一种铝合金迷你气缸的制作方法

1.本实用新型属于迷你气缸技术领域，涉及一种铝合金迷你气缸。


背景技术：

2.气缸作为主流执行器，广泛应用于印刷、半导体（点焊机、芯片研磨）、自动化控制、机器人等领域。
3.目前，铝合金迷你气缸的前后端盖与缸筒通过螺纹连接固定，采用“o”型密封圈密封，螺纹连接前还需要注入螺纹密封胶固定密封。前后端盖螺纹加工时必须控制前后端盖上的螺纹与缸筒配合螺纹加工的起点一致，才能保证气缸的两个进出气孔在同一直线面上，此加工工艺精度很难把控，造成装配后两个进出气孔不在同一直线平面上，必须经过二次修正，装配效率低下，且不能实现自动化装配；而且，在气缸高频率工作时，螺纹胶容易受热失效，造成螺纹松动脱开，严重影响气缸的使用寿命，因此需要设计一个相应的方式解决此类问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本实用新型提供了一种铝合金迷你气缸包括：前端盖，所述前端盖具有前盖本体、以及固定在所述前盖本体的后部且直径小于所述前盖本体直径的前盖安装部，所述前盖安装部的外圆周上设置有前盖凹槽，所述前端盖具有前盖中心通孔；后端盖，所述后端盖具有后盖本体、以及固定在所述后盖本体的前部且直径小于所述后盖本体直径的后盖安装部，所述后盖安装部的外圆周上设置有后盖凹槽；缸筒，所述缸筒具有缸筒轴向通孔，所述缸筒轴向通孔具有中间段以及位于该中间段的前端并与所述前盖安装部匹配的前台阶孔、和位于所述中间段的后端并与所述后盖安装部匹配的后台阶孔，所述前台阶孔和所述后台阶孔的直径分别大于所述中间段的直径，所述前盖安装部以及所述后盖安装部分别位于所述前台阶孔以及所述后台阶孔内且所述前盖安装部以及所述后盖安装部分别与所述前台阶孔和所述后台阶孔过盈配合，所述前台阶孔的内壁具有与所述前盖凹槽配合的前凸出结构，所述所述后台阶孔的内壁具有与所述后盖凹槽配合的后凸出结构；以及活塞活塞杆组件，所述活塞杆组件包括活塞杆以及固定安装在所述活塞杆的后端的活塞，所述活塞安装在所述中间段内，所述活塞杆的前端自所述前盖中心通孔伸出。
5.根据本专利背景技术中对现有技术所述，铝合金迷你气缸的前后端盖与缸筒通过螺纹连接固定，采用“o”型密封圈密封，螺纹连接前还需要注入螺纹密封胶固定密封，加工工艺精度很难把控，装配效率低下，不能实现自动化装配，而且传统铝合金迷你气缸使用一段时间后橡胶密封圈老化及螺纹胶失效，造成端盖松动、压力泄漏，气缸使用寿命低；而本实用新型公开的铝合金迷你气缸，缸筒采用新型的铝合金材料，该材料具有重量轻、导热性好的优点，而且具有较好的强度和硬度，又具有适中的韧性和塑性，本案中，在前后端盖外圆分别设有两个台阶圆（即、前端盖上设置前盖安装本体和前台阶圆，后端盖上设置后端盖
安装本体和后台阶圆）及一个v形槽（即、前盖凹槽和后盖凹槽）,严格控制此两个台阶圆及一个v形槽的尺寸，使前台阶孔与前盖安装部过盈配合，后台阶孔与后盖安装部过盈配合，将装配好密封配件的前后端盖及活塞、活塞杆同时装入缸筒内，将前后端盖分别紧配合压入前台阶孔和后台阶孔内，得到气缸半成品工件，再将气缸半成品工件放入滚压设备内，进行滚压；滚压步骤如下：用定制的第一前滚压轮和第一后滚压轮分别对缸筒前后端进行滚压使其产生分别与前后端盖的v型槽卡合的前凸出结构和后凸出结构，同时，缸筒前后端被滚压处形成了前缺口和后缺口，然后再用定制的第二前滚压轮和第二后滚压轮分别对前后端盖进行滚压，使前后端盖分别产生与前缺口和后缺口配合的前盖包边结构和后盖包边结构，进而使前盖、缸体和后盖固接，且使用寿命更长、密封性能好，且适于自动化大批量生产。
