CN108220708A - 一种用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，包括以下步骤：组份按重量份数计，将Si：7.5‑9.5份，Fe：1.8‑2.2份，Cu：3.0‑4.0份，Mn：0.4‑0.6份，Mg：0.05‑0.2份，Ni：0.3‑0.7份，Zn：2.6‑3.4份，Sn：0.3‑0.45份与铝：80.0‑84.0份混合，在温度为720°‑750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料；溶解混合成压铸铝原料；压制成型；喷丸；去除飞边；钻出油口内的斜孔；光出小外圆平面，并车出小外圆及四方平面，车孔通；镗安装孔，车出大外圆及四方平面，车密封槽；加工孔和螺纹；去毛刺。本发明采用压铸铝为原料的泵座，经压铸成型后，再进行后续加工；且具有精度高、减少原材料，切削余量少、减少切削时间、大大降低生产成本；且环保和节能等优点。
Description
技术领域
本发明属于液压系统机械制造的技术领域，具体涉及一种用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法。
背景技术
在液压动力单元中，动力单元的各零件都集中装配在泵座上，因此，泵座上将集成各类阀、各类液压附件(泵、回油管)、安装电机、安装油箱、且在泵座内有液压流道连接相应阀孔及相应附件孔。
目前，液压动力单元厂家使用的泵座材料一般都采用球墨铸铁或铝块或铝型材。
使用球墨铸铁材料，需要按泵座外形对毛坯进行铸造，然后进行后续的车加工，并加工阀孔、螺纹、通孔等加工。由于材料为球墨铸铁，加工效率低，刀具损耗大。
使用铝块或挤压铝型材材料，在锯床上下料得到加工坯料后，需进行后续的车加工，并加工阀孔、螺纹、通孔等。由于材料为铝合金，加工效率比球墨铸铁高，刀具损耗比球墨铸铁少，但是由于泵座加工余量大，切削量大，加工泵座的成本也较高。
球墨铸铁和铝材料的泵座，由于考虑加工成本，设计时不考虑对泵座一些地方进行优化，减少壁厚，因此其泵座六面一般都为实心。
发明内容
本发明的目的在于克服球墨铸铁、铝块或铝型材的不足之处，提供一种用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，能够实现少无切削，成本低廉，能节约能源，有利于环保；加工余量少，成品精度高等。
根据本发明的技术方案，所述用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，包括以下步骤：
(1)压铸铝泵座材料的制备：组份按重量份数计，将Si：7.5-9.5份，Fe：1.8-2.2份，Cu：3.0-4.0份，Mn：0.4-0.6份，Mg：0.05-0.2份，Ni：0.3-0.7份，Zn：2.6-3.4份，Sn：0.3-0.45份，与80.0-84.0份铝混合，在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料；
(2)压制成型：根据泵座零件图纸，使用压铸铝原料和压铸模具，压铸铝原料在温度为720°-750°下溶解，在LHY-500机械压机上以350Mpa的射料压力，1米/秒的压射速度，在压铸模具温度140°-150°的情况下压制成所需压铸铝泵座形状；保证铸件在30MPa压力下无渗漏现象；
(3)喷丸：压铸铝泵座在常温下冷却后，在常温下进行表面喷丸处理；
(4)去除飞边：采用去飞边工装去除压铸时产生的飞边及毛刺；
(5)钻出油口内的斜孔：钻压铸铝泵座大端面出油口内斜孔；
(6)第一步车加工：夹住压铸铝泵座大外圆车出小外圆平面及车出小外圆；并车出小外圆的四方平面；镗通孔；
(7)第二步车加工：调面车对总长，镗安装孔，安装孔有预孔；车出大外圆，并光出四方平面，保证四方平面厚度40mm；车宽6mm距大外圆面3mm的密封槽；
