CN104254419B - 套筒部件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种套筒部件的制造方法，准备棒状或管状的原材料(8)，该原材料具有：用于形成套筒部件(1)的原材料主体(81)；以及从原材料主体(81)向轴向延长而设成一体的工艺凸起部(82)，利用车床夹头(71)来夹持原材料主体(81)并对工艺凸起部(82)的外周面进行切削加工而形成基准夹持面(825)，利用车床夹头(71)来夹持工艺凸起部(82)的基准夹持面(825)并对原材料主体(81)的外周面及内周面进行切削加工，然后，从原材料主体(81)去除工艺凸起部(82)。采用本发明，可获得比以往尺寸精度高的套筒部件。

Description

套筒部件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种安装于各种机械装置的套筒部件的制造方法。
背景技术
在例如电磁滑阀或自动变速器控制用的线性电磁阀等上，安装有构成液压路径一部分的套筒部件(参照专利文献1)。套筒部件的基本形状是圆筒状，具有以其外周面与内周面连通的方式设置的接口槽。套筒部件通常通过将由铝合金等金属材料构成的棒状或管状原材料进行切削加工而制成。
专利文献1：日本专利特开平11-148575号公报
发明所要解决的课题
然而，随着近年来电磁滑阀和自动变速器控制用的线性电磁阀的高性能化，安装于这些机械装置的套筒部件也被要求进一步提高尺寸精度。但是，在以往的制造方法中不一定能够获得满足的尺寸精度。
作为以往的套筒部件的制造方法，从提高材料成品率的观点看，采用这样的方法：用铸造成近似于最后产品的形状的原材料进行切削。另外，在切削时，必须对该原材料的内周面和外周面两方进行加工。因此，在利用例如车床夹头直接夹持工件外周面而对内周面进行加工的情况下，内周加工就在由于夹头的夹持力而稍许变形的状态下被加工。因此，有时最后所获得的内径尺寸的精度变差。另外，在内周加工和外周加工中，由于夹头的基准面不同，因此，也有时会有不能充分获得内周面与外周面的同轴度精度。
发明内容
本发明鉴于这种背景，提供一种套筒部件的制造方法，改进以往的制造方法，从而可获得比以往尺寸精度高的套筒部件。
用于解决课题的手段
本发明的一形态是套筒部件的制造方法，是制造呈圆筒形状、且对外周面及内周面进行切削加工而制成的、外径D’为14mm～25mm、全长L’为30mm～80mm的尺寸范围的套筒部件的方法，其特点是，
准备通过铸造而制作成的棒状或管状的原材料，该原材料具有：用于形成所述套筒部件的原材料主体；以及从该原材料主体的一端向轴向延长而设成一体的工艺凸起部，
利用车床夹头来夹持所述原材料主体并对所述工艺凸起部的外周面进行切削加工而形成基准夹持面，并且对所述工艺凸起部的轴向端面进行切削加工而形成基准端面，
当对所述原材料主体的外周面及内周面进行切削加工时，始终利用车床夹头对所述工艺凸起部的所述基准夹持面进行夹持，
然后，从所述原材料主体去除所述工艺凸起部。
发明的效果
在所述套筒部件的制造方法中，如上所述，作为切削前的原材料，使用在所述原材料主体的轴向一体地设有所述工艺凸起部的原材料。然后，在对原材料主体进行切削加工前，对所述工艺凸起部的外周面进行切削加工而形成所述基准夹持面。在之后的加工原材料主体时，原则上利用车床夹头来夹持所述基准夹持面而对原材料主体实施切削加工。
通过采用这种工序，在对所述套筒部的外周面及内周面进行切削加工即对所述原材料主体进行切削加工时，都可通过车床夹头对设在所述工艺凸起部上的基准夹持面进行夹持。由此，在切削原材料主体时，可将由夹头夹持的面设定成始终相同的面，从而可防止由于夹头夹持面不同而产生的加工误差。
另外，在对所述原材料主体进行加工时由于存在所述工艺凸起部的所述基准夹持面，因此，在对所述原材料主体的内周面进行切削加工的情况下不必由夹头来夹持原材料主体的外周面。因此，还可避免在原材料主体因夹头的夹持力而变形的状态下进行切削加工所带来的不良情况。