6.另外，根据本实用新型公开的铝合金迷你气缸还具有如下附加技术特征：
7.进一步地，所述缸筒为由铝合金材料制成的缸体，铝合金材料中各元素重量百分比计为：铜0.15～0.4 wt%，锰0.15 wt%，镁0.8～1.2 wt%，锌0.25 wt%，铬0.04～0.35 wt%，钛基mxene 0.01～0.1 wt%，硅0.4～0.8 wt%，铁0.7 wt%，其余成分为铝。
8.进一步地，所述前端凹槽形成在所述前盖本体与所述前盖安装部的连接处，所述后端凹槽形成在所述后盖本体与所述后盖安装部的连接处；所述缸筒的前后两端形成环状的前缺口和环状的后缺口；所述前盖本体的后部具有与所述前缺口配合的前盖包边结构，所述后盖本体的前部具有与所述后缺口配合的后盖包边结构。
9.进一步地，所述前盖凹槽为v型槽。
10.进一步地，所述后盖凹槽为v型槽。
11.进一步地，所述前盖安装部具有前盖安装本体以及固定在所述前盖安装本体后端且直径小于所述前盖安装本体的前台阶圆；所述后盖安装部具有后盖安装本体以及固定在所述后盖安装本体前端且直径小于所述后盖安装本体的后台阶圆。
12.进一步地，所述活塞具有活塞中心通孔，所述活塞中心通孔的后端具有倒角或环形凹槽;所述活塞杆具有活塞杆本体以及前端固定在所述活塞杆本体的后端面上且孔径小于所述活塞杆本体孔径的活塞杆安装段，所述活塞杆安装段的外径与所述活塞中心通孔的孔径相匹配，所述活塞杆安装段安装在所述活塞中心通孔内并与所述活塞中心通孔过盈配合，所述活塞中心通孔的后端具有与所述倒角或环形凹槽卡合的杆凸出结构。
13.进一步地，所述前盖中心通孔的内壁形成有复合套安装槽，所述前端盖通过自润滑复合套与活塞杆滑动连接。
14.进一步地，所述自润滑复合套为尼龙导向套。
15.使用尼龙导向套来做自动润滑复合套，替代传统的润滑油脂，相比于传统的油润滑，气缸的最高运行频率明显提高。
16.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是本实用新型的一个实施例中铝合金迷你气缸的结构示意图；
19.图2是本实用新型的另一个实施例中铝合金迷你气缸的结构示意图。
20.其中，1为前盖本体，2为前盖安装本体，3为前台阶圆，4为前盖凹槽，5为前盖包边结构，6为后盖本体，7为后盖安装本体，8为后台阶圆，9为后盖凹槽，10为后盖包边结构，11为缸筒，12为前凸出结构，13为后凸出结构，14为活塞活塞杆组件，15为自润滑复合套，16为杆凸出结构。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语
ꢀ“
上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，也包括孔轴的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.