CN108637604A - 一种油缸轴的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油缸技术领域，尤其涉及一种油缸轴的制备方法，首先将油缸轴的调质工艺变更为表面淬火，控制油缸轴的表面硬度在40‑60HRC；其次通过电镀前增加抛光，将镀前油缸轴表面粗糙度控制在Ra0.3‑0.05范围以内，从而提高镀层的附着力；最后通过进行尺寸镀，保证电镀后油缸轴外径尺寸符合设计要求，免去电镀后的磨削加工工序，避免磨削过程中镀层应力开裂，解决耐蚀性差的问题。最终实现油缸轴的耐蚀性提升200％，耐磨性提升33％，镀层附着力一级的优异性能。

Description

一种油缸轴的制备方法

技术领域

本发明涉及油缸技术领域，尤其涉及一种油缸轴的制备方法。

背景技术

油缸涨紧装置为履带底盘行走系统提供涨紧支撑，其中油缸的品质决定整个履带底盘的稳定性，于是要求油缸轴必须具备耐磨、耐蚀和密封的特性。

油缸轴的常规制备工序为：下料、粗车、调质、精车、粗磨、电镀、精磨、抛光。首先，油缸轴在调质加工后其基体硬度在229-277HB，基体硬度较低；其次，油缸轴在电镀后电镀硬化层薄，这种核薄壳结构在外界冲击情况下，表面镀层极易破损，并且镀层附着力差，镀层极易脱落，如图1和图2所示，油缸轴在使用一段时间后镀层脱落明显；并且油缸轴在电镀时采用如图3所示的电镀工装，油缸轴20’固定在尖角部10’之间，油缸轴20’在尖角处易产生电流集中，产生高点，从而导致油缸轴的镀层尺寸不均匀，通常，为了控制油缸轴的外径尺寸，需进行精磨加工，精磨加工工序会导致表层微裂纹扩散成大裂纹，严重削弱镀层的耐蚀性。

由此可知，油缸轴表面锈蚀、镀层脱落、磨损、起泡等异常，成为长期以来困扰各大油缸生产厂家的常见问题。因此，亟需提出一种油缸轴的制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油缸轴的制备方法，提高油缸轴的耐蚀性、耐磨性和镀层附着力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种油缸轴的制备方法，包括以下步骤：

S1、油缸轴下料；

S2、对油缸轴进行车削加工，使油缸轴的外径尺寸达到比目标尺寸小0.03-0.08mm；

S3、对油缸轴进行表面淬火处理，使油缸轴的表面硬度达到40-60HRC；

S4、对油缸轴进行磨削加工，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.8-0.4；

S5、对油缸轴进行抛光处理，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.3-0.05；

S6、对油缸轴进行尺寸镀硬铬，使镀层厚度为0.03-0.05mm；

S7、对油缸轴再次进行抛光处理，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.2-0.05。

首先将油缸轴的调质工艺变更为表面淬火，控制油缸轴的表面硬度在40-60HRC；其次通过电镀前增加抛光，将镀前油缸轴表面粗糙度控制在Ra0.3-0.05范围以内，从而提高镀层的附着力；最后通过尺寸镀，保证电镀后油缸轴外径尺寸符合设计要求，免去电镀后的磨削加工工序，避免磨削过程中镀层应力开裂，解决耐蚀性差的问题。最终实现油缸轴的耐蚀性提升200％，耐磨性提升33％，镀层附着力一级的优异性能。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，在步骤S1中，油缸轴采用的原料为45号钢。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，在步骤S2中，在对油缸轴进行车削加工时，先进行粗车加工，再进行精车加工。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，在步骤S3中，表面淬火处理的回火温度为150℃-200℃。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，在步骤S4中，在对油缸轴进行磨削加工时采用的是粗磨加工。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，在步骤S6中，采用电镀屏蔽工装对油缸轴进行尺寸镀硬铬。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，所述电镀屏蔽工装的尖角部于靠近油缸轴的一端设置有分流部，所述分流部能够对所述尖角部的电流进行分流。

作为油缸轴的制备方法的优选技术方案，多根油缸轴串联在所述分流部之间同时进行尺寸镀硬铬处理。

本发明的有益效果：

本发明提供的油缸轴的制备方法，首先将油缸轴的调质工艺变更为表面淬火，控制油缸轴的表面硬度在40-60HRC；其次通过电镀前增加抛光，将镀前油缸轴表面粗糙度控制在Ra0.3-0.05范围以内，从而提高镀层的附着力；最后通过进行尺寸镀，保证电镀后油缸轴外径尺寸符合设计要求，免去电镀后的磨削加工工序，避免磨削过程中镀层应力开裂，解决耐蚀性差的问题。最终实现油缸轴的耐蚀性提升200％，耐磨性提升33％，镀层附着力一级的优异性能。

附图说明

图1是采用现有技术的制备方法制备出的油缸轴的镀层的示意图；

图2是采用现有技术的制备方法制备出的油缸轴在使用一段时间后镀层的示意图；

图3是现有技术提供的油缸轴的制备方法中使用的电镀工装的结构示意图；

图4是本发明提供的油缸轴的制备方法的流程图；

图5是采用本发明提供的制备方法制备出的油缸轴的镀层的示意图；

图6是采用本发明提供的制备方法制备出的油缸轴在使用一段时间后的镀层的示意图；

图7是采用本发明提供的制备方法制备出的油缸轴的镀层放大100倍之后的示意图；

图8是本发明提供的油缸轴的制备方法中使用的电镀屏蔽工装的结构示意图。

图中：

10’-尖角部；20’-油缸轴；

10-尖角部；11-分流部；20-油缸轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

如图4所示，本发明提供一种油缸轴的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、油缸轴下料。

具体的，油缸轴采用的原料为45号钢。

S2、对油缸轴进行车削加工，使油缸轴的外径尺寸达到比目标尺寸小0.03-0.08mm。

具体的，在对油缸轴进行车削加工时，先进行粗车加工，再进行精车加工。

S3、对油缸轴进行表面淬火处理，使油缸轴的表面硬度达到40-60HRC。

具体的，硬度为45HRC处的淬硬深度不小于2-4mm。

该步由原来的调质处理变为现在的表面淬火处理，表面淬火是一种仅使工件表面得到淬火的一种表面热处理工艺，目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度。具体的，表面淬火处理的回火温度为150℃-200℃。优选为180℃。

