水锈生成也降低了至少30％。
1.3)去水锈步骤：将去残酸材料通过自动线移置草酸槽中进行表面处理，使表面更容易覆盖皂化层和磷化层；草酸溶液浓度为0.4％至1％,处理时间为10秒至20秒。由于去残酸的处理后，去水锈就变得快速而高效。现行的只经过两次水洗就结束，或者只是通过水洗过程进行简单的表调处理，基本不采用此步骤。
1.4)磷化步骤：将去水锈后的材料经磷化即形成磷酸盐化学转化膜，并进行水洗去磷酸残留；水洗后的标准通步骤1.2)去残酸的处理标准。磷酸盐化学转化膜上形成孔，且孔数量很多，极易吸附大量的润滑油，而减少磨擦。其对材料改制及半成品勒光、缩杆起到很好的润滑作用，成品表面防腐、耐蚀耐磨性能尤为显著。
1.5)皂化步骤：将已磷化好的材料置于含有碳数目为16至18的饱和脂肪酸、减磨抗磨极压剂和助剂的拉拔润滑剂的皂液中，皂液中的以上成份与材料表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。该脂肪酸锌膜和皂膜层增加了材料加工时加工变形区的塑性厚度，在模具孔和加工材料间形成润滑膜，可大幅度减小热量，防止金属烧结、熔粘等；由于在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用，从而提高拉拔产品的表面光洁度和加工精度，减少拉拔工具和拉拔模间的磨损并防止损伤。
1.6)粗拉丝步骤：通过尖轧机对待拉丝材料的线头进行校直和缩径处理，并将处理后的材料依次穿入校直滚轮、直通线模、拉丝粉盒及粗拉丝模，并利用尖轧机的夹子固定好线头，由拉丝机进行预拉丝，预拉丝2至3圈后，并通过外径千分尺及冷光电筒观察分别判断材料的拉丝圆度和表面是否合格，若合格则进行粗拉丝作业，粗拉丝作业时，拉丝频率为35hz至45hz。其中拉丝机预拉丝需要将拉丝机通过工控倒立拉丝机。
实施例二：
如图1至图13所示，一种对液压柱塞工件进行热处理的系统，包括如下步骤：
1.1)酸洗去氧化皮步骤：将原材料吊装，通过自动线运行至酸洗槽中进行酸洗，得到去氧化皮材料，其中酸洗槽通过天然气管道进行加热，以确保温度恒定；其中酸洗采用浓盐酸酸洗，浓度为18％至35％，加热温度稳定在55℃至65℃，处理时间为100分钟至180分钟；处理后标准为原材料无氧化皮。现行酸洗使没有加热的，这就使得整个过程很受环境温度的限制，降低酸洗效果，尤其在冬季，酸洗效果很不佳。采用本方案设置天然气管道进行加热温控时，能提高至少一倍的酸洗效果。具体的温控包括温度传感器、天然气管道进出量控制装置、电机和中央处理器，温度传感器、电机和中央处理器电性连接，并受其控制，天然气管道进出量控制装置与电机连接，中央处理器上设置有温度最低预设值55℃，和最高预设值63℃，温度传感器设置在酸洗槽的内壁处，当温度传感器将实时温度传递给中央处理器，中央处理器将该数据与预设值进行比对，当小于最低预设值时发送电机打开天然气管道进出量控制装置，进行加热，当温度大于预设值时，发送电机关闭天然气管道进出量控制装置，以降低温度。预设值设置会略低于最高环境的温度值，以避免超过最高温度，达到精确控制温度。
1.2)去残酸步骤：将去氧化皮材料通过自动线移置水洗槽中进行水洗，得到去残酸材料；其中水洗槽通过天然气管道进行加热，以确保温度恒定，温度为70℃至85℃，处理时间为1分钟至2分钟，以ph达到6.5至7.2为标准。水洗槽中同样现有的不会进行温度控制，直接采用常温水进行水洗，这就使得为了达到很好的效果需要更长时间的处理，而加入天然气管道进行加热后将有助于快速去残酸，也为后续的去水锈处理减少了难度，其水锈生成也降低了至少30％。
1.3)去水锈步骤：将去残酸材料通过自动线移置草酸槽中进行表面处理，使表面更容易覆盖皂化层和磷化层；草酸溶液浓度为0.4％至1％,处理时间为10秒至20秒。由于去残酸的处理后，去水锈就变得快速而高效。现行的只经过两次水洗就结束，或者只是通过水洗过程进行简单的表调处理，基本不采用此步骤。
