CN111195729A - 一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，具体包括选材、模具加工、粉末冶金柱塞泵缸体和渗铜片的压制成形、柱塞泵缸体的预烧结和渗铜烧结、抛丸、粗加工、软氮化、精加工的工艺流程。采用本发明所述的生产工艺可连续稳定的生产高压柱塞泵缸体，并且质量稳定可靠，与传统材料的机加工过程相比，本发明所述方法生产的缸体加工余量少，工序简单，生产周期短，成本低等优点，具有较大的市场前景。

Description

一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种高压柱塞泵缸体的生产工艺，具体涉及一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺。
背景技术
在传统粉末冶金生产工艺中，生产液压零件的工艺流程较多，但目前还没有生产高压柱塞泵缸体的工艺流程，因为传统粉末冶金生产的零件密度低于常规钢材结构的零件，都需要通过蒸汽处理或者其封孔处理来弥补液压泄露的问题，但由于工作压力低，硬度和强度低的缺点，致传统粉末冶金液压零件的应用领域比较小。
发明内容
为了解决以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，该柱塞泵缸体的生产工艺流程是通过渗铜烧结工艺来提高缸体的强度和密度，通过热处理工艺来提高表面的耐磨性和使用寿命，大大扩大其应用领域。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，该工艺包括以下步骤：
（1）选材：根据柱塞泵缸体的结构特征和使用状况、强度，结合粉末冶金的材料标准确定柱塞泵缸体的粉材种类；
（2）模具加工：根据缸体的毛坯尺寸规格，结合该粉材的尺寸变化率，设计相应的成形模具，同时根据缸体毛坯的结构特征设计对应的渗铜环模具；
（3）压制成形：根据缸体的密度规格，高度尺寸要求，选用相应粉材和相应吨位的压机压制缸体和渗铜环的成形件；
（4）预烧结和渗铜烧结：首先将缸体成形件进行预烧结，然后将两个渗铜环分别摆放在缸体的上下两端面进行渗铜烧结；烧结后通过夹层水套来冷却缸体；
（5）抛丸：将渗铜烧结后的缸体上端面的铜渣用钢丝刷去除，大外圆侧面铜渣通过抛丸去除；
（6）粗加工：粗加工的主要项目包括车凸台面和外圆大外径、加工柱塞孔、精加工柱塞孔、拉花键、研磨底面；
（7）软氮化：通过化学表面热处理过程于500-580℃下在缸体表面渗入氮、碳原子，提高表面硬度和耐磨性；
（8）精加工：通过刷柱塞孔和研磨大底面进行精加工，去除软氮化后表面的白亮层，凸显出氮化层。
进一步的，所述步骤（1）选择的材料为FX-1008-50。
进一步的，所述步骤（2）的模具加工要经过普通机加工、热处理、精加工、线切割、电火花、抛光、研磨、组配、检验的流程。
进一步的，所述步骤（3）的缸体成形件的密度为6.75g/cm3、重量为4.5Kg、缸体高度87.50mm、第一渗铜环的重量为320g、第二渗铜环的重量为496g。
进一步的，所述步骤（4）中缸体成形件预烧结的温度为1120℃，时间为30分钟；渗铜烧结的温度为1120℃，时间为30分钟；缸体经渗铜烧结后的硬度达HRB90，密度7.50g/cm3。
进一步的，所述步骤（5）的抛丸参数为滚动抛丸6分钟。
进一步的，所述步骤（7）的氮化扩散层的深度在0.03-0.05mm。
有益效果：本发明提供了一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，具体包括选材、模具加工、粉末冶金柱塞泵缸体和渗铜片的压制成形、柱塞泵缸体的预烧结和渗铜烧结、抛丸、粗加工、软氮化、精加工的工艺流程。采用本发明所述的生产工艺可连续稳定的生产高压柱塞泵缸体，并且质量稳定可靠，与传统材料的机加工过程相比，本发明所述方法生产的缸体加工余量少，工序简单，生产周期短，成本低等优点，具有较大的市场前景。
附图说明
图1 为渗铜烧结时缸体与渗铜环摆放位置图。
图2 为成品缸体轴测示意图。
图3 为成品缸体剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，该工艺包括以下步骤：
（1）选材：根据柱塞泵缸体的结构特征和使用状况、强度，结合粉末冶金的材料标准确定柱塞泵缸体的粉材种类；本实施例所选材料为FX-1008-50。
（2）模具加工：根据缸体的毛坯尺寸规格，结合该粉材的尺寸变化率，设计相应的成形模具，同时根据缸体毛坯的结构特征设计对应的渗铜环模具；模具加工要经过普通机加工、热处理、精加工、线切割、电火花、抛光、研磨、组配、检验等流程。
（3）压制成形：根据缸体的密度规格，高度尺寸要求，选用相应粉材和相应吨位的压机压制缸体和渗铜环的成形件；本实施例中缸体成形件的密度为6.75g/cm3，、重量高达4.5Kg，缸体高度87.50mm，第一渗铜环1的重量为320g、第二渗铜环2的重量为496g。
（4）预烧结和渗铜烧结：将缸体成形件在1120℃下预烧30分钟，预烧是为去除缸体毛坯内的润滑剂，便于渗铜烧结时铜的熔渗和扩散。渗铜烧结时将第一渗铜环摆放在缸体的外圆上、第二渗铜环摆放在缸体的外台阶，在1120℃下烧结30分钟，之后通过夹层水套来冷却缸体。本发明中的缸体渗铜烧结后的硬度达HRB90，密度7.50g/cm3。渗铜烧结时摆放图片参见图1。
（5）抛丸：将渗铜烧结后的缸体上端面的铜渣用钢丝刷去除，大外圆侧面铜渣通过抛丸去除；抛丸参数是滚动抛丸6分钟。
（6）粗加工：粗加工的主要项目包括车凸台面和外圆大外径、加工柱塞孔、精加工柱塞孔、拉花键、研磨底面；
（7）软氮化：通过化学表面热处理过程于500-580℃下在缸体表面渗入氮、碳原子，氮化扩散层的深度在0.03-0.05mm，提高表面硬度和耐磨性；
（8）精加工：通过刷柱塞孔和研磨大底面进行精加工，去除软氮化后表面的白亮层，凸显出氮化层。

