CN107598502A

CN107598502A - 一种活塞的加工方法

Info

Publication number: CN107598502A
Application number: CN201710852999.6A
Authority: CN
Inventors: 孙闽; 占化斌; 费本祥; 张婷; 范仙红
Original assignee: CETC 16 Research Institute
Current assignee: CETC 16 Research Institute
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明提供一种活塞的加工方法，包括：在活塞的封闭端设置与活塞一体成型的工艺夹头；将活塞的内孔加工至设计要求，以活塞的内孔为基准，半精加工活塞的外圆；加工与活塞的开口端相适配的堵头；在所述工艺夹头和堵头上分别开设一个工艺盲孔，并加工与所述工艺盲孔相适配的芯轴；采用过盈配合将两个芯轴分别装入相应的工艺盲孔内；将所述堵头焊接在活塞的开口端；以活塞的外圆为基准，在两个芯轴上分别开设一个中心孔；以两个中心孔为基准，定位加工活塞的外圆至设计要求；采用车削加工去除工艺夹头，沿焊缝加工去除堵头。本发明能够避免活塞的外圆在加工过程中发生变形，提高了活塞的加工精度，并且操作方便、加工效率高。

Description

一种活塞的加工方法

技术领域

本发明涉及活塞加工技术领域，具体是一种活塞的加工方法。

背景技术

活塞为盲孔型零件，其材质为钛合金，壁厚为1.5-2.5mm，外圆圆柱度误差要求为微米级。目前，在活塞的加工过程中，活塞的封闭端设置工艺夹头，并在工艺夹头端面加工有中心孔，活塞的开口端设置芯轴与内孔紧配合，芯轴端面同样加工有中心孔。以工艺夹头和芯轴端面的中心孔为定位基准，采用外圆磨精加工外圆至设计要求，再取出芯轴，然后通过慢走丝线割或车削的方法加工去工艺夹头。

但是该方法中，由于活塞材质为钛合金，导热性差，采用外圆磨精加工外圆时，工艺夹头和芯轴端面的中心孔与磨床顶针摩擦产生热量，钛合金材料散热较慢，导致顶针磨损，中心孔变形，致使外圆圆柱度误差出现超差现象。另外，由于活塞开口端设置的芯轴为过盈配合，其对活塞的内孔有侧向力，而活塞的壁厚较薄，外圆易产生变形，且在加工外圆满足设计要求取出芯轴时，芯轴施加在内孔上的侧向力消失，活塞的外圆随内孔再次变形，出现超差现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活塞的加工方法，该方法能够解决现有技术中存在的不足，提高活塞外圆的加工精度，避免活塞外圆在加工过程中发生变形，且具有操作方便、加工效率高的特点。

本发明的技术方案为：

一种活塞的加工方法，所述活塞为一端开口、另一端封闭的空心圆柱体结构，所述加工方法包括以下步骤：

（1）在活塞的封闭端设置与活塞一体成型的工艺夹头，所述工艺夹头为与活塞的内孔同轴的实心圆柱体结构，且其外圆尺寸小于等于活塞的外圆尺寸；

（2）将活塞的内孔加工至设计要求，以活塞的内孔为基准，半精加工活塞的外圆，保证活塞的外圆与活塞的内孔同轴；

（3）加工与活塞的开口端相适配的堵头，所述堵头为阶梯状的实心圆柱体结构，由同轴设置的一个大圆柱体和一个小圆柱体一体构成，所述大圆柱体的外圆尺寸与活塞的外圆尺寸相同，所述小圆柱体的外圆尺寸略小于活塞的内孔尺寸；

（4）在所述工艺夹头和大圆柱体上分别开设一个工艺盲孔，并加工与所述工艺盲孔相适配的芯轴；

（5）采用过盈配合将两个芯轴分别装入相应的工艺盲孔内；

（6）将所述堵头焊接在活塞的开口端，其中，采用间隙配合将所述小圆柱体装入活塞的内孔内；

（7）以活塞的外圆为基准，在两个芯轴上分别开设一个中心孔；

（8）以两个中心孔为基准，定位加工活塞的外圆至设计要求；

（9）采用车削加工去除工艺夹头，沿焊缝加工去除堵头。

所述的活塞的加工方法，步骤（5）中，所述芯轴与工艺盲孔之间的过盈量为0.01～0.02mm。

所述的活塞的加工方法，步骤（6）中，所述焊接为激光焊。

所述的活塞的加工方法，步骤（6）中，所述小圆柱体与活塞的内孔之间的间隙量为0.02～0.05mm。

所述的活塞的加工方法，所述堵头由与活塞相同的材料制成。

所述的活塞的加工方法，所述芯轴由钢制材料制成。

所述的活塞的加工方法，所述芯轴由45#钢制成。

由上述技术方案可知，本发明能够避免活塞的外圆在加工过程中发生变形，提高了活塞的加工精度，并且操作方便、加工效率高。

附图说明

图1是本发明的加工结构示意图；其中：1-活塞，2-工艺夹头，3-堵头，4-芯轴，5-中心孔，6-焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