如此，采用本发明的所述套筒部件的制造方法，可获得比以往尺寸精度高的套筒部件。
附图说明
图1是表示实施例1的原材料外形的说明图。
图2是表示实施例1的加工原材料的工艺凸起部时的说明图。
图3是实施例1的从轴向看到由夹头夹持原材料状态的说明图。
图4是表示实施例1的加工原材料的原材料主体时的说明图。
图5是表示实施例1的原材料的工艺凸起部去除加工时的说明图。
图6是表示实施例1的所获得的套筒部件的截面形状的说明图。
图7是表示实施例2的原材料的截面形状的说明图。
图8是表示实施例3的原材料的原材料主体的内周面加工时的说明图。
具体实施方式
在所述套筒部件的制造方法中，所述原材料主体的切削加工如上所述，通过车床夹头对事先设置的所述工艺凸起部的所述基准夹持面进行夹持来实施。对所述原材料主体的所有加工，也可利用一个车床来实施，也可分多个工序用多个不同的车床来进行。在变更车床的情况下，由于采用相同的所述基准夹持面作为夹头所夹持的面，从而可充分维持切削精度。
另外，在对尺寸精度要求低的部位进行切削加工的情况下，可由夹头夹持所述基准夹持面以外的部分。
另外，不特别限制所述原材料的材质，可适用例如各种金属原材料。其中，铝合金较轻且刚性高，作为套筒部件的原材料是较佳的。作为铝合金，可适用各种材质，可例示高硅铝合金、ADC12、ADC3等。
另外，作为所述原材料，最好是准备通过压铸等铸造而制成的原材料。通过由铸造而制作原材料，从而至少所述原材料主体容易接近最后产品形状，实现材料成品率的提高。另外，采用铸造，还容易制作工艺凸起部。
另外，在形成所述基准夹持面时，也可对所述工艺凸起部的轴向端面进行切削加工而形成基准端面。在该情况下，在之后的原材料主体加工时，能够在使所述工艺凸起部的基准端面与车床的轴端面抵接的状态下由夹头夹持所述基准夹持面，从而可获得更稳定的夹持状态，且轴向的加工精度也可比以往提高。
另外，能够使所述基准夹持面的轴向长度L0、和所述原材料的长度L构成0.1L≤L0≤0.3L的关系。在该情况下，可获得仅由夹头对所述基准夹持面进行夹持程度而稳定的夹持状态。在L0小于0.1L的情况下，难以获得稳定的夹持力。另一方面，在L0超过0.3L的情况下，夹持状态的稳定性饱和，工艺凸起部过大，在材料成品率方面不佳。另外，基准夹持面的轴向长度L0的绝对值最好是随着原材料长度L越大而增大。
另外，能够使所述基准夹持面的外径尺寸D0、和所述原材料主体的外径尺寸D构成0.5D≤D0≤2.5D的关系。在该情况下，能够使所述工艺凸起部的刚性处于适当的范围，从而通过夹头对基准夹持面进行夹持而使夹持状态稳定化。在D0小于0.5D的情况下，工艺凸起部的刚性变低，难以获得稳定的夹持力。另一方面，在D0超过2.5D的情况下，工艺凸起部过大，在材料成品率方面不佳。另外，基准夹持面的外形尺寸D0的绝对值最好随着原材料主体的外形尺寸D越大而增大。
另外，所述工艺凸起部也可是内部设成空洞的中空构造体。例如，在对较小直径的套筒部件进行加工的情况下，将工艺凸起部做成比套筒部大径，有利于夹持状态的稳定化。在该情况下，通过在可维持工艺凸起部刚性的范围内采用中空构造，可抑制材料利用率的恶化。
另外，所述工艺凸起部也可是内部无空洞的实心构造体。例如，在对较大直径的套筒部件进行加工的情况下，通过将工艺凸起部做成实心构造体，从而可在确保刚性的状态下而将其做成比套筒部件小径，可抑制使包含工艺凸起部在内的原材料外径大过所需。
另外，在所述工艺凸起部是中空构造的情况下，其壁厚最好是1.5mm～7.0mm左右。另外，在所述工艺凸起部是实心构造的情况下，由于其直径大越大刚性提高效果大，故有利于切削加工，但由于会引起材料成品率的恶化，所以最好设定成与原材料主体同等的程度。
