CN112122892A - 一种注射活塞体的加工工艺及模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械锻造领域，公开了一种注射活塞体的加工工艺及模具，包括以下步骤：a、备料；b、加热；c、模锻；d、粗加工；e、后续热处理；f、精加工。活塞和活塞杆作为一个整体一体锻造而成后再进行加工，这种全新的加工方式不仅可以避免由于基材的损耗造成的加工成本过高问题，从而提高其经济性，还能够杜绝由单独车削加工时带来的配合间隙，从而提高整体的稳定性能。

Description

一种注射活塞体的加工工艺及模具

技术领域

本发明涉及机械锻造领域，尤其涉及一种注射活塞体的加工工艺及模具。

背景技术

注射活塞体，是活塞与活塞杆一体式液压连接部件的简称，通过液压油的压力传递，驱动注射螺杆的前进后退等动作，是一个运动频繁、技术要求高的零件。

现有的行业内普遍加工方法为：将活塞与活塞杆分别作为单独个体进行车削加工，加工完成后再进行装配。其存在的主要不足之处在于：现有的活塞杆的毛坯是采用整根圆钢直接进行铸造，故，从毛坯尺寸车削再到小端外径尺寸车削需要花费不少的时间，在此过程中对刀具、原材料等的浪费较多，导致生产成本过高，经济性差；其中，由于活塞与活塞杆单独生产后需要装配成型，这就无法避免两者在车削加工过程中存在的配合间隙，其装配后的注射活塞提的整体性能的稳定性欠佳。

在现有技术中，尚未发现有相关将活塞与活塞杆作为一个整体一次性加工的工艺方法。

发明内容

本发明针对现有技术活塞与活塞杆单独加工后装配存在生产成本高、装配后稳定性欠佳的缺点，提供了一种注射活塞体的加工工艺方法，能够有效降低生产成本且显著提高注射活塞体的性能。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种注射活塞体的加工工艺，包括以下步骤：

a.备料：根据加工余量以及模锻采用的模具选取相应尺寸的中碳合金结构圆钢棒料；

b.加热：以整体感应加热的方式将上述步骤1中碳合金结构钢圆棒料升温至1150℃～1200℃：

c.模锻：将加热到温后的圆钢棒料放入模具型腔中，两者一起垂直于地面的方向，由锻锤一次锻打成型注射活塞体；

d.粗加工：将步骤c中得到的注射活塞体通过车床粗车外圆；

e.后续热处理：将步骤d中得到的注射活塞体放入台车炉进行调质处理，淬火温度840℃～860℃，保持2.5～3小时，回火温度550℃～570℃，保持5～6小时；

f.精加工：将步骤e中得到的注射活塞体依次进行钻深孔-精车外圆-车闷孔-磨外圆-抛光-镀铬-精磨外圆-车内孔及车螺纹-精抛外圆-得到注射活塞体成品。

采用上述方案，相对于传统的活塞与活塞杆单独加工后再组装的方式，本发明中，活塞和活塞杆作为一个整体一体锻造而成后再进行加工，这种全新的加工方式不仅可以避免由于基材的损耗造成的加工成本过高问题，从而提高其经济性，还能够杜绝由单独车削加工时带来的配合间隙，从而提高整体的稳定性能；整体锻造只需进行模锻即可，模锻得到一个粗坯后，先对粗坯进行粗加工，将粗坯外部的飞边和少量氧化脱碳层去除，后续调制后直接进行精加工就能得到成品，步骤少，能够显著降低锻造难度，缩短锻造时间从而提高生产效率。

作为优选，所述步骤b中的整体感应加热方式为，将圆钢棒料放入到工频感应加热器内，设置加热温度为1150℃～1200℃，直至活塞所在位置达到1150℃～1200℃。

作为优选，所述步骤c中，模锻时打击压力为250-300KG。

作为优选，所述步骤d中单边预留加工余量为2.5mm，粗糙度达到Ra12.5。

本发明针对现有技术活塞与活塞杆单独加工后装配存在生产成本高、装配后稳定性欠佳的缺点，另外提供了一种适用上述加工工艺的模具。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基于上述加工工艺的模具，所述模具包括上模体和下模体，上模体设置有用于成型活塞体的基础型腔，下模体设置有与基础型腔配合的可变型腔，可变型腔内可拆卸连接有镶块。

作为优选，上模体和下模体通过锁紧件锁合。

采用上述方案，通过更换不同厚度的镶块，可以锻造出不同长度的活塞体，从而实现一模多用的效果，并且由于将型腔设置成基础型腔和可变型腔的方式，且镶块设置在可变型腔内，当锻造活塞体时，基础型腔的膨胀余量不会影响到可变型腔，并且可变型腔处于下方，在锻造活塞体时，可变型腔承受到的力以及处于强度之末，从而可变型腔的形变量小，进而锻料几乎不会进入镶块与可变型腔形成的缝隙中，在出料时，镶块不会被向外拉出，进而降低了镶块被拉出断料的问题。