1.4)磷化步骤：将去水锈后的材料经磷化即形成磷酸盐化学转化膜，并进行水洗去磷酸残留；水洗后的标准通步骤1.2)去残酸的处理标准。磷酸盐化学转化膜上形成孔，且孔数量很多，极易吸附大量的润滑油，而减少磨擦。其对材料改制及半成品勒光、缩杆起到很好的润滑作用，成品表面防腐、耐蚀耐磨性能尤为显著。
1.5)皂化步骤：将已磷化好的材料置于含有碳数目为16至18的饱和脂肪酸、减磨抗磨极压剂和助剂的拉拔润滑剂的皂液中，皂液中的以上成份与材料表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。该脂肪酸锌膜和皂膜层增加了材料加工时加工变形区的塑性厚度，在模具孔和加工材料间形成润滑膜，可大幅度减小热量，防止金属烧结、熔粘等；由于在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用，从而提高拉拔产品的表面光洁度和加工精度，减少拉拔工具和拉拔模间的磨损并防止损伤。
1.6)粗拉丝步骤：通过尖轧机对待拉丝材料的线头进行校直和缩径处理，并将处理后的材料依次穿入校直滚轮、直通线模、拉丝粉盒及粗拉丝模，并利用尖轧机的夹子固定好线头，由拉丝机进行预拉丝，预拉丝2至3圈后，并通过外径千分尺及冷光电筒观察分别判断材料的拉丝圆度和表面是否合格，若合格则进行粗拉丝作业，粗拉丝作业时，拉丝频率为35hz至45hz。其中拉丝机预拉丝需要将拉丝机通过工控倒立拉丝机。
1.7)球化热循环步骤：包括升温阶段、保温阶段、缓冷降温阶段和急冷降温阶段，并且通入甲醇和纯度大于99％的氮气；球化后的标准是使晶粒度达到7级以上，珠光体达到4级以上，且使脱碳层确保在0.03mm以内。甲醇通过甲醇裂解器将持续通入的甲醇裂解为氢气和碳，并附和持续通入的纯度大于99.99％的氮气启到保护炉内气氛的作用。球化退火工艺方法很多，最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到ac1以上20～30℃，ac1为727℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后，随炉冷却到略低于ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷，和普通球化退火相比，可使球化组织均匀，并能严格地控制退火后的硬度。周期球化退火也叫循环球化退火，它是在ac1点附近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。但该工艺生产周期较长，操作不方便，难以控制。而本方案的球化退火利用了设备的快速热循环原理进行快速升温、快速降温，通过具体的11步热循环阶段完成整个球化退火过程。在制程中，通过通入甲醇及纯度较高的氮气，保持炉内在高温情况下不脱碳。出炉后的整体脱碳层达到0.05max，通过后续的精拉丝过程修复，可以确保冷镦前材料脱碳层在0.01mm以下。
701)升温阶段步骤：升温阶段包括五部分阶段控温，第一部分升温至400℃，第二部分升温至600℃，第三部分根据加热为中高碳钢和低碳钢分别升温至680℃和620℃，第四部分持续加热升温中高碳钢和低碳钢分别至710℃和670℃，第五部分加热温控中高碳钢至720℃至730℃，低碳钢至680℃，每一部分时间都控制在30分钟至60分钟。
702)保温阶段步骤：保持温度不变，持续加工120分钟至300分钟，当装炉量大于1/2时，保温整体时间延长1/4～1/3。
703)缓冷降温阶段步骤：持续210分钟至240分钟将中高碳钢和低碳钢的工艺温度分别下降至700℃和650℃。
704)急冷降温阶段步骤：中高碳钢降温包括四部分，每部分处理时间都在30分钟至60分钟，不仅通过设备降温机构还包括空气制冷，中高碳钢降温的四部分分别达到680℃、650℃、590℃和0℃；低碳钢降温包括两部分，每部分处理时间都在30分钟至60分钟，低碳钢降温的两部分分别降温至590℃和0℃。
