CN104690494A - 一种活塞杆锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活塞杆锻造工艺，所述活塞杆包括头部和杆部，所述活塞杆锻造工艺包括下述工艺：加热、锻造、正火、粗加工、热处理、精加工、除锈、除油、烘干、和焊接，其中活塞杆的头部和杆部分开进行锻造，所述头部锻造的方法为模锻，所述杆部锻造的方法为自由锻，显著提高了活塞杆的生产效率，也减少了机加工的工作量，节省了刀具和原材料，生产成本较低，采用正火的方式，细化组织，改善材料的性能，获得接***衡状态的组织，而且，其冷却速度相对较快，硬度较大，通过粗加工和精加工相结合，使其产品精度，硬度以及位置尺寸等方面得到大大的提升，提高了生产率。

Description

一种活塞杆锻造工艺
技术领域
 本发明属于机械锻造领域，更具体地说，本发明涉及一种活塞杆锻造工艺。 
背景技术
活塞杆，顾名思义，是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、气缸运动执行部件中，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件，活塞是曲柄连杆机构中的主要零件之一，活塞杆主要用于液压气动、工程机械、汽车制造用活塞杆,塑料机械的导柱，包装机械、印刷机械的辊轴，纺织机械，输送机械用的轴心，直线运动用的直线光轴，但目前，活塞杆锻造工艺存在一些问题，机加工的工作量非常大，导致机器器材、刀具等消耗快，换取频繁，原材料的浪费也较多，导致生产成本高，活塞杆的生产效率低；而且，其加工过程较为简单，其质量与理想偏差较大，质量得不到保障，导致其生产率不高；另一方面，材料的性能也不是很好，产品精度，硬度以及位置尺寸等方面仍存在很大的问题。 
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种工作效率高，节省刀具和原材料的活塞杆锻造工艺。 
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种活塞杆锻造工艺，包括如下步骤： 
（1）加热：对工件以30—50℃/h的升温速率升至820—860℃，保持20—40分钟，然后60—80℃/h的升温速率加热至1050～1100℃ ，保持10—20分钟，再正常空冷至950～1000℃；
（2）锻造：分为头部锻造和杆部锻造，头部锻造的方法为模锻，所使用工具为3t型锻锤，杆部锻造的方法为自由锻，所使用的工具为2t型锻锤；
（3）初步热处理：采用正火方法进行热处理工艺，将钢件加热到Ac3以上30—50度后，随炉温缓慢冷却；
（4）粗加工：分三步进行，第一步，划线：划工件两端中心孔线，第二步，钳工：钻工件两端中心孔，第三步，粗车：车外圆；
（5）后续热处理：采用调质方法进行热处理工艺，将工件加热到比淬火时高10—20度的温度，保温后进行淬火，然后在400—720度的温度下进行回火处理；
（6）精加工：分五步进行，第一步，精车：两顶尖装夹工件，车工件两端，保证1:20的锥度，第二步，粗磨：两顶尖装夹工件，先对工件的长度和直径进行粗磨，然后对工件的锥度进行粗磨，第三步，车：两顶尖装夹工件，先车螺纹，然后切槽，最后倒角，第四步，精磨：两顶尖装夹工件，先对工件的长度和直径进行精磨，然后对工件的锥度进行精磨；
（7）除锈：使用浓度为10%—25%的稀硫酸进行除锈工艺；
（8）除油：采用碱洗方式进行除油工艺；
（9）烘干；
（10）焊接。
优选的，所述步骤(4)中划线工艺的工具为千分表。 
优选的，所述步骤(4)中粗车工艺留有加工余量1.2mm，所述步骤(6)中精车工艺留有加工余量1mm。 
