CN113123963B - 一种柱塞连杆组件、柱塞连杆组件成型方法及成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱塞连杆组件、柱塞连杆组件成型方法及成型模具，柱塞连杆组件，包括：柱塞，包括柱塞基体，柱塞基体具有基体内腔，基体内腔上设置内侧注塑耐磨层，内侧注塑耐磨层形成柱塞内球窝及柱塞环套，柱塞环套与柱塞内球窝连通；柱塞上设有柱塞孔；连杆左端的球头吻合装配在柱塞内球窝中，并与柱塞内球窝形成球铰连接结构，柱塞内球窝的开口处形成收口结构；连杆穿套在所述柱塞环套中，柱塞环套的锥形内周面的径向尺寸大于所述连杆对应位置的径向尺寸，以形成摆动间隙。利用注塑形成的内侧注塑耐磨层不仅方便实现连杆的球头和柱塞的防脱转动装配，还能够降低连杆球头的磨损，改善连杆和柱塞的装配质量。

Description

一种柱塞连杆组件、柱塞连杆组件成型方法及成型模具

技术领域

本发明涉及一种柱塞连杆组件、柱塞连杆组件成型方法及成型模具。

背景技术

水液压泵是水液压系统中的核心动力元件。目前已研究开发的水液压泵的结构形式主要有齿轮式、叶片式和柱塞式。相较于齿轮泵和叶片泵而言，柱塞泵具有工作压力高和相同工况下摩擦副的PV值小的特点，适于用海水、淡水等低粘度液体作为工作介质。在实际应用中比较成功的水液压泵都采用柱塞式结构。

柱塞连杆组件是水压柱塞泵中的关键部件，结构如授权公告号为CN202073771U的中国实用新型专利中公开的柱塞连杆组件，其主要包括柱塞和球头连杆，柱塞和球头连杆的一端球头形成球铰结构，使得球头连杆可相对与柱塞作摇摆运动，在上述实用新型专利中，采用球铰压盖实现球头连杆相应端的球头与柱塞防脱装配，这种装配方式需要在狭窄空间处安装较多零部件，装配繁琐，容易出现故障损坏。

实际上，传统的连杆柱塞结构中，多采用滚压的方式将柱塞和连杆连接在一起，如授权公告号为CN102489966B的中国发明专利中公开的连杆式柱塞制造方法，其采用滚压的方式，迫使柱塞相应位置收口而将连杆和柱塞包在一起。这种方式所需零部件较少，组装方便。但是，在包连杆的过程中，柱塞因受外力的挤压很容易出现变形开裂，导致使用不灵活，报废率高，未修改需要整套更换，维护成本相对较高。另外，水的腐蚀性较强，润滑性较差，纯金属的柱塞与连杆之间很容易发生过度磨损，影响柱塞连杆组件的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柱塞连杆组件，以解决现有技术中柱塞受滚压变形以包裹连杆导致柱塞容易开裂的技术问题。同时，本发明还提供一种柱塞连杆组件成型方法，以解决现有技术中使用滚压方式迫使柱塞相应位置收口而包裹连杆时存在柱塞容易开