一种一端封闭的中空液压缸零件及其加工方法与流程

本发明涉及一种一端封闭的中空液压缸零件及其加工方法，属于中空液压缸零件加工技术领域。

背景技术：

目前，液压缸用的零件，如果遇到中空设计，一般采用管材加工；遇有封闭端部的需求时，一般在实心坯料上采用钻削的方式加工成型，或者采用对焊的方式成型。其中，钻削成型的方式适用于小批量生产，成材率低；对焊方式可以应用于大批量生产，成材率高，但焊缝对接部位难以进行后续精加工。在小批量、厚壁油缸的成型过程中，会造成深焊缝难成型、重复热处理、质量一致性及可靠性难以保证、油缸重量大和密封槽设计位置受限、对焊位置表面精度差等问题。

现已有一个于2016年2月3日公开的发明专利一种超高筒体件的制造方法(专利号：201510824911.0)，主要用于筒体件的制造，公开的制造步骤是：熔炼浇注→锻造→棒料/管坯退火→热穿孔→荒管/环坯退火→筒体件退火，其可以实现批量生产，且周期短、成材率高、工艺成本低。但是也存在如下几个不足：

1、该方法中可加工筒体件的高径比为1～1.3，无法加工高径比或长径比大于2的筒体件，应用范围小；

2、该方法采用的热穿孔+轧制或碾环(环轧)的方式加工，只能加工出直径一致的外圆，对于外形有变径需求的，需要辅以后续机加工实现，不仅降低了材料成型率，而且增加了制造成本和生产周期；

3、该方法最终生产出的是常见的管形零件，不能满足特殊需求。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种一端封闭的中空液压缸零件及其加工方法，该加工方法制作出一端封闭的中空液压缸零件，可提高材料利用率、实现关键结构的灵活设计并保证其可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的一种一端封闭的中空液压缸零件，液压缸零件为一端封闭的中空结构，封闭端为非焊接形式。

优选地，所述液压缸零件采用一体热穿孔加局部锻造一体成型的方式加工，也可采用双层或多层材料复合热挤压或热镶嵌后挤压成型的方式加工。

优选地，所述封闭端能根据需求加工成孔。

优选地，所述液压缸零件采用延伸率不低于12％的塑性好的结构钢作为坯料。

一种一端封闭的中空液压缸零件的加工方法，液压缸零件为一端封闭的中空结构，封闭端为非焊接形式，采用一体热穿孔加局部锻造一体成型的方式加工，零件加工的具体步骤是：

步骤a、奥氏体化热处理：选择延伸率不低于12％的塑性好的结构钢作为坯料，加热至高出奥氏体化温度10-30℃的状态，根据坯料规格选择保温时间；

步骤b、热穿孔：用芯棒进行热穿孔，且不穿透，形成一端封闭的中空结构；其中，穿孔用的芯棒预热至400℃以上，可减缓穿孔过程中坯料的冷却速度；

步骤c、加热：根据坯料穿孔后的温度，有必要的实施二次加热以便于后续锻造加工；

步骤d、局部锻造：根据需要的外形，采用快速锻造的方式加工出端部或中间的各种形状；

步骤e、热处理：正火及调质处理；

步骤f、机械加工：根据需求的零件内孔外圆形状及精度，进行切削加工或局部挤压成型。

与现有技术相比，本发明加工出的液压缸零件，可提高材料成型率、提高液压缸可靠性、节约总能耗、提高零件设计的多样性支持。而且，这种加工方法，可以使液压缸生产实现可靠的、稳定的、不受批量大小限制的产出。由于采用一体成型的技术，可实现槽、孔、螺纹等外形相对位置的灵活设计并控制油缸总重量。

附图说明

图1为本发明的加工工艺流程图；

图2为本发明液压缸的基本形式a的结构示意图；

图3为图2中基本形式a的一种变换结构示意图；

图4为图2中基本形式a的另一种变换结构示意图；

图5为本发明液压缸的基本形式b的结构示意图；

图6为图5中基本形式b的一种变换结构示意图；

图7为图5中基本形式b的另一种变换结构示意图；

图8为基本形式a和形式b组合的一种变换结构示意图；

图9为基本形式a和形式b组合的另一种变换结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图2至图9所示，一种一端封闭的中空液压缸零件，液压缸零件为一端封闭的中空结构，封闭端为非焊接形式。

优选地，所述液压缸零件采用一体热穿孔加局部锻造一体成型的方式加工，也可采用双层或多层材料复合热挤压或热镶嵌后挤压成型的方式加工。

优选地，所述封闭端能根据需求加工成孔。

优选地，所述液压缸零件采用延伸率不低于12％的塑性好的结构钢作为坯料。

如图1所示，一种一端封闭的中空液压缸零件的加工方法，液压缸零件为一端封闭的中空结构，封闭端为非焊接形式，采用一体热穿孔加局部锻造一体成型的方式加工，零件加工的具体步骤是：

步骤a、奥氏体化热处理：选择延伸率不低于12％的塑性好的结构钢作为坯料，加热至高出奥氏体化温度10-30℃的状态，根据坯料规格选择保温时间；

步骤b、热穿孔：用芯棒进行热穿孔，且不穿透，形成一端封闭的中空结构；其中，穿孔用的芯棒预热至400℃以上，可减缓穿孔过程中坯料的冷却速度；

步骤c、加热：根据坯料穿孔后的温度，有必要的实施二次加热以便于后续锻造加工；

步骤d、局部锻造：根据需要的外形，采用快速锻造的方式加工出端部或中间的各种形状；

步骤e、热处理：正火及调质处理；

步骤f、机械加工：根据需求的零件内孔外圆形状及精度，进行切削加工或局部挤压成型。

上述步骤e、f可以采用正火、调质、机械加工的任意组合方式，然后进行精加工即可。

如图4和图7所示，零件的封闭端可根据需求在步骤d或步骤f中实现。

通过本工艺方法加工出的液压缸零件，可提高材料成型率、提高液压缸可靠性、节约总能耗、提高零件设计的多样性支持，如图2至图9所示，可以加工出多种结构的零件。而且，这种加工方法，可以使液压缸生产实现可靠的、稳定的、不受批量大小限制的产出。由于采用一体成型的技术，可实现槽、孔、螺纹、法兰、限位等特殊结构的灵活设计并控制油缸总重量。