本发明由于采用了以上技术方案，具有以下技术效果：通过锻造模具，实现了一模多用的效果，方便锻造不同长度型号的活塞体，另外通过一体加工工艺，避免了活塞杆和活塞之间装配引起的装配误差，使得活塞体精度更高。

附图说明

图1是本发明的模具内部示意图。

图中：1、上模体；11、基础型腔；2、下模体；21、可变型腔；3、镶块；4、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

一种注射活塞体的模具，参见附图1，包括上模体1和下模体2，上模体1具有成型基础活塞体的基础型腔11，下模体2设置有用于延伸活塞杆长度的可变型腔21，其中改变设置在可变型腔21中的镶块3厚度，就能实现改变待锻造的活塞杆的长度。上模体1和下模体2通过螺栓4实现固定。

当进行锻造时，基础型腔11的挤压力较大，从而基础型腔11的形变较大，但是由于基础型腔11与可变型腔21，分体设置，并且可变型腔21处于下方，当锻造时，可变型腔21承受的挤压力非常小，可变型腔21几乎不产生膨胀变形，进而镶块3和可变型腔21之间几乎不产生分析，进而锻造过程中，几乎不会有锻料卡入镶块3和可变型腔21之间的缝隙中。当出料时，活塞体不会同时拉出镶块3，进而导致镶块3的变形或断裂。

其中对活塞体的加工工艺，以成品后活塞杆部尺寸Φ78mm为例。包括步骤一，备料：选用相应中碳合金结构钢圆棒料，根据图纸技术要求及模锻采用的模具预留余量，所制注射活塞毛坯杆部尺寸与棒料外径基本一致，模锻圆棒下料尺寸为Φ75mm。步骤二，加热：以整体感应加热的方式将上述步骤一中碳合金结构钢圆棒料升温至1150℃～1200℃，具体为采用工频感应电源，对工件进行透入式加热，直至活塞位置区域达到初锻温度1150℃～1200℃。步骤三，模锻：将加热到温后的中碳合金结构钢圆棒料放入模具型腔中，两者一起垂直于地面的方向，由锻锤一次锻打成型注射活塞体。所使用的压力加工母机，一般为摩擦压力机，也可以是电动螺旋压力机等。步骤四，粗加工：粗车外圆，去除表层少量氧化脱碳层及飞边等，单边预留加工余量2.5mm，粗糙度达到Ra12.5。步骤五，后续热处理：调质处理，采用台车炉进行调质处理，淬火温度840℃～860℃，回火温度550℃～570℃，两者保温时间根据装炉量大小制定。工件通过调质处理获得均匀的索氏体组织，综合力学性能得到大幅度提升。步骤六，精加工：①钻深孔②精车外圆③车闷孔④磨外圆⑤抛光⑥镀铬⑦精磨外圆⑧车内孔、车螺纹⑨精抛外圆。步骤七，成品入库。

Claims (6)

1.一种注射活塞体的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

a.备料：根据加工余量以及模锻采用的模具选取相应尺寸的中碳合金结构圆钢棒料；

b.加热：以整体感应加热的方式将上述步骤1中碳合金结构钢圆棒料升温至1150℃～1200℃；

c.模锻：将加热到温后的圆钢棒料放入模具型腔中，两者一起垂直于地面的方向，由锻锤一次锻打成型注射活塞体；

d.粗加工：将步骤c中得到的注射活塞体通过车床粗车外圆；

e.后续热处理：将步骤d中得到的注射活塞体放入台车炉进行调质处理，淬火温度840℃～860℃，保持2.5～3小时，回火温度550℃～570℃，保持5～6小时；

f.精加工：将步骤e中得到的注射活塞体依次进行钻深孔-精车外圆-车闷孔-磨外圆-抛光-镀铬-精磨外圆-车内孔及车螺纹-精抛外圆-得到注射活塞体成品。

2.根据权利要求1所述的一种注射活塞体的加工工艺，其特征在于：所述步骤b中的整体感应加热方式为，将圆钢棒料放入到工频感应加热器内，设置加热温度为1150℃～1200℃，直至活塞所在位置达到1150℃～1200℃。

3.根据权利要求1所述的一种注射活塞体的加工工艺，其特征在于：所述步骤c中，模锻时打击压力为250-300KG。

4.根据权利要求1所述的一种注射活塞体的加工工艺，其特征在于：所述步骤d中单边预留加工余量为2.5mm，粗糙度达到Ra12.5。

5.一种基于权利要求书1-4任一项所述的加工工艺的模具，其特征在于，所述模具包括上模体(1)和下模体(2)，上模体(1)设置有用于成型活塞体的基础型腔(11)，下模体(2)设置有与基础型腔(11)配合的可变型腔(21)，可变型腔(21)内可拆卸连接有镶块(3)。

6.根据权利要求5所述的模具，其特征在于，上模体(1)和下模体(2)通过锁紧件锁合。

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