优选的，所述步骤(6)中粗磨工艺的留磨量均为0.08—0.10mm，所述步骤(6)中精磨工艺的留磨量均为0.04~0.05mm。 
优选的，所述步骤(6)中粗磨工艺使用的工具均为砂轮。 
优选的，所述步骤(6)中精磨工艺使用的工具均为金刚石磨具。 
有益效果：采用本发明的技术方案，活塞杆的头部和杆部分开进行锻造，结构复杂的头部锻造的方法为模锻，工具为3t型锻锤，结构相对简单的杆部锻造的方法为自由锻，工具为2t型锻锤，显著提高了活塞杆的生产效率，也减少了机加工的工作量，节省了刀具和原材料，生产成本较低，粗加工工艺和精加工工艺相结合，对其进行深度，平行度以及尺寸各方面的加工锻造，以的到质量更佳的产品，增大了产品生产率，热处理工艺采用正火的方式，细化组织，改善材料的性能，获得接***衡状态的组织，而且，其冷却速度相对较快，硬度较大，通过粗加工和精加工相结合，使其产品精度，硬度以及位置尺寸等方面得到大大的提升，提高了生产率。 
加热工艺主要是可以起到预热工件的作用，使其具有一个良好的缓冲过程，降低工件和模具由于温度的巨变而发生形变、质变等问题，同时本方案中采用的加热工艺较简单，便于工人操作，出错几率小 。 
锻造工艺进行该工艺主要的步骤，通过将活塞杆的头部和杆部分开进行锻造，结构相对简单的杆部锻造的方法为自由锻，自由锻生产所用工具简单，可结构复杂的头部锻造的方法为模锻，模锻生产的锻件尺寸精确、加工余量较小，而且生产率高。 
初步热处理采用正火的方法，主要作用在于去除材料的内应力，降低材料的硬度，为接下来的加工做准备，细化组织，改善材料的性能，获得接***衡状态的组织。 
粗加工工艺通过划线，钳工以及粗车，标出中心孔线，钻出中心孔，粗车外圆至规定的尺寸，对相对简单操作的要求，通过操作简单的粗加工步骤解决，进一步提高了活塞杆的生产效率，也减少了机加工的工作量，节省了刀具和原材料。 
后续热处理采用调质方法进行，改善切削加工性能，提高加工表面光洁程度；减小淬火时的变形和开裂，获得良好的综合力学性能，先进行后续热处理再进行精加工，其目的在于保证粗加工的效果，同时，提供精加工所需要的温度要求。 
精加工工艺其目的在于测量以及调整锻件的位置尺寸，以及处理锥度、纹路、切槽和角等问题，使其通过进一步修研已达到生产要求，进一步提高了产品的生产率以及质量。 
具体实施方式
品种：工件选择38CrMoAlA经渗氮处理的合金结构钢。
实施例1：
该工艺分十步进行，先进行（1）加热：对工件以30℃/h的升温速率升至820℃，保持20分钟，然后60℃/h的升温速率加热至1050℃ ，保持10分钟，再正常空冷至950℃，然后进行（2）锻造：所使用3t型锻锤对头部采用模锻，使用2t型锻锤杆部采用自由锻；然后进行（3）初步热处理：采用正火方法进行热处理工艺，将钢件加热到Ac3以上30—50度后，随炉温缓慢冷却，再进行（4）粗加工：首先使用千分表划两端中心孔线，然后钻两端中心孔，最后夹一端，顶尖顶另一端，粗车外圆并，留有加工余量1.2mm，然后进行（5）后续热处理：采用调质方法进行热处理工艺，将工件加热到比淬火时高10度的温度，保温后进行淬火，然后在400度的温度下进行回火处理，再然后进行（6）精加工：分五步进行，第一步，精车：两顶尖装夹工件，车工件两端，保证1:20的锥度，并留有加工余量1mm，第二步，粗磨：两顶尖装夹工件，使用砂轮先对工件的长度和直径进行粗磨，然后对工件的锥度进行粗磨，留磨量均为0.08mm，第三步，车：两顶尖装夹工件，先车螺纹，然后切槽，最后倒角，第四步，精磨：两顶尖装夹工件，使用金刚石磨具先对工件的长度和直径进行精磨，然后对工件的锥度进行精磨，留磨量均为0.04mm，然后进行（7）除锈，使用浓度为10%的稀硫酸进行除锈工艺，然后进行（8）除油：采用碱洗方式进行除油工艺，再进行（9）烘干，最后进行（10）焊接。