一种活塞的加工方法，如图1所示，该活塞1为一端开口、一端封闭的空心圆柱体结构，该活塞1的加工方法包括以下步骤：

S1、在活塞1的封闭端设置与活塞1一体成型的工艺夹头2，工艺夹头2为与活塞1的内孔同轴的实心圆柱体结构，且其外圆尺寸等于活塞1的外圆尺寸。

S2、将活塞1的内孔加工至设计要求，以活塞1的内孔为基准，半精加工活塞1的外圆，保证活塞1的外圆与活塞1的内孔同轴。

S3、加工与活塞1的开口端相适配的堵头3，堵头3采用与活塞1相同的材料制成。堵头3为阶梯状的实心圆柱体结构，由同轴设置的一个大圆柱体和一个小圆柱体一体构成，大圆柱体的外圆尺寸与活塞1的外圆尺寸相同，小圆柱体的外圆尺寸略小于活塞1的内孔尺寸，保证小圆柱体能够装入活塞1的内孔内，并与活塞1的内孔间隙配合。

S4、在上分别开设一个工艺盲孔，并加工与该工艺盲孔相适配的芯轴4，芯轴4采用45#钢制成。

S5、采用过盈配合将两个芯轴4分别装入相应的工艺盲孔内，芯轴4与工艺盲孔之间的过盈量为0.01～0.02mm。

S6、将堵头3采用激光焊的方式固定在活塞1的开口端，采用激光焊的方式可以有效减少对活塞1的外圆产生的变形，其中，采用间隙配合将小圆柱体装入活塞1的内孔内，小圆柱体与活塞1的内孔之间的间隙量为0.02～0.05mm。

S7、以活塞1的外圆为基准，在工艺夹头2和大圆柱体的芯轴4上分别开设一个中心孔5。

S8、以两个中心孔5为基准，定位加工活塞1的外圆至设计要求。

S9、采用车削加工去除工艺夹头2，沿焊缝6加工去除堵头3。

本发明的工作原理：

首先，本发明在活塞1封闭端的外侧设置与活塞1一体成型的工艺夹头2，用于固定芯轴4。其次，本发明先将活塞1的内孔加工至设计要求，再以活塞1的内孔为基准，半精加工活塞1的外圆，保证活塞1的外圆与活塞1的内孔同轴，以确保活塞1壁厚的均匀性。再次，本发明以活塞1的内孔为基准，加工相适配的堵头3，堵头3与活塞1的内孔为间隙配合，避免了堵头3对活塞1产生变形，且采用焊接将堵头3固定在活塞1的开口端，使得堵头3与活塞1连成一体，并在堵头3与工艺夹头2上开设工艺盲孔，加工与该工艺盲孔相适配的芯轴4，采用过盈配合将芯轴4装入堵头3和工艺夹头2上的工艺盲孔内，芯轴4可以有效提高工件加工精度。然后，本发明以活塞1的外圆为基准，再两端芯轴4上开设中心孔，以两个中心孔为基准，定位加工活塞1的外圆至设计要求，从而避免了因加工设备夹持对活塞1产生的变形。最后，本发明采用车削加工去除工艺夹头2，沿焊缝6加工去除堵头3，从而得到符合要求的活塞1。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种活塞的加工方法，所述活塞为一端开口、另一端封闭的空心圆柱体结构，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

（5）采用过盈配合将两个芯轴分别装入相应的工艺盲孔内；

（9）采用车削加工去除工艺夹头，沿焊缝加工去除堵头。

2.根据权利要求1所述的活塞的加工方法，其特征在于，步骤（5）中，所述芯轴与工艺盲孔之间的过盈量为0.01～0.02mm。

3.根据权利要求1所述的活塞的加工方法，其特征在于，步骤（6）中，所述焊接为激光焊。

4.根据权利要求1所述的活塞的加工方法，其特征在于，步骤（6）中，所述小圆柱体与活塞的内孔之间的间隙量为0.02～0.05mm。

5.根据权利要求1所述的活塞的加工方法，其特征在于，所述堵头由与活塞相同的材料制成。

6.根据权利要求1所述的活塞的加工方法，其特征在于，所述芯轴由钢制材料制成。

7.根据权利要求6 所述的活塞的加工方法，其特征在于，所述芯轴由45#钢制成。