S4、对油缸轴进行磨削加工，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.8-0.4。

具体的，在对油缸轴进行磨削加工时采用的是粗磨加工。经过步骤S3的表面淬火，使油缸轴的表面硬度提高后，粗磨加工就能使油缸轴的表面粗糙度由原来的Ra1.6降低到Ra0.8-0.4，并且其机械强度能满足使用要求。

S5、对油缸轴进行抛光处理，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.3-0.05。

在电镀前增加该抛光工序，能够进一步降低油缸轴的表面粗糙度，随着工件表面粗糙度的降低，电镀时镀铬层的厚度会减少，显微硬度会增加，镀铬层的耐蚀性会提高。另外，电镀前表面粗糙度越低，电镀时镀层的均匀性越好，为后面尺寸镀和去除精磨工序打下基础；并且电镀前表面粗糙度越低，电镀时镀层的附着力越好。

S6、对油缸轴进行尺寸镀硬铬，使镀层厚度为0.03-0.05mm。

电镀硬铬是一种电沉积过程，在直流电的作用下，镀铬液中的重铬酸跟离子在阴极上沉积出铬金属，利用铬的特性提高零件的硬度、耐磨、耐温和耐蚀等性能。尺寸镀硬铬是直接电镀到油缸轴需要的外径尺寸，镀后无需磨削加工。

经试验表明，采用上述工序后锯口镀层无脱落现象，镀层附着力优异，如图5和图6所示，油缸轴在使用一段时间后镀层无明显脱落。另图7为油缸轴剖切后放大100倍的示意图，如图7所示，左侧白亮地带为镀层，从图中可以看出镀层均匀性良好。

油缸轴外径尺寸为8级公差要求，为了提高尺寸镀的合格率，在尺寸镀时采用如图8所示的电镀屏蔽工装，相比于现有技术，本实施例采用的工装在尖角部10与油缸轴20之间增加了分流部11，实现了对尖角位置的电流进行分流，避免了高点，确保镀层尺寸满足要求。优选的，在进行尺寸镀硬铬时，可以使多根油缸轴20串联在分流部11之间同时进行尺寸镀硬铬处理。

S7、对油缸轴再次进行抛光处理，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.2-0.05。

本实施例在电镀后去除了精磨工序，避免了精磨导致的裂纹扩散，增强了镀层的耐蚀性。采用中性盐雾试验，比对了优化前后油缸轴的耐蚀性，优化前的油缸轴在48小时后发生点蚀，优化后的油缸轴在120小时后仍未见锈蚀，耐蚀性提升200％，其镀层表面耐蚀性改善效果优异。

采用上述步骤后，油缸轴的镀层硬度由原来的700Hv提升到934.4Hv，耐磨性能提升了33％。

本发明提供的油缸轴的制备方法，首先将油缸轴的调质工艺变更为表面淬火，控制油缸轴的表面硬度在40-60HRC；其次通过电镀前增加抛光，将镀前油缸轴表面粗糙度控制在Ra0.3-0.05范围以内，从而提高镀层的附着力；最后通过控制电镀工艺并采用专用电镀屏蔽工装，进行尺寸镀，保证电镀后油缸轴外径尺寸符合设计要求，免去电镀后的磨削加工工序，避免磨削过程中镀层应力开裂，解决耐蚀性差的问题。最终实现油缸轴的耐蚀性提升200％，耐磨性提升33％，镀层附着力一级的优异性能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油缸轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、油缸轴下料；

S2、对油缸轴进行车削加工，使油缸轴的外径尺寸达到比目标尺寸小0.03-0.08mm；

S3、对油缸轴进行表面淬火处理，使油缸轴的表面硬度达到40-60HRC；

S4、对油缸轴进行磨削加工，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.8-0.4；

S5、对油缸轴进行抛光处理，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.3-0.05；

S6、对油缸轴进行尺寸镀硬铬，使镀层厚度为0.03-0.05mm；

S7、对油缸轴再次进行抛光处理，使油缸轴的表面粗糙度达到Ra0.2-0.05。

2.根据权利要求1所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，油缸轴采用的原料为45号钢。

3.根据权利要求1所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，在对油缸轴进行车削加工时，先进行粗车加工，再进行精车加工。

4.根据权利要求1所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，表面淬火处理的回火温度为150-200℃。

5.根据权利要求1所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，在对油缸轴进行磨削加工时采用的是粗磨加工。

6.根据权利要求1所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，在步骤S6中，采用电镀屏蔽工装对油缸轴进行尺寸镀硬铬。

7.根据权利要求6所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，所述电镀屏蔽工装的尖角部于靠近油缸轴的一端设置有分流部，所述分流部能够对所述尖角部的电流进行分流。

8.根据权利要求7所述的油缸轴的制备方法，其特征在于，多根油缸轴串联在所述分流部之间同时进行尺寸镀硬铬处理。