(8)加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆端面上的孔及四方面上的阀孔；加工电机安装孔、单向阀孔、节流阀孔、溢流阀孔、进油孔、安装油箱孔、安装固定孔及油泵安装孔；
(8-1)扩孔：以大外圆及电机安装孔为基准，扩孔小外圆上的电机安装孔；将电机安装孔φ6.7mm扩至φ7mm；
(8-2)顺时针转台转过90°后，单向阀孔用成型刀扩孔后，分别铣单向阀孔及出油口的螺纹；
(8-3)继续顺时针转台转过180°，用成型刀扩节流阀孔后，分别攻丝节流阀孔内螺纹及出油口内螺纹；
(9)调面以小外圆及电机安装孔底孔定位，扩孔大端面的电机安装孔，攻丝油泵安装孔及进油孔螺纹，攻丝安装油箱孔内螺纹；
(9-1)顺时针转台转过90°，用成型刀扩孔溢流阀孔后，且铣螺纹；
(9-2)继续顺时针转台转过180°后，光出平面，攻丝安装固定孔内螺纹；
(10)鼓泡清洗机去除冷却液，去尽毛刺；
(11)工件放入计数盘内，并置入木箱中。
作为本发明的进一步改进，所述的用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，所述步骤(8-9)中加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆端面上的孔及四方面上的阀孔；加工电机安装孔、溢流阀孔、进油孔、安装油箱孔及油泵安装孔；
a、以大外圆及安装油箱孔内孔为基准，按图扩孔小外圆上的电机安装孔；
b、顺时针转台转过90°后，用成型刀扩孔溢流阀孔后，分别铣3/4-16mm螺纹及M20×1.5mm螺纹；
c、继续顺时针转台转过180°后，用成型刀扩孔溢流阀孔后，铣3/4-16mm螺纹；
d、调面以小外圆及电机安装孔定位，扩孔大端面的电机安装孔，攻丝安装油箱孔、油泵安装孔及回油孔；
e、顺时针转台转过90°，光出平面后攻丝G1/4mm油泵安装孔。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(8-9)中加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆端面上的孔及四方面上的阀孔；加工电机安装孔、溢流阀孔、进油孔及安装油箱孔；
a、以大外圆及安装油箱孔内孔为基准，按图加工小外圆上安装油箱孔；
b、顺时针转台转过90°后，光出平面，用成型刀扩孔出油口后攻丝7/16-20mm螺纹；
c、继续顺时针转台转过180°后，用成型刀扩孔分别攻丝溢流阀孔，3/8-16mm及5/16-24mm螺纹；
d、加工中心：调面以安装油箱孔底孔为基准，按图加工大外圆面上电机安装孔内M5mm螺纹及进油孔Z1/4mm螺纹；
e、顺时针转台转过90°后，用成型刀扩孔溢流阀孔，并分别铣螺纹3/4-16mm及9/16-12mm；
f、继续转台转过180°，用成型刀扩孔溢流阀孔后，分别铣螺纹3/4-16mm及9/16-12mm。
作为本发明的进一步改进，压铸铝泵座材料组份按重量份数计，
将Si：7.5份，Fe：1.8份，Cu：3.0份，Mn：0.4份，Mg：0.05份，Ni：0.3份，Zn：2.6份，Sn：0.3份与铝；80.0份；在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料。
作为本发明的进一步改进，压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：9.5份，Fe：2.2份，Cu：4.0份，Mn：0.6份，Mg：0.2份，Ni：0.7份，Zn：3.4份，Sn：0.45份与铝：82.0份，在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料。