本实用新型的实用新型构思如下，提供一种铝合金迷你气缸，缸筒采用新型的铝合金材料，该材料具有重量轻、导热性好的优点，而且具有较好的强度和硬度，又具有适中的韧性和塑性，本案中，在前后端盖外圆分别设有两个台阶圆（即、前端盖上设置前盖安装本体和前台阶圆，后端盖上设置后端盖安装本体和后台阶圆）及一个v形槽（即、前盖凹槽和后盖凹槽）,严格控制此两个台阶圆及一个v形槽的尺寸，使前台阶孔与前盖安装部过盈配合，后台阶孔与后盖安装部过盈配合，将装配好密封配件的前后端盖及活塞、活塞杆同时装入缸筒内，将前后端盖分别紧配合压入前台阶孔和后台阶孔内，得到气缸半成品工件，再将气缸半成品工件放入滚压设备内，进行滚压；滚压步骤如下：用定制的第一前滚压轮和第一后滚压轮分别对缸筒前后端进行滚压使其产生分别与前后端盖的v型槽卡合的前凸出结构和后凸出结构，同时，缸筒前后端被滚压处形成了前缺口和后缺口，然后再用定制的第二前滚压轮和第二后滚压轮分别对前后端盖进行滚压，使前后端盖分别产生与前缺口和后缺口配合的前盖包边结构和后盖包边结构，进而使前盖、缸体和后盖固接，且使用寿命更长、密封性能好，且适于自动化大批量生产。
25.下面将参照附图来描述本实用新型，其中图1是本实用新型的一个实施例中铝合金迷你气缸的结构示意图；图2是本实用新型的另一个实施例中铝合金迷你气缸的结构示意图。
26.如图1所示，根据本实用新型的实施例，一种铝合金迷你气缸包括：前端盖，所述前
端盖具有前盖本体1、以及固定在所述前盖本体1的后部且直径小于所述前盖本体1直径的前盖安装部，所述前盖安装部的外圆周上设置有前盖凹槽4，所述前端盖具有前盖中心通孔；后端盖，所述后端盖具有后盖本体6、以及固定在所述后盖本体6的前部且直径小于所述后盖本体6直径的后盖安装部，所述后盖安装部的外圆周上设置有后盖凹槽9；缸筒11，所述缸筒11具有缸筒轴向通孔，所述缸筒轴向通孔具有中间段以及位于该中间段的前端并与所述前盖安装部匹配的前台阶孔、和位于所述中间段的后端并与所述后盖安装部匹配的后台阶孔，所述前台阶孔和所述后台阶孔的直径分别大于所述中间段的直径，所述前盖安装部以及所述后盖安装部分别位于所述前台阶孔以及所述后台阶孔内且所述前盖安装部以及所述后盖安装部分别与所述前台阶孔和所述后台阶孔过盈配合，所述前台阶孔的内壁具有与所述前盖凹槽4配合的前凸出结构12，所述所述后台阶孔的内壁具有与所述后盖凹槽9配合的后凸出结构13；以及活塞活塞杆组件14，所述活塞杆组件包括活塞杆以及固定安装在所述活塞杆的后端的活塞，所述活塞安装在所述中间段内，所述活塞杆的前端自所述前盖中心通孔伸出。
27.根据本专利背景技术中对现有技术所述，铝合金迷你气缸的前后端盖与缸筒11通过螺纹连接固定，采用“o”型密封圈密封，螺纹连接前还需要注入螺纹密封胶固定密封，加工工艺精度很难把控，装配效率低下，不能实现自动化装配，而且传统铝合金迷你气缸使用一段时间后橡胶密封圈老化及螺纹胶失效，造成端盖松动、压力泄漏，气缸使用寿命低；而本实用新型公开的铝合金迷你气缸，缸筒11采用新型的铝合金材料，该材料具有重量轻、导热性好的优点，而且具有较好的强度和硬度，又具有适中的韧性和塑性，本案中，在前后端盖外圆分别设有两个台阶圆（即、前端盖上设置前盖安装本体2和前台阶圆3，后端盖上设置后端盖安装本体和后台阶圆8）及一个v形槽（即、前盖凹槽4和后盖凹槽9）,严格控制此两个台阶圆及一个v形槽的尺寸，使前台阶孔与前盖安装部过盈配合，后台阶孔与后盖安装部过盈配合，将装配好密封配件的前后端盖及活塞、活塞杆同时装入缸筒11内，将前后端盖分别紧配合压入前台阶孔和后台阶孔内，得到气缸半成品工件，再将气缸半成品工件放入滚压设备内，进行滚压；滚压步骤如下：用定制的第一前滚压轮和第一后滚压轮分别对缸筒11前后端进行滚压使其产生分别与前后端盖的v型槽卡合的前凸出结构12和后凸出结构13，同时，缸筒11前后端被滚压处形成了前缺口和后缺口，然后再用定制的第二前滚压轮和第二后滚压轮分别对前后端盖进行滚压，使前后端盖分别产生与前缺口和后缺口配合的前盖包边结构5和后盖包边结构10，进而使前盖、缸体和后盖固接，且使用寿命更长、密封性能好，且适于自动化大批量生产。