实施例2：
按所述的相同步骤重复进行实施例1，不同之处在于：对锻件以40℃/h的升温速率升至840℃，保持30分钟，然后70℃/h的升温速率加热至1080℃ ，保持15分钟，再正常空冷至980℃，初步热处理步骤中将钢件加热到Ac3以上40度，后续热处理步骤中将工件加热到比淬火时高15度，在560度的温度下进行回火处理，精加工步骤中粗磨的留磨量为0.09mm，精磨的留磨量0.045mm，除锈时使用20%稀硫酸。
实施例3：
按所述的相同步骤重复进行实施例1，不同之处在于：对锻件以50℃/h的升温速率升至860℃，保持40分钟，然后80℃/h的升温速率加热至1100℃ ，保持20分钟，再正常空冷至1000℃，初步热处理步骤中将钢件加热到Ac3以上50度，后续热处理步骤中将工件加热到比淬火时高20度，在720度的温度下进行回火处理，精加工步骤中粗磨的留磨量为0.10mm，精磨的留磨量0.05mm，除锈时使用25%稀硫酸。 
经过以上工艺处理后，分别取出布料样品，测量结果如下： 
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种活塞杆锻造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）加热：对工件以30—50℃/h的升温速率升至820—860℃，保持20—40分钟，然后60—80℃/h的升温速率加热至1050～1100℃ ，保持10—20分钟，再正常空冷至950～1000℃；
（2）锻造：分为头部锻造和杆部锻造，头部锻造的方法为模锻，所使用工具为3t型锻锤，杆部锻造的方法为自由锻，所使用的工具为2t型锻锤；
（3）初步热处理：采用正火方法进行热处理工艺，将钢件加热到Ac3以上30—50度后，随炉温缓慢冷却；
（4）粗加工：第一步，划线：划工件两端中心孔线；第二步，钳工：钻工件两端中心孔；第三步，粗车：车外圆；
（5）后续热处理：采用调质方法进行热处理工艺，将工件加热到比淬火时高10—20度的温度，保温后进行淬火，然后在400—720度的温度下进行回火处理；
（6）精加工：第一步，精车：两顶尖装夹工件，车工件两端，保证1:20的锥度；第二步，粗磨：两顶尖装夹工件，先对工件的长度和直径进行粗磨，然后对工件的锥度进行粗磨；第三步，车：两顶尖装夹工件，先车螺纹，然后切槽，最后倒角；第四步，精磨：两顶尖装夹工件，先对工件的长度和直径进行精磨，然后对工件的锥度进行精磨；
（7）除锈：使用浓度为10%—25%的稀硫酸进行除锈工艺；
（8）除油：采用碱洗方式进行除油工艺；
（9）烘干；
（10）焊接。
2.按照权利要求1所述的一种活塞杆锻造工艺，其特征在于：所述步骤(4)中划线工艺的工具为千分表。
3.按照权利要求1所述的一种活塞杆锻造工艺，其特征在于：所述步骤(4)中粗车工艺留有加工余量1.2mm，所述步骤(6)中精车工艺留有加工余量1mm。
4.按照权利要求1所述的一种活塞杆锻造工艺，其特征在于：
所述步骤(6)中粗磨工艺的留磨量均为0.08—0.10mm，所述步骤(6)中精磨工艺的留磨量均为0.04~0.05mm。
5.按照权利要求1所述的一种活塞杆锻造工艺，其特征在于：所述步骤(6)中粗磨工艺使用的工具均为砂轮。
6.按照权利要求1所述的一种活塞杆锻造工艺，其特征在于：所述步骤(6)中精磨工艺使用的工具均为金刚石磨具。
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