作为本发明的进一步改进，压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：8.55份，Fe：2.0份，Cu：3.5份，Mn：0.5份，Mg：0.1份，Ni：0.5份，Zn：3.0份，Sn：0.35份与铝：81.5份；在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料。
本发明与现有技术相比具有以下优点，本发明采用以铝材料为主原料的泵座，经压铸成型后，再进行后续加工；把原来用球墨铸铁、型材铝改成用压铸铝加工泵座，其具有精度高、减少原材料，切削余量少、减少切削时间、大大降低生产成本；且环保和节能。
附图说明
图1为本发明实施例一泵座结构示意图。
图2为图1的A-A面剖视图。
图3为图1的侧视图。
图4为图3的B-B面剖视图。
图5为本发明实施例二泵座结构示意图。
图6为图5的C-C面剖视图。
图7为图5的侧视图。
图8为图7的D-D面剖视图。
图9为本发明实施例三泵座结构示意图。
图10为图9的E-E面剖视图。
图11为图9的侧视图。
图12为图11的F-F面剖视图。
附图标记说明：1-出油口内斜孔、2-小外圆、3-通孔、4-安装孔、5-大外圆、6-密封槽、7-出油口、8-电机安装孔、9-单向阀孔、10-节流阀孔、11-溢流阀孔、12-进油孔、13-安装油箱孔、14-安装固定孔、15-油泵安装孔。
具体实施方式
下面结合具体实施对本发明作进一步描述：
实施例一：本发明一种压铸铝泵座采用以下加工步骤(YLBZ-A1BK-1)：
1、压铸铝泵座材料的制备
所述压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：7.5份，Fe：1.8份，Cu：3.0份，Mn：0.4份，Mg：0.05份，Ni：0.3份，Zn：2.6份，Sn：0.3份，与80.0份铝在720°高温下，溶解混合成压铸铝原料；
2、压制成型：根据泵座零件图纸，设计模具并开好压铸模具，使用压铸铝原料和压铸模具，压铸铝原料在720°温度下溶解，在LHY-500机械压机上以350Mpa的射料压力，以1米/秒的压射速度，在压铸模具温度140°的情况下压成所需压铸铝泵座形状；保证铸件在30MPa压力下无渗漏现象；
3、喷丸：压铸铝泵座在常温下冷却后，用磨粒辅以流水进行表面喷丸处理；
4、去除飞边：去除压铸时产生的飞边及毛刺；
5、钻出油口内的斜孔：钻大端面出油口内斜孔1；
6、第一步车加工：夹住大外圆车出小外圆2平面，并车出小外圆2；并车出四方平面；镗通孔3(已压铸成型)；
7、第二步车加工：调面车对总长，镗mm深9mm的安装孔4，安装孔4有预孔；车长12mm大外圆5，并光出四方平面，保证四方面厚度40mm；车宽6mm距大外圆5面3mm的密封槽6(加工完成放入计数盘内，并置入木箱中)；
8、加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆上的电机安装孔8、单向阀孔9、节流阀孔10、溢流阀孔11、进油孔12、安装油箱孔13、安装固定孔14及油泵安装孔15；
以大外圆5及电机安装孔8为基准，按图扩孔小外圆2上φ6.7mm的电机安装孔8至φ7mm；
顺时针转台转过90°后，单向阀孔9用成型刀扩孔后，分别铣单向阀孔9内M20×1.5mm及出油口7M14×1.5mm螺纹；
继续顺时针转台转过180°，用成型刀扩孔节流阀孔10后，分别攻丝节流阀孔10内M10×1mm及出油口7内M14×1.5mm螺纹；
9、调面以小外圆2及电机安装孔8定位，扩孔大端面φ10.7mm的电机安装孔8为φ11mm，攻丝油泵安装孔15内M8mm及进油孔12内Z1/4mm螺纹，攻丝安装油箱孔13内M5mm螺纹。
顺时针转台转过90°，用成型刀扩孔溢流阀孔11后，铣螺纹M20×1.5mm；
继续顺时针转台转过180°后，光出平面，攻丝安装固定孔14内M10mm螺纹；
10、鼓泡清洗机去除冷却液，去尽毛刺；
11、工件放入计数盘内，并置入木箱中；
实施例二：本发明一种压铸铝泵座的加工工艺采用以下工艺步骤(YLBZ-N2FK-1)：
1、压铸铝泵座材料的制备