另外，所述制造方法在制造各种用途的套筒部件时可适用，尤其在制造尺寸精度要求高的零件的情况下有效。作为尺寸精度要求高的零件，例如有安装于自动变速器控制用线性电磁阀的套筒部件。除此之外，安装于通过液压对发动机进气的量和时间进行控制的阀门的套筒部件、安装于产业机械用液压电磁阀的套筒部件、安装于建设机械用液压电磁阀的套筒部件，还有安装于燃料供给用泵、怠速停止用泵等各种泵的套筒部件等。这些套筒部件的尺寸通常设定其外径D’为14mm～25mm左右、全长L’为30mm～80mm左右的范围。
实施例
(实施例1)
采用图1～图6，对所述套筒部件的制造方法进行说明。在本例中制造的套筒部件1安装于自动变速器控制用线性电磁阀，如图6所示，基本形状是圆筒状，其外周面11及内周面12被切削加工，具有接口槽21。在套筒部件1的一端侧设有比主体部分小径的顶端部14，其外周面141、端面142及内周面143也被实施切削加工。另外，在套筒部件1的另一端侧设有比主体部分大径的凸缘部15，其外周面151、端面152及内周面153也被实施切削加工。
当制造套筒部件1时，首先准备棒状或管状的原材料8，所述原材料8具有：用于形成套筒部件1的原材料主体81；以及从原材料主体81向轴向延长而设成一体的工艺凸起部82。本例的原材料8由铝合金(ADC12)构成，利用压铸而制成。
原材料8的原材料主体81如图1及图2所示，具有接近套筒部件1形状的形状，预先设有多个槽部等。另外，原材料8的工艺凸起部82从原材料主体81的一端向轴向一体地延伸设置。工艺凸起部82由内部做成空洞的中空构造体构成，同时，其外径尺寸设定得比原材料主体81大。
原材料8的尺寸如图1、图2、图5所示，全长L设为60mm、形成于工艺凸起部82外周面的基准夹持面825的轴向长度L0设定为10mm、形成于工艺凸起部82外周面的基准夹持面825的外径尺寸D0设为30mm。原材料主体81的外径尺寸D是20mm。另外，工艺凸起部82的壁厚t设定成3.5mm。
使用这种原材料8，首先如图2、图3所示，使未设有原材料8的凸起部82的顶端部与车床的轴端面715抵接，并通过车床的夹头71来夹持原材料81，相对于未图示的刀具使原材料8相对旋转并改变两者的轴向及径向的相对位置，对工艺凸起部82的外周面进行加工而形成基准夹持面825。另外，在该工序中，还对工艺凸起部825的轴向端面进行切削加工而形成基准端面826。
接着，如图4所示，使工艺凸起部82的基准端面826与配置在夹头72中心位置、朝向轴向的车床的轴端面725抵接，同时，通过车床的夹头72对工艺凸起部82的基准夹持面825进行夹持，由此将原材料8放置在车床上。
然后，相对于未图示的刀具使原材料8相对旋转并改变两者的轴向及径向的相对位置，对原材料主体81的外周面811及内周面812进行切削加工。该工序也可分成多个工序，但在本例中，一个工序由一个车床来实施。通过实施该工序，原材料主体81的形状，就被精加工成除与工艺凸起部82连接一侧的端部以外所要获得的套筒部件1的形状(参照图5)。
接着，如图5所示，由夹头73对实质上与套筒部件1相同形状的原材料主体81进行夹持并将其顶端抵接于车床的轴端面735从而将原材料8放置在车床上。然后，相对于未图示的刀具使原材料8相对旋转并改变两者的轴向及径向的相对位置，从原材料主体81即套筒部件1去除工艺凸起部82，同时，对凸缘部15的外周面151、端面152及内周面153进行切削加工。由此，获得如图6所示的套筒部件1。
如此，在本例的套筒部件的制造方法中，如上所述，作为切削前的原材料8，使用在原材料主体81的轴向上一体地设有工艺凸起部82原材料。然后，在对原材料主体81进行切削加工前，对工艺凸起部82的外周面进行切削加工而形成基准夹持面825。然后，在之后加工原材料主体81时，原则上通过车床夹头72夹持基准夹持面825并对原材料主体81实施切削加工。
通过采用这种工序，当对套筒部件1的外周面及内周面进行切削加工，即对原材料主体81进行切削加工时，都可通过车床夹头对设于工艺凸起部82的基准夹持面825进行夹持。由此，当切削原材料主体81时，可将由夹头夹持的面设定成始终相同的面，从而能够防止由于夹头夹持面的不同所产生的加工误差。
