CN107598502A - 一种活塞的加工方法 - Google Patents

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占化斌
费本祥
张婷
范仙红
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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 (7)

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:
(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。
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。
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