所述压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：9.5份，Fe：2.2份，Cu：4.0份，Mn：0.6份，Mg：0.2份，Ni：0.7份，Zn：3.4份，Sn：0.45份，与82.0份铝混合，在720°高温下，溶解混合成压铸铝原料；
2、压制成型：根据泵座零件图纸，设计模具并开好压铸模具，使用压铸铝原料和压铸模具，压铸铝原料在720°温度下溶解，在LHY-500机械压机上以350Mpa的射料压力，1米/秒的压射速度，压铸模具温度140°的情况下压成所需压铸铝泵座形状；保证铸件在30MPa压力下无渗漏现象；
3、喷丸：压铸铝泵座在常温下冷却后，用磨粒辅以流水进行表面喷丸处理；
4、去除飞边：去除压铸时产生的飞边及毛刺；
5、钻出油口内的斜孔：钻大端面出油口内斜孔1；
6、第一步车加工：夹大外圆车出小外圆2平面，并车出小外圆2；并车出四方平面；镗通孔3；
7、第二步车加工：调面车对总长，镗深9mm的安装孔4；车长12mm大外圆5，并光出四方平面，保证四方厚40mm；车宽6mm距大外圆5面3mm的密封槽6(加工完成放入计数盘内，并置入木箱中)；
8、加工孔和螺纹：以大外圆5及安装油箱孔13内孔为基准，按图扩孔小外圆2面上φ6.3mm的电机安装孔8至φ7mm；
顺时针转台转过90°后，用成型刀扩孔溢流阀孔11后，分别铣3/4-16mm螺纹及M20×1.5mm螺纹；
继续顺时针转台转过180°后，用成型刀扩孔溢流阀孔11后，铣3/4-16mm螺纹；
9、调面以小外圆2及电机安装孔8定位，扩孔大端面的φ10.6mm的电机安装孔8为φ11mm，攻丝M5mm安装油箱孔13、M8mm油泵安装孔15及Z1/4mm回油孔12；
顺时针转台转过90°，光出平面后攻丝G1/4mm油泵安装孔15；
10、鼓泡清洗机去除冷却液，去尽毛刺；
11、工件放入计数盘内，并置入木箱中；
实施例三：本发明一种压铸铝泵座的加工工艺采用以下工艺步骤(YLBZ-S102JE-01)：
1、压铸铝泵座材料的制备
所述压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：8.55份，Fe：2.0份，Cu：3.5份，Mn：0.5份，Mg：0.1份，Ni：0.5份，Zn：3.0份，Sn：0.35份，与81.5份铝混合，在720°高温下，溶解混合成压铸铝原料；
2、压制成型：根据泵座零件图纸，设计模具并开好压铸模具，使用压铸铝原料和压铸模具，压铸铝原料在720°温度下溶解，在LHY-500机械压机上以350Mpa的射料压力，1米/秒的压射速度，压铸模具温度140°的情况下压成所需压铸铝泵座形状；保证铸件在30MPa压力下无渗漏现象；
3、喷丸：压铸铝泵座在常温下冷却后，用磨粒辅以流水进行表面喷丸处理；
4、去除飞边：去除压铸时产生的飞边及毛刺；
5、第一步车加工：夹大外圆车出小外圆2平面，镗深5.5mm电机轴安装孔；
6、第二步车加工：调面车对总长，镗深9mm的安装孔4及通孔3；车长11.5mm大外圆5；并光出四方平面；车宽6mm距大外圆5面3mm的密封槽6(加工完成放入计数盘内，并置入木箱中)；
7、加工中心：以大外圆5及安装油箱孔13内孔为基准，按图加工小外圆2上M5mm电机安装孔8；
顺时针转台转过90°后，光出平面，用成型刀扩孔出油口7后攻丝7/16-20mm螺纹；
继续顺时针转台转过180°后，用成型刀扩孔分别攻丝溢流阀孔11，3/8-16mm及5/16-24mm螺纹；
8、加工中心：调面以及M5mm安装油箱孔13底孔为基准，按图加工大外圆面上电机安装孔8内M5mm螺纹及进油孔12Z1/4mm螺纹；
顺时针转台转过90°后，用成型刀扩孔溢流阀孔11，并分别铣螺纹3/4-16mm及9/16-12mm；
继续转台转过180°，用成型刀扩孔溢流阀孔11后，分别铣螺纹3/4-16mm及9/16-12mm；
9、鼓泡清洗机去除冷却液，去尽毛刺；
10、工件放入计数盘内，并置入木箱中。