如果不进行球化处理在后续材料加工进行冷镦反挤压过程中容易造成较薄区域的材料整体拉裂，具体如图3、图4所示，其分子级结构如图7所示，而当进行本方案的快速球化处理后在进行冷镦反挤压过程中会形成如图5、图6所示的材料表面，其分子形态的结构会如图8所示的那样稳定，不易在变形中产生开裂及断裂现象。
1.8)清洗材料步骤：对球化后材料进行磷皂化处理，使材料表面形成润滑膜，降低材料在加工中的磨损。清洗材料的磷化即形成磷酸盐化学转化膜，并进行水洗去磷酸残留；将已磷化好的材料置于含有碳数目为16至18的饱和脂肪酸、减磨抗磨极压剂和助剂的拉拔润滑剂的皂液中，皂液中的以上成份与材料表面的锌磷化膜反应形成润滑膜。具体可参照步骤1.1)至步骤1.5)，再次对材料进行清洗处理，便于提高生产的合格率。
1.9)精拉丝步骤：先安装定心棒确认定心套的位置，再通过检测棒通过确认，当检测棒不报警时，则验证线材可被正常加工，否则不能正常加工；其中精拉丝通过拉丝机完成，精拉丝要求为拉丝圆度的直径差≤0.03mm，无裂纹、无划痕。
上述步骤中其中球化的过程的控制装置包括中央控制器、数字显示装置、温度传感器、循环风机、冷却风机、裂解炉和炉体。还包括数据转换模块、循环风机的电机、冷却风机的电机。数据转换模块为只进行数据转换的单片机芯片。所述中央控制器、数字显示装置设置在炉体的外侧，所述温度传感器、数据转换模块、循环风机设置在炉体内侧，且所述中央控制器与数字显示装置、数据转换模块电性连接，从而实现中央控制器能实时获取温度，而进行相应的操作调整，并且数字显示装置从中央控制器获取中央的数据进行实时显示，来供操作人员进行判断。因为有数据转换模块的存在，使得数据转换方便且采用耐高温材料制成，可以在连接中央控制器时只使用普通材料。而数据转换模块采用普通处理器如arm9，而只进行数据的转换，所述数据转换模块接收中央控制器发送的指令信息，并根据该指令信息传送出去，实现中间传输控制指令的作用。所述冷却风机设置在循环风机上，即所述冷却风机的电机设置在循环风机的电机上，进一步加快循环风机的效率。所述裂解炉设置在炉体内侧，该裂解炉采用甲醇材料制成，采用甲醇裂解气，裂解温度低，裂解充分、完全，节约能源，并形成充气保护层，大大提高安全性和防氧化性。所述炉体包括密封炉盖，该密封炉盖靠近炉体内部的一侧设置风向导流座，风向导流座与密封炉盖的大小相适应，并在接触处设置相对应的凹凸槽进行固定，所述密封炉盖与炉体之间设置高分子材料制成的密封圈，所述风向导流座上设置有风向导流筒和强对流风机，使得当在冷却时可以在达到一定温度后，打开密封炉盖，进行更高效的冷却、排热。所述密封炉盖内也设置阀门，并在阀门一端设置炉盖电机。
作为优选，所述炉体周围均匀分布有进排气阀，所述进排气阀呈圆环柱状，并在进排气阀内设置滑门，该滑门用以开关进排气阀。所述滑门一侧设置滑门电机，该滑门电机与中央控制器连接，实现中央控制器的完全控制，避免人为操作产生的危险。
1.10)冷镦处理步骤：采用螺帽成型设备，其冷镦锻造力120吨，设置六冲程六腔穴的成型模具放置位置，用全周型数控剪刀片进行材料剪切，且该剪刀片间隙可调，确保剪断整齐且与料径垂直，数控剪刀片采用气缸夹持，进行材料的冷镦加工。剪刀片与配合使用的控制剪刀片的方向与中心一致，从而使剪切力在一条直线上传递。冷镦加工还包括预整形、正挤压整形、反挤压拉伸、复合挤压预成型及扩孔、正挤压成型、内孔余料冲裁的加工。
1.11)产品塑形步骤：由数控车床进行加工成行。
1.12)淬火处理步骤：采用全自动处理方式，其包括高温回火炉、高温淬火炉，提升上料装置、平行上料机和主控电脑；高温回火炉、高温淬火炉，提升上料装置、平行上料机和主控电脑电性连接，并受其控制；其中还包括温度传感器、光线传感器、时间继电器、速度检之器、电压传感器；高温回火炉、高温淬火炉内都设置温度传感器、电压传感器，光线传感器、时间继电器、速度检之器与主控电脑电性连接；由提升上料装置将料筐内的材料运输到平行上料机，平行上料机将材料传送给高温淬火炉，并由进气装置将材料传输给高温回火炉。淬火处理步骤中通过淬火液循环装置的温度补偿控制器，对淬火液温度进行自动调节补偿，并通过在喷淋过程中通过对淬火液压力传感器的控制，使得淬火均匀。
