一种高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺。

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，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，柱塞泵油壬接头是柱塞泵的重要连接部件，对接头毛坯的材料和机械性能有着严格的要求。传统的油壬接头加工工艺为采用高性能的材料通过机械加工的方法成形，再通过热处理来保证产品的最终性能要求，该方法的优点是工序短，生产线投资少，但存在着材料浪费严重，硬度低，晶粒过大，机械性能弱，使用寿命短产品、质量不容易控制等缺陷，且成品合格率较低。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供一种高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺，机械性能好，使用寿命长。

技术方案：本发明所述高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺，包括如下步骤：

（1）下料：采用带锯将原料加工成直径为90mm、长度为196±5mm的坯料，保证下料后坯料重量为9.79±0.05kg，两断面平整无毛刺；

（2）加热：采用中频感应加热炉对坯料进行加热，加热温度1100~1200℃，加热节拍控制为18±5秒；

（3）预锻：采用200t压机对坯料镦粗成直径为155mm、长度为65mm的球面圆柱形结构；将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行预锻成型；将预锻成型后的坯料放入160t冲床，利用切边模进行切边；切边后放入200t压机内，利用冲孔模进行冲孔，预锻完成后坯料重量为9.26kg；

（4）喷丸：采用喷丸机对步骤（3）处理完的坯料进行喷丸处理，

（5）加热：采用天然气加热炉对坯料进行加热，加热温度为1000~1150℃，加热节拍控制35±5秒；

（6）终锻：将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行终锻成型；将终锻成型的坯料放入160t冲床，利用冲孔模进行冲孔；将冲孔完的坯料放入160t冲床，采用切边模进行切边，终锻完成后坯料的重量为8.70kg；

（7）粗镗孔：采用钻头去除表面毛刺及飞边；

（8）正火：采用台式炉进行正火加热，加热温度至890℃±10℃保温3小时；

（9）调质：采用油槽淬火，加热温度至860℃保温3小时，采用井式炉回火加热，加热温度至580℃保温3小时；

（10）喷丸：调质完成后进行喷丸处理；

（11）探伤：采用探伤仪进行探伤检验，检验合格得到油壬接头成品。

进一步完善上述技术方案，所述预锻成型后的坯料主体为圆环，圆环主体外周均匀凸起三个锤击脚、内周设有一圈挡环，圆环主体长度为71.7mm~73.7mm、外周直径为174mm~177mm、内周挡圈处直径为107mm~109mm，内周口径朝向挡环呈收缩状，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为112.5mm~114.5mm、另一端面的口径为125.5mm~127.5mm。

进一步地，所述终锻成型后圆环主体长度为70.8mm~73.2mm、外周直径为172.7mm、内周挡圈处直径为108.9mm，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为110.2mm~112.2mm、另一端面的口径为123.9mm~124.9mm，在圆环主体上相邻锤击脚之间设有直径为16mm的圆孔、圆孔凸出圆环本体2.3mm高。

进一步地，所述步骤（8）加热保温3小时后采用空气冷却方式对坯料进行冷却。

进一步地，所述步骤（9）调质过程中，油槽淬火保温3小时候采用油冷方式对坯料进行冷却；回火加热后采用空气冷却的方式对坯料进行冷却。

进一步地，所述原料的材质为42crmo4。

进一步地，所述步骤（2）加热温度为1150℃，加热节拍控制为18秒；所述步骤（5）加热温度为1100℃，加热节拍控制为35秒；所述步骤（8）正火加热温度至890℃保温3小时。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点：本发明通过加热、预锻、喷丸，加热、终锻、热处理等一系列工艺，材料利用率高，耐磨、使用寿命长，最终得到的油壬接头机械性能和力学性能良好；正火工艺过程中控制升温速度和加热保温时间，防止晶粒过大或过热影响内部组织和机械性能，保证晶粒度≥5级；调质工艺控制升温速度和加热保温时间，防止晶粒过大或过热影响内部组织和机械性能，采用金相显微镜检验金相组织为回火索氏体、晶粒度≥5级，采用布氏硬度计检验hbs在269~321之间，采用洛氏硬度计检验hrc28~32之间，保证成品的内部性能。