本发明设计时根据泵座中的各类阀孔、安装孔、安装附件孔等情况，对泵座进行优化设计，泵座上原来实心的一些地方进行优化，减少壁厚，这样可减少使用原材料，根据优化设计后的图纸，开压铸模具，使用铝合金材料和压铸机，进行压铸铝泵座毛坯的制造。在压铸铝泵座毛坯上，直接压铸出阀孔、螺纹孔和流道孔及安装附件孔的预加工孔。同时外形上可根据优化设计减少壁厚。由于压铸生产，适合大批量生产，生产效率比球墨铸铁和铝型材的泵座效率提高60％，泵座在一些地方减少壁厚，且有预加工孔洞，这样压铸铝泵座毛坯不仅满足使用要求，而且减少原材料使用，减少了加工余量，从而大大降低了生产成本。在压铸铝泵座加工上，由于有预孔，预孔尺寸一致，加工余量少，因此，可在专用的加工口和加工螺纹的设备上，进行大批量快速加工。
本发明和原来工序相比，压铸铝泵座比球墨铸铁泵座及型材铝泵座加工工序减少了一半。实现了少无切削。工效大大提高。每块泵座至少减少加工时间14.35分钟。
从产品使用寿命来看，经过寿命试验，可以达到和球墨铸铁和型材铝泵座一样的寿命。
从生产成本来看，用压铸铝代替球墨铸铁泵座及型材铝泵座每块可减少生产成本15元。
从生产周期来看，原来泵座从投料到完工需要7天，而压铸只需三天(含运输时间)，大大提高了生产周期。因此，压铸铝泵座完全可以替代型材铝泵座。
Claims (6)
1.一种用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）压铸铝泵座材料的制备：组份按重量份数计，将Si：7.5-9.5份，Fe：1.8-2.2份，Cu：3.0-4.0份，Mn：0.4-0.6份，Mg：0.05-0.2份，Ni：0.3-0.7份，Zn：2.6-3.4份，Sn：0.3-0.45份，与80.0-84.0份铝混合，在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料；
（2）压制成型：根据泵座零件图纸，使用压铸铝原料和压铸模具，压铸铝原料在温度为720°-750°下溶解，在LHY-500机械压机上以350Mpa的射料压力，1米/秒的压射速度，在压铸模具温度140°-150°的情况下压制成所需压铸铝泵座形状；保证铸件在30MPa压力下无渗漏现象；
（3）喷丸：压铸铝泵座在常温下冷却后，在常温下进行表面喷丸处理；
（4）去除飞边：采用去飞边工装去除压铸时产生的飞边及毛刺；
（5）钻出油口内的斜孔：钻压铸铝泵座大端面出油口内斜孔（1）；
（6）第一步车加工：夹住压铸铝泵座大外圆（5）车出小外圆（2）平面及车出小外圆；并车出小外圆的四方平面；镗φ26mm通孔（3）；
（7）第二步车加工：调面车对总长，镗安装孔（4），安装孔（4）有预孔；车出大外圆，并光出四方平面，保证四方平面厚度40mm；车宽6mm距大外圆（5）面3mm的密封槽（6）；
（8）加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆端面上的孔及四方面上的阀孔；加工电机安装孔（8）、单向阀孔（9）、节流阀孔（10）、溢流阀孔（11）、进油孔（12）、安装油箱孔（13）、安装固定孔（14）及油泵安装孔（15）；
（8-1）扩孔：以大外圆及电机安装孔为基准，扩孔小外圆上的电机安装孔；将电机安装孔（8）φ6.7mm扩至φ7mm；
（8-2）顺时针转台转过90°后，单向阀孔（9）用成型刀扩孔后，分别铣单向阀孔及出油口（7）的螺纹；
（8-3）继续顺时针转台转过180°，用成型刀扩节流阀孔（10）后，分别攻丝节流阀孔内螺纹及出油口（7）内螺纹；
（9）调面以小外圆及电机安装孔（8）底孔定位，扩孔大端面的电机安装孔，攻丝油泵安装孔（15）及进油孔（12）螺纹，攻丝安装油箱孔（13）内螺纹；
（9-1）顺时针转台转过90°，用成型刀扩孔溢流阀孔（11）后，且铣螺纹；
（9-2）继续顺时针转台转过180°后，光出平面，攻丝安装固定孔（14）内螺纹；
