一种精密短行程整体活塞加工方法与流程

本发明涉及活塞加工
技术领域：
，具体为一种精密短行程整体活塞加工方法。
背景技术：
：短行程气缸、油缸上的活塞、活塞杆为核心部件，活塞和活塞杆之间的同心度、表面硬度、粗糙度直接影响到产品的精度和使用寿命，目前，活塞和活塞杆主要的生产工艺有以下2种：1、活塞与活塞杆为分体式，活塞与活塞杆单独加工完成后再进行组装，活塞杆由冷轧的原料进行外圆粗磨床加工，然后进行校直，再精磨达到一定的数值后，进行电镀处理，然后进行二次精磨，精磨后抛光处理。根据气缸所需要的长度切割加工，活塞上车床经两次装夹后，加工完成，此加工工艺目前最为广泛，但由该加工工艺制成的活塞与活塞杆的同心度很差，活塞杆表面需电镀处理，不环保，生产成本高，加工复杂，故在一些对精度和寿命有要求的产品就无法满足要求。2、活塞和活塞杆为一体式，由于活塞杆的直径和活塞的直径相差很大，原材料只能按最大直径采购，加工余量大，成本很高，生产效率低，工艺复杂，表面还需要进行电镀处理，污染环境，一般很少采用。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种精密短行程整体活塞加工方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精密短行程整体活塞加工方法，短行程整体活塞包括一体成型的活塞杆段和活塞段，活塞段的圆周外壁上开设有用于安装密封圈的安装环槽，短行程整体活塞的具体加工步骤如下：s1、根据短行程整体活塞产品的设计图设计出对应的锻造设计图，根据锻造设计图合理设计锻压模具，通过锻压模具和锻造设备将金属锭锻压成包含活塞杆段和活塞段的整体式活塞粗坯，然后，进行冷却处理；s2、将整体式活塞粗坯工件一端夹住，另一端顶住，用粗车刀对整体式活塞粗坯所有外圆或外槽进行粗切削处理，单边留余量为0.4～0.6mm，实现工件的粗加工；s3、将粗加工后的工件一端夹住，另一端顶住，用精车刀对工件的外圆或外槽进行精切削处理，工件外圆的粗糙度为0.4～0.6；s4、再用外圆镜面刀具对工件的活塞杆段外圆进行加工，将活塞杆段外圆的粗糙度加工至0.1；s5、对工件的活塞段外端面进行加工，去除活塞段外端面的加工余量；s6、对工件的活塞杆段外端面进行加工，去除活塞杆段外端面的加工余量；s7、对加工余量去除后的工件直接进行qpq处理，处理完成后得到精密短行程整体活塞。作为本发明进一步的方案：所述金属锭的材料种类采用低碳钢、中碳钢、氮化钢、铸模钢、挤模钢、热模钢、冷模钢、高速钢、不锈钢、气门钢、灰铸铁或球墨铁。作为本发明进一步的方案：所述金属锭采用铸模钢、挤模钢、热模钢、冷模钢或高速钢，在步骤s7中，进行qpq处理之前，需要对工件进行淬火前处理，淬火前处理的温度为770～1220℃。作为本发明进一步的方案：所述金属锭采用中碳钢或氮化钢，在步骤s7中，进行qpq处理之前，需要对工件进行调质处理。作为本发明进一步的方案：所述金属锭采用气门钢，在步骤s7中，进行qpq处理之前，需要对工件进行固缩处理。作为本发明进一步的方案：所述步骤s1的具体步骤为：a、根据短行程整体活塞的粗加工图合理设计锻压模具和选择合理的金属锭；b、通过电炉对金属锭进行冶炼，再进行真空精炼；c、通过锻压模具和锻造设备将金属锭锻压成包含活塞杆段和活塞段的整体式活塞粗坯，然后，进行冷却处理。作为本发明进一步的方案：所述步骤s2的具体操作流程为：在车床上通过卡盘将工件的活塞段夹住，通过顶针将工件的活塞杆段端部顶住，从活塞杆段的自由端到活塞段的方向，用粗车刀对活塞杆段的外圆进行粗切削处理；然后，通过卡盘将工件的活塞杆段夹住，通过顶针将工件的活塞段端部顶住，从活塞段的自由端到活塞杆段的方向，用粗车刀对活塞段的外圆进行粗切削处理，接着，对活塞段与活塞杆段连接的端面进行粗切削处理，最后，在活塞段的外圆开设安装环槽。作为本发明进一步的方案：所述步骤s3的具体操作流程为：在车床上通过卡盘将工件的活塞段夹住，通过顶针将工件的活塞杆段端部顶住，从活塞杆段的自由端到活塞段的方向，用精车刀对活塞杆段的外圆进行精切削处理；然后，通过卡盘将工件的活塞杆段夹住，通过顶针将工件的活塞段端部顶住，从活塞段的自由端到活塞杆段的方向，用精车刀对活塞段的外圆进行精切削处理，接着，对活塞段与活塞杆段连接的端面进行精切削处理，工件外圆的粗糙度为0.4～0.6。与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用本发明方法生产加工的活塞杆表面硬度高，精度高，整个生产工艺简单，生产效率高；活塞和活塞杆采用一体成型结构，有效确保了活塞和活塞杆的同心度控制精度高；对加工好的工件进行qpq处理，相比镀铬处理，工件的表面硬度和化合物层深得到显著提高，工件使用寿命更长。