Claims (7)

1.一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
（1）选材：根据柱塞泵缸体的结构特征和使用状况、强度，结合粉末冶金的材料标准确定柱塞泵缸体的粉材种类；
（2）模具加工：根据缸体的毛坯尺寸规格，结合该粉材的尺寸变化率，设计相应的成形模具，同时根据缸体毛坯的结构特征设计对应的渗铜环模具；
（3）压制成形：根据缸体的密度规格，高度尺寸要求，选用相应粉材和相应吨位的压机压制缸体和渗铜环的成形件；
（4）预烧结和渗铜烧结：首先将缸体成形件进行预烧结，然后将两个渗铜环分别摆放在缸体的上下两端面进行渗铜烧结；烧结后通过夹层水套来冷却缸体；
（5）抛丸：将渗铜烧结后的缸体上端面的铜渣用钢丝刷去除，大外圆侧面铜渣通过抛丸去除；
（6）粗加工：粗加工的主要项目包括车凸台面和外圆大外径、加工柱塞孔、精加工柱塞孔、拉花键、研磨底面；
（7）软氮化：通过化学表面热处理过程于500-580℃下在缸体表面渗入氮、碳原子，提高表面硬度和耐磨性；
（8）精加工：通过刷柱塞孔和研磨大底面进行精加工，去除软氮化后表面的白亮层，凸显出氮化层。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）选择的材料为FX-1008-50。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）的模具加工要经过普通机加工、热处理、精加工、线切割、电火花、抛光、研磨、组配、检验的流程。
4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，所述步骤（3）的缸体成形件的密度为6.75g/cm3、重量为4.5Kg、缸体高度87.50mm、第一渗铜环的重量为320g、第二渗铜环的重量为496g。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，所述步骤（4）中缸体成形件预烧结的温度为1120℃，时间为30分钟；渗铜烧结的温度为1120℃，时间为30分钟；缸体经渗铜烧结后的硬度达HRB90，密度7.50g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，所述步骤（5）的抛丸参数为滚动抛丸6分钟。
7.根据权利要求1所述的一种粉末冶金高压柱塞泵缸体的生产工艺，其特征在于，所述步骤（7）的氮化扩散层的深度在0.03-0.05mm。
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