（10）鼓泡清洗机去除冷却液，去尽毛刺；
（11）工件放入计数盘内，并置入木箱中。
2.根据权利要求1所述的用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，其特征在于，所述步骤（8-9）中加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆端面上的孔及四方面上的阀孔；加工电机安装孔（8）、溢流阀孔（11）、进油孔（12）、安装油箱孔（13）及油泵安装孔（15）；
a、以大外圆及安装油箱孔（13）内孔为基准，按图扩孔小外圆上的电机安装孔（8）；
b、顺时针转台转过90°后，用成型刀扩孔溢流阀孔（11）后，分别铣3/4-16mm螺纹及M20×1.5mm螺纹；
c、继续顺时针转台转过180°后，用成型刀扩孔溢流阀孔（11）后，铣3/4-16mm螺纹；
d、调面以小外圆（2）及电机安装孔（8）定位，扩孔大端面的电机安装孔，攻丝安装油箱孔（13）、油泵安装孔（15）及回油孔（12）；
e、顺时针转台转过90°，光出平面后攻丝G1/4mm油泵安装孔（15）。
3.根据权利要求1所述的用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，其特征在于，所述步骤（8-9）中加工孔和螺纹：采用专用设备加工大外圆、小外圆端面上的孔及四方面上的阀孔；加工电机安装孔（8）、溢流阀孔（11）、进油孔（12）及安装油箱孔（13）；
a、以大外圆（5）及安装油箱孔（13）内孔为基准，按图加工小外圆（2）上安装油箱孔（13）；
b、顺时针转台转过90°后，光出平面，用成型刀扩孔出油口（7）后攻丝7/16-20mm螺纹；
c、继续顺时针转台转过180°后，用成型刀扩孔分别攻丝溢流阀孔（11），3/8-16mm及5/16-24mm螺纹；
d、加工中心：调面以安装油箱孔（13）底孔为基准，按图加工大外圆面上电机安装孔（8）内M5mm螺纹及进油孔（12）Z1/4mm螺纹；
e、顺时针转台转过90°后，用成型刀扩孔溢流阀孔（11），并分别铣螺纹3/4-16mm及9/16-12mm；
f、继续转台转过180°，用成型刀扩孔溢流阀孔（11）后，分别铣螺纹3/4-16mm及9/16-12mm。
4.根据权利要求1所述的用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，其特征在于，压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：7.5份，Fe：1.8份，Cu：3.0份，Mn：0.4份，Mg：0.05份，Ni：0.3份，Zn：2.6份，Sn：0.3份与铝；80.0份；在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料。
5.根据权利要求1所述的用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，其特征在于，压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：9.5份，Fe：2.2份，Cu：4.0份，Mn：0.6份，Mg：0.2份，Ni：0.7份，Zn：3.4份，Sn：0.45份与铝：82.0份，在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料。
6.根据权利要求1所述的用于液压动力单元的压铸铝泵座制备方法，其特征在于，压铸铝泵座材料组份按重量份数计，将Si：8.55份，Fe：2.0份，Cu：3.5份，Mn：0.5份，Mg：0.1份，Ni：0.5份，Zn：3.0份，Sn：0.35份与铝：81.5份；在温度为720°-750°的条件下，溶解混合成压铸铝原料。
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