28.另外，根据本实用新型公开的铝合金迷你气缸还具有如下附加技术特征：
29.根据本实用新型的一些实施例，所述缸筒11为由铝合金材料制成的缸体，铝合金材料中各元素重量百分比计为：铜0.15～0.4 wt%，锰0.15 wt%，镁0.8～1.2 wt%，锌0.25 wt%，铬0.04～0.35 wt%，钛基mxene 0.01～0.1 wt%，硅0.4～0.8 wt%，铁0.7 wt%，其余成分为铝。
30.根据本实用新型的一些实施例，所述前端凹槽形成在所述前盖本体1与所述前盖安装部的连接处，所述后端凹槽形成在所述后盖本体6与所述后盖安装部的连接处；所述缸筒11的前后两端形成环状的前缺口和环状的后缺口；所述前盖本体1的后部具有与所述前缺口配合的前盖包边结构5，所述后盖本体6的前部具有与所述后缺口配合的后盖包边结构
10。
31.根据本实用新型的一个实施例，所述前盖凹槽4为v型槽。
32.根据本实用新型的一个实施例，所述后盖凹槽9为v型槽。
33.根据本实用新型的一些实施例，所述前盖安装部具有前盖安装本体2以及固定在所述前盖安装本体2后端且直径小于所述前盖安装本体2的前台阶圆3；所述后盖安装部具有后盖安装本体7以及固定在所述后盖安装本体7前端且直径小于所述后盖安装本体7的后台阶圆8，如图1所示。
34.根据本实用新型的一些实施例，所述活塞具有活塞中心通孔，所述活塞中心通孔的后端具有倒角或环形凹槽;所述活塞杆具有活塞杆本体以及前端固定在所述活塞杆本体的后端面上且孔径小于所述活塞杆本体孔径的活塞杆安装段，所述活塞杆安装段的外径与所述活塞中心通孔的孔径相匹配，所述活塞杆安装段安装在所述活塞中心通孔内并与所述活塞中心通孔过盈配合，所述活塞中心通孔的后端具有与所述倒角或环形凹槽卡合的杆凸出结构16，如图2所示。
35.将活塞杆安装段伸入活塞中心通孔后，通过旋转铆合设备及专用旋转铆合模具使活塞杆纵向及横向受力变形，使活塞杆安装段变形形成与活塞一端的倒角吻合密封的挤压变量，而不需要使用螺纹连接固定，保证了活塞与活塞杆的同轴度，使用寿命长，且能够实现自动化生产，大大降低了人工成本。
36.根据本实用新型的一些实施例，所述前盖中心通孔的内壁形成有复合套安装槽，所述前端盖通过自润滑复合套15与活塞杆滑动连接，如图2所示。
37.根据本实用新型的一些实施例，所述自润滑复合套15为尼龙导向套。
38.使用尼龙导向套来做自动润滑复合套，替代传统的润滑油脂，相比于传统的油润滑，气缸的最高运行频率明显提高。
39.任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
40.尽管参照本实用新型的多个示意性实施例对本实用新型的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本实用新型原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本实用新型的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。