附图说明

图1为本发明下料后所得坯料的结构示意图；

图2为镦粗后坯料的结构示意图；

图3为终锻完成后的结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为正火的工艺曲线图；

图6为调质的工艺曲线图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明。

实施例1：一种高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺，包括如下步骤：

（1）下料：采用带锯将材质为42crmo4的原料加工成直径为90mm、长度为196mm的坯料，如图1所示，保证下料后坯料重量为9.79kg，两断面平整无毛刺；

（2）加热：采用中频感应加热炉对坯料进行加热，加热温度1150，控制加热节拍为18秒；

（3）预锻：采用200t压机对坯料镦粗成直径为155mm、长度为65mm的球面圆柱形结构，如图2所示、为两端球缺型并以中间切面为对称结构；将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行预锻成型；将预锻成型后的坯料放入160t冲床，利用切边模进行切边；切边后放入200t压机内，利用冲孔模进行冲孔；预锻完成后坯料重量为9.26kg；预锻成型后的坯料主体为圆环，圆环主体外周均匀凸起三个锤击脚、内周设有一圈挡环，圆环主体长度为72.7mm、外周直径为175mm、内周挡圈处直径为108mm，内周口径朝向挡环呈收缩状，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为113.5mm、另一端面的口径为126.5mm；

（4）喷丸：采用喷丸机对步骤（3）处理完的坯料进行喷丸处理，

（5）加热：采用天然气加热炉对坯料进行加热，加热温度为1100℃，加热节拍控制35秒；

（6）终锻：将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行终锻成型；将终锻成型的坯料放入160t冲床，利用冲孔模进行冲孔；将冲孔完的坯料放入160t冲床，采用切边模进行切边；终锻后的坯料如图3、图4所示，终锻完成后坯料重量为8.70kg；终锻成型后圆环主体长度为72.2mm、外周直径为172.7mm、内周挡圈处直径为108.9mm，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为111.2mm、另一端面的口径为124.5mm，在圆环主体上相邻锤击脚之间设有直径为16mm的圆孔、圆孔凸出圆环本体2.3mm高；

（7）粗镗孔：采用钻头去除表面毛刺及飞边；

（8）正火：采用台式炉进行正火加热，加热温度至890℃保温3小时，再采用空气冷却方式对坯料进行冷却，工艺曲线如图5所示；

（9）调质：采用油槽淬火，加热温度至860℃保温3小时、再采用油冷方式对坯料进行冷却，采用井式炉回火加热，加热温度至580℃保温3小时、再采用空气冷却的方式对坯料进行冷却，工艺曲线如图6所示；

（10）喷丸：调质完成后进行喷丸处理；

（11）探伤：采用探伤仪进行探伤检验，检验合格得到油壬接头成品。

实施例2：一种高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺，包括如下步骤：

（1）下料：采用带锯将材质为42crmo4的原料加工成直径为90mm、长度为201mm的坯料，如图1所示，保证下料后坯料重量为9.84kg，两断面平整无毛刺；

（2）加热：采用中频感应加热炉对坯料进行加热，加热温度1200，控制加热节拍为23秒；

（3）预锻：采用200t压机对坯料镦粗成直径为155mm、长度为65mm的球面圆柱形结构，如图2所示、为两端球缺型并以中间切面为对称结构；将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行预锻成型；将预锻成型后的坯料放入160t冲床，利用切边模进行切边；切边后放入200t压机内，利用冲孔模进行冲孔；预锻完成后坯料重量为9.26kg；预锻成型后的坯料主体为圆环，圆环主体外周均匀凸起三个锤击脚、内周设有一圈挡环，圆环主体长度为73.7mm、外周直径为177mm、内周挡圈处直径为109mm，内周口径朝向挡环呈收缩状，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为114.5mm、另一端面的口径为127.5mm；

