一种精密紧凑型油缸缸筒加工方法与流程

本发明涉及油缸缸筒加工技术领域，具体为一种精密紧凑型油缸缸筒加工方法。

背景技术：

短行程油缸上的油缸缸筒是其中的主要部件之一，油缸缸筒内壁的粗糙度、硬度、耐磨性、抗氧化性都与油缸的使用寿命有着直接的关系，目前，短行程油缸缸筒主要的生产加工工艺有以下2种：

1、油缸缸筒毛坯以整根无缝钢管为主，长度都在1米以上，加工方法是：首先冷拔加工，达到所需要的尺寸和圆度，再上卧式行磨机，对内孔进行粗磨、精磨、抛光、去应力，此工艺加工的缸筒一般用在标准油缸，而基本尺寸没有要求的油缸、短行程或紧凑型油缸，均不采用此类型缸筒；

2、此类油缸缸筒是以实心材料为毛坯原料，先用车床或铣床开粗，把毛坯的外形和内孔加工到所要求的尺寸，再进行精加工，此方法的缺点是内孔的粗糙度很高，只能达到ra0.4-0.6,加工的余量很大，生产效率很低，对内孔表面的硬度、耐磨性、搞氧化性没有要求，油缸运行的稳定性、使用寿命没有保障。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种精密紧凑型油缸缸筒加工方法，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：

一种精密紧凑型油缸缸筒加工方法，具体加工步骤如下：

s1、根据油缸缸筒产品的设计图设计出对应的铸造设计图，根据铸造设计图合理设计铸造模具，通过铸造模具和铸造设备铸造出端面开设有内孔的油缸缸筒粗坯，然后，进行冷却处理；

s2、采用专用车床夹具夹住油缸缸筒粗坯工件的封闭端，用平头车刀对油缸缸筒粗坯工件的开口端端面切削加工到位；

s3、用内孔车刀对油缸缸筒粗坯工件的内孔进行开粗，单边留余量为0.3～0.4mm，实现工件内孔的粗加工；

s4、用内孔精车刀对油缸缸筒粗坯工件的内孔进行精切削到位，油缸缸筒粗坯工件的内孔粗糙度为0.4～0.6；

s5、用镜面滚压刀具对油缸缸筒粗坯工件的内孔进行处理，油缸缸筒粗坯工件的内孔粗糙度为0.1～0.2；

s6、采用专用车床夹具夹住油缸缸筒粗坯工件的开口端，对工件封闭端的外端面进行加工，去除工件封闭端外端面的加工余量；

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：所述步骤s2中采用的平头车刀为45°平头车刀。

作为本发明进一步的方案：所述油缸缸筒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：所述油缸缸筒采用铸模钢、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：所述油缸缸筒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：所述油缸缸筒采用气门钢，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：所述油缸缸筒采用冷模钢，进行qpq处理之前，需要对油缸缸筒工件进行高温淬火前处理，高温淬火前处理的温度为1030～1210℃，采用油冷却。

作为本发明进一步的方案：所述qpq处理的具体步骤为：a、将油缸缸筒工件在350～400℃下进行预热处理；b、对油缸缸筒工件进行碳氮共渗处理，温度为570～590℃；c、在395～405℃下进行氧化处理10-25min，然后，直接水冷；d、接着，在氧化性盐浴中浸渍20min，温度为400℃，然后，直接水冷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过铸造模具和铸造设备铸造出端面开设有内孔的油缸缸筒粗坯，在进行切削加工，油缸缸筒粗坯的加工余量少，生产效率高，制作成本低；先用内孔车刀把内孔开粗，然后用内孔精车刀把内孔加工到位，再用镜面滚压刀具加工，此方法加工的油缸缸筒内孔表面达到镜面效果，增强了内孔内壁的硬度，内孔内壁的精度高，整个生产工艺简单，效率高，加工成本低；精加工后对油缸缸筒进行qpq处理，使产品的表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性、耐疲劳性得到大幅度提高。

附图说明

图1为本发明中油缸缸筒的产品设计图；

图2为本发明中油缸缸筒的的铸造设计图；

图3为本发明中油缸缸筒的第一次装夹工艺图；

图4为本发明中油缸缸筒的第二次装夹工艺图。

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1～4，

实施例1：一种精密紧凑型油缸缸筒加工方法，具体加工步骤如下：

s1、根据油缸缸筒产品的设计图设计出对应的铸造设计图，根据铸造设计图合理设计铸造模具，通过铸造模具和铸造设备铸造出端面开设有内孔的油缸缸筒粗坯，然后，进行冷却处理；

s2、采用专用车床夹具夹住油缸缸筒粗坯工件的封闭端，用平头车刀对油缸缸筒粗坯工件的开口端端面切削加工到位；

s3、用内孔车刀对油缸缸筒粗坯工件的内孔进行开粗，单边留余量为0.3～0.4mm，实现工件内孔的粗加工；

s4、用内孔精车刀对油缸缸筒粗坯工件的内孔进行精切削到位，油缸缸筒粗坯工件的内孔粗糙度为0.4～0.6；

s5、用镜面滚压刀具对油缸缸筒粗坯工件的内孔进行处理，油缸缸筒粗坯工件的内孔粗糙度为0.1～0.2；

s6、采用专用车床夹具夹住油缸缸筒粗坯工件的开口端，对工件封闭端的外端面进行加工，去除工件封闭端外端面的加工余量；

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。

所述步骤s2中采用的平头车刀为45°平头车刀。

其中，所述油缸缸筒采用铸模钢、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℃。

当油缸缸筒采用冷模钢时，进行qpq处理之前，需要对油缸缸筒工件进行高温淬火前处理，高温淬火前处理的温度为1030～1210℃，采用油冷却。

所述qpq处理的具体步骤为：a、将油缸缸筒工件在350～400℃下进行预热处理；b、对油缸缸筒工件进行碳氮共渗处理，温度为570～590℃；c、在395～405℃下进行氧化处理10-25min，然后，直接水冷；d、接着，在氧化性盐浴中浸渍20min，温度为400℃，然后，直接水冷。

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。

通过铸造模具和铸造设备铸造出端面开设有内孔的油缸缸筒粗坯，在进行切削加工，油缸缸筒粗坯的加工余量少，生产效率高，制作成本低；先用内孔车刀把内孔开粗，然后用内孔精车刀把内孔加工到位，再用镜面滚压刀具加工，此方法加工的油缸缸筒内孔表面达到镜面效果，增强了内孔内壁的硬度，内孔内壁的精度高，整个生产工艺简单，效率高，加工成本低；精加工后对油缸缸筒进行qpq处理，使产品的表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性、耐疲劳性得到大幅度提高。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处理后各种类的油缸缸筒对应的表面硬度和化合物层深

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。