附图说明图1为本发明中短行程整体活塞产品的设计图；图2为本发明中短行程整体活塞的锻压设计图；图3为本发明中短行程整体活塞外圆切削加工的结构示意图；图4为本发明中短行程整体活塞中活塞段外端面加工的结构示意图；图5为本发明中短行程整体活塞中活塞杆段外端面加工的的结构示意图。图中：1-活塞杆段，2-活塞段，3-安装环槽。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1～5，实施例1：一种精密短行程整体活塞加工方法，短行程整体活塞包括一体成型的活塞杆段1和活塞段2，活塞段2的圆周外壁上开设有用于安装密封圈的安装环槽3，短行程整体活塞的具体加工步骤如下：s1、根据短行程整体活塞产品的设计图设计出对应的锻造设计图，根据锻造设计图合理设计锻压模具，通过锻压模具和锻造设备将金属锭锻压成包含活塞杆段和活塞段的整体式活塞粗坯，然后，进行冷却处理；s2、将整体式活塞粗坯工件一端夹住，另一端顶住，用粗车刀对整体式活塞粗坯所有外圆或外槽进行粗切削处理，单边留余量为0.4～0.6mm，实现工件的粗加工；s3、将粗加工后的工件一端夹住，另一端顶住，用精车刀对工件的外圆或外槽进行精切削处理，工件外圆的粗糙度为0.4～0.6；s4、再用外圆镜面刀具对工件的活塞杆段外圆进行加工，将活塞杆段外圆的粗糙度加工至0.1；s5、对工件的活塞段外端面进行加工，去除活塞段外端面的加工余量；s6、对工件的活塞杆段外端面进行加工，去除活塞杆段外端面的加工余量；s7、对加工余量去除后的工件直接进行qpq处理，处理完成后得到精密短行程整体活塞。其中，所述金属锭采用铸模钢、挤模钢、热模钢、冷模钢或高速钢，在步骤s7中，进行qpq处理之前，需要对工件进行淬火前处理，淬火前处理的温度为770～1220℃。其中，所述步骤s1的具体步骤为：a、根据短行程整体活塞的粗加工图合理设计锻压模具和选择合理的金属锭；b、通过电炉对金属锭进行冶炼，再进行真空精炼；c、通过锻压模具和锻造设备将金属锭锻压成包含活塞杆段和活塞段的整体式活塞粗坯，然后，进行冷却处理。所述步骤s2的具体操作流程为：在车床上通过卡盘将工件的活塞段夹住，通过顶针将工件的活塞杆段端部顶住，从活塞杆段的自由端到活塞段的方向，用粗车刀对活塞杆段的外圆进行粗切削处理；然后，通过卡盘将工件的活塞杆段夹住，通过顶针将工件的活塞段端部顶住，从活塞段的自由端到活塞杆段的方向，用粗车刀对活塞段的外圆进行粗切削处理，接着，对活塞段与活塞杆段连接的端面进行粗切削处理，最后，在活塞段的外圆开设安装环槽。所述步骤s3的具体操作流程为：在车床上通过卡盘将工件的活塞段夹住，通过顶针将工件的活塞杆段端部顶住，从活塞杆段的自由端到活塞段的方向，用精车刀对活塞杆段的外圆进行精切削处理；然后，通过卡盘将工件的活塞杆段夹住，通过顶针将工件的活塞段端部顶住，从活塞段的自由端到活塞杆段的方向，用精车刀对活塞段的外圆进行精切削处理，接着，对活塞段与活塞杆段连接的端面进行精切削处理，工件外圆的粗糙度为0.4～0.6。实施例2：与实施例1的区别在于，所述金属锭采用中碳钢或氮化钢，在步骤s7中，进行qpq处理之前，需要对工件进行调质处理。实施例3：与实施例1的区别在于，所述金属锭采用气门钢，在步骤s7中，进行qpq处理之前，需要对工件进行固缩处理。采用材料种类采用低碳钢、中碳钢、氮化钢、铸模钢、挤模钢、热模钢、冷模钢、高速钢、不锈钢、气门钢、灰铸铁或球墨铁的金属锭经过本发明方法制作成短行程整体活塞产品后，短行程整体活塞产品对应的表面硬度和化合物层深见表1。采用本发明方法生产加工的活塞杆表面硬度高，精度高，整个生产工艺简单，生产效率高；活塞和活塞杆采用一体成型结构，有效确保了活塞和活塞杆的同心度控制精度高，同心度可控制在0.005左右；对加工好的工件进行qpq处理，相比镀铬处理，工件的表面硬度和化合物层深得到显著提高，工件使用寿命更长。表1：qpq处理后各种类的短行程整体活塞对应的表面硬度和化合物层深序号材料种类代表牌号前处理表面硬度化合物层深01低碳钢a3，10#，20#-hv500-70015-20μ02中碳钢45#，40cr不处理或调质hv600-75012-20μ03氮化钢38crmoal调质hv950-10009-15μ04铸模钢3cr2w8v淬火hv950-10506-10μ05挤模钢h13淬火hv950-11006-10μ06热模钢5crmnmo淬火hv750-9009-15μ07冷模钢cr12mov高温淬火hv950-11006-15μ08高速钢w6mo5cr4v2淬火hv1000-1200-09不锈钢1cr13，4cr13-hv900-10006-10μ10不锈钢1cr18ni9ti-hv950-11006-10μ11气门钢5cr21mn9ni4n固溶hv900-11003-8μ12灰铸铁ht20-40-hv500-700总深度100μ13球墨铁qt60-20-hv600-800总深度100μ对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12