另外，以往，由于未设有工艺凸起部82，因此，至少在加工内周面812时，一定要由夹头来夹持原材料主体81的外周面。但是，在本例中，如上所述，由于存在工艺凸起部82的基准夹持面825，因此，即使在对原材料主体81的内周面812进行切削加工的情况下，也不必由夹头来夹持原材料主体81的外周面811。因此，还可避免在原材料主体81因夹头的夹持力而变形的状态下进行切削加工所带来的不良情况。
因此，采用本例的套筒部件的制造方法，可获得比以往尺寸精度高的套筒部件1。
(实施例2)
在本例中，如图7所示，是采用设有实心构造的工艺凸起部83的原材料802，代替实施例1的原材料8。即，本例的原材料802具有：用于形成套筒部件1的原材料主体81；以及从原材料主体81向轴向延长并设成一体的工艺凸起部83。这种材料802也由铝合金(ADC12)构成，通过压铸而制成。
原材料802的尺寸如图7所示，全长L设为60mm、形成于工艺凸起部83外周面的基准夹持面835的轴向长度L0设定为10mm、形成于工艺凸起部83外周面的基准夹持面835的外径尺寸D0设为20mm。原材料主体81的外径尺寸D是20mm。其它与实施例1相同。
在本例中，如图7所示，最初对工艺凸起部83的外周面及轴向端面进行切削加工而形成基准夹持面835及基准端面836，然后，可在由夹头夹持基准夹持面835的状态下对原材料主体81进行加工。即，在本例的情况下，也可通过与实施例1相同的制造工序来制造套筒部件1。由此，可获得与上述同样的作用效果，获得尺寸精度高的套筒部件1。
(实施例3)
本例如图8所示，是当加工原材料主体81内周面时、对只能从存在工艺凸起部82的一侧的端面插入刀具的结构的原材料803进行加工情况下的实施例。在该情况下，如同一图所示，使用从车床的轴端面745延长较长的距离的夹头74，在相比于实施例1的情况，使原材料803两端的配置翻转后的状态下对工艺凸起部82进行夹持。由此，可实现使夹头夹持面通用化，可进行高精度的加工。

Claims (7)

1.一种套筒部件的制造方法，是制造呈圆筒形状、且对外周面及内周面进行切削加工而制成的、外径D’为14mm～25mm、全长L’为30mm～80mm的尺寸范围的套筒部件的方法，其特征在于，
准备通过铸造而制作成的棒状或管状的原材料，该原材料具有：用于形成所述套筒部件的原材料主体；以及从该原材料主体的一端向轴向延长而设成一体的工艺凸起部，
利用车床夹头来夹持所述原材料主体并对所述工艺凸起部的外周面进行切削加工而形成基准夹持面，并且对所述工艺凸起部的轴向端面进行切削加工而形成基准端面，
当对所述原材料主体的外周面及内周面进行切削加工时，始终利用车床夹头对所述工艺凸起部的所述基准夹持面进行夹持，
然后，从所述原材料主体去除所述工艺凸起部。
2.如权利要求1所述的套筒部件的制造方法，其特征在于，所述基准夹持面的轴向长度L0和所述原材料的全长L是0.1L≤L0≤0.3L的关系，并且所述基准夹持面的外径尺寸D0和所述原材料主体的外径尺寸D是0.5D≤D0≤2.5D的关系。
3.如权利要求1或2所述的套筒部件的制造方法，其特征在于，所述工艺凸起部由内部设成空洞的中空构造体构成。
4.如权利要求1或2所述的套筒部件的制造方法，其特征在于，所述工艺凸起部由内部无空洞的实心构造体构成。
5.如权利要求1或2所述的套筒部件的制造方法，其特征在于，所述套筒部件是安装于电磁滑阀或自动变速器控制用线性电磁阀的套筒部件。
6.如权利要求3所述的套筒部件的制造方法，其特征在于，所述套筒部件是安装于电磁滑阀或自动变速器控制用线性电磁阀的套筒部件。
7.如权利要求4所述的套筒部件的制造方法，其特征在于，所述套筒部件是安装于电磁滑阀或自动变速器控制用线性电磁阀的套筒部件。
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