（4）喷丸：采用喷丸机对步骤（3）处理完的坯料进行喷丸处理，

（5）加热：采用天然气加热炉对坯料进行加热，加热温度为1150℃，加热节拍控制40秒；

（6）终锻：将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行终锻成型；将终锻成型的坯料放入160t冲床，利用冲孔模进行冲孔；将冲孔完的坯料放入160t冲床，采用切边模进行切边；终锻后的坯料如图3、图4所示，终锻完成后坯料重量为8.70kg；终锻成型后圆环主体长度为73.2mm、外周直径为172.7mm、内周挡圈处直径为108.9mm，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为112.2mm、另一端面的口径为124.9mm，在圆环主体上相邻锤击脚之间设有直径为16mm的圆孔、圆孔凸出圆环本体2.3mm高；

（7）粗镗孔：采用钻头去除表面毛刺及飞边；

（8）正火：采用台式炉进行正火加热，加热温度至990℃保温3小时，再采用空气冷却方式对坯料进行冷却，工艺曲线如图5所示；

（9）调质：采用油槽淬火，加热温度至860℃保温3小时、再采用油冷方式对坯料进行冷却，采用井式炉回火加热，加热温度至580℃保温3小时、再采用空气冷却的方式对坯料进行冷却，工艺曲线如图6所示；

（10）喷丸：调质完成后进行喷丸处理；

（11）探伤：采用探伤仪进行探伤检验，检验合格得到油壬接头成品。

实施例3：一种高强度柱塞泵油壬接头的加工工艺，包括如下步骤：

（1）下料：采用带锯将材质为42crmo4的原料加工成直径为90mm、长度为191mm的坯料，如图1所示，保证下料后坯料重量为9.74kg，两断面平整无毛刺；

（2）加热：采用中频感应加热炉对坯料进行加热，加热温度1100，控制加热节拍为13秒；

（3）预锻：采用200t压机对坯料镦粗成直径为155mm、长度为65mm的球面圆柱形结构，如图2所示、为两端球缺型并以中间切面为对称结构；将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行预锻成型；将预锻成型后的坯料放入160t冲床，利用切边模进行切边；切边后放入200t压机内，利用冲孔模进行冲孔；预锻完成后坯料重量为9.26kg；预锻成型后的坯料主体为圆环，圆环主体外周均匀凸起三个锤击脚、内周设有一圈挡环，圆环主体长度为71.7mm、外周直径为174mm、内周挡圈处直径为107mm，内周口径朝向挡环呈收缩状，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为112.5mm、另一端面的口径为125.5mm；

（4）喷丸：采用喷丸机对步骤（3）处理完的坯料进行喷丸处理，

（5）加热：采用天然气加热炉对坯料进行加热，加热温度为1000℃，加热节拍控制30秒；

（6）终锻：将坯料加热达到900℃放入1000t压机，利用终锻模进行终锻成型；将终锻成型的坯料放入160t冲床，利用冲孔模进行冲孔；将冲孔完的坯料放入160t冲床，采用切边模进行切边；终锻后的坯料如图3、图4所示，终锻完成后坯料重量为8.70kg；终锻成型后圆环主体长度为70.8mm、外周直径为172.7mm、内周挡圈处直径为108.9mm，内周与所述锤击脚齐平端面的口径为110.2mm、另一端面的口径为123.9mm，在圆环主体上相邻锤击脚之间设有直径为16mm的圆孔、圆孔凸出圆环本体2.3mm高；

（7）粗镗孔：采用钻头去除表面毛刺及飞边；

（8）正火：采用台式炉进行正火加热，加热温度至880℃保温3小时，再采用空气冷却方式对坯料进行冷却，工艺曲线如图5所示；

（9）调质：采用油槽淬火，加热温度至860℃保温3小时、再采用油冷方式对坯料进行冷却，采用井式炉回火加热，加热温度至580℃保温3小时、再采用空气冷却的方式对坯料进行冷却，工艺曲线如图6所示；

（10）喷丸：调质完成后进行喷丸处理；

（11）探伤：采用探伤仪进行探伤检验，检验合格得到油壬接头成品。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。