温度传感器设置高温报警器，其中包括微型处理器、led灯和喇叭，温度传感器、led灯、喇叭与微型处理器电性连接，且在微型处理器中预设置高温值和低温值；温度传感器采集的温度数据传输给微型处理器，当采集的温度数据高于高温值或低于低温值时，微型处理器发出警报指令，led灯发红光，喇叭运作，当采集的温度数据低于高温值且高于低温值时，微型处理器发出正常指令，led灯发绿光，喇叭不运作。
光线传感器设置位置度偏差报警器，其中包括微型处理器、led灯和喇叭，光线传感器、led灯、喇叭与微型处理器电性连接，光线传感器的设置与淬火设备相适宜，当微型处理器接收到光线传感器采集的光线信息时，微型处理器发出警报指令，led灯发红光，喇叭运作。
电压传感器设置高压报警器，其中包括微型处理器、led灯和喇叭，电压传感器、led灯、喇叭与微型处理器电性连接，且在微型处理器中预设置电压高值和电压低值；电压传感器采集的电压数据传输给微型处理器，当采集的电压数据高于电压高值或低于电压低值时，微型处理器发出警报指令，led灯发红光，喇叭运作，当采集的电压数据低于电压高值且高于电压低值时，微型处理器发出正常指令，led灯发绿光，喇叭不运作。
时间继电器设置时间报警器，其中包括微型处理器、led灯和喇叭，光线传感器、led灯、喇叭与微型处理器电性连接，微型处理器预设了时间阈值，当微型处理器接收到时间继电器记录的时间值大于时间阈值时，微型处理器发出警报指令，led灯发红光，喇叭运作。
速度检之器设置速度过载报警器，其中包括微型处理器、led灯和喇叭，速度检之器、led灯、喇叭与微型处理器电性连接，微型处理器预设了速度阈值，当速度检之器检测的速度值大于速度阈值时，微型处理器发出警报指令，led灯发红光，喇叭运作。
其中传统高频感应淬火由于采用手工送料模式，除电压和时间控制之外，几乎没有其他的控制手动，这样就造成高频感应淬火后的产品在使用中出现局部开裂，淬火区域硬度低，承压变形区域断裂等现象。传统高频淬火存在送料时间长、送料不稳、加热淬火后易偏心、电能消耗较大，对非标件产品无法加工等局限性：除此之外，传统高频淬火工艺还存在过程工艺的控制不足问题，如产品定位，加热温度监控，加热高度监控，淬火时间监控，淬火流量监控等客观条件均无法实现自动控制。
淬火处理具体步骤如下：
1201)渗碳步骤：将设置升温至870℃，将材料传送至高温淬火炉，高温时间为50min，其中碳势cp为0.95，炉胆转速为每圈10.5秒至12.5秒，电接点压力为0.025±0.005mpa。
1202)淬火步骤：材料随炉温至850℃时材料出炉，并进行油淬火，油槽内设置等温淬火油，油温为25℃至90℃。
1203)低温回火步骤：材料进入高温回火炉，其温度230℃，处理时间为90min，并通入浓度高于99％的氮气，氮气流量为1m3/h，高温回火炉的炉胆转速为每圈12秒至15秒，电接点压力为0.020±0.005mpa；高温淬火炉内碳势调整为甲醇流量为8.0～9.0ml/min进行注入，当碳势不足时充入丙烷流量为0.1m3/h。
通过上述方式材料由原来的如图10和图12所示的材料的纹理和内部微观结构加工转化为了如图11和图13的材料的纹理和内部微观结构。从而增加材料的淬火均匀性和高耐磨结构。
1.13)振动研磨步骤：将淬火后的材料进行振动研磨清洗，其中包括粗磨外圆磨和精磨外圆磨：粗磨外圆磨要求产品外圆磨到15.04+/-0.008mm，圆柱度达到0.008mm，直线度达到0.008mm；精磨外圆磨：要求产品外圆磨到15+/-0.004mm，圆柱度达到0.004mm，直线度达到0.004mm，表面跳动达到0.004mm；
1.14)消磁处理步骤：由消磁设备处理进行消磁，消磁后进行磁性检测，当无磁性时则判定材料合格，得到消磁材料；
1.15)表面处理步骤：消磁材料由超声波进行清洗，并进行上油防锈；
1.16)筛选步骤：由影像筛选机进行尺寸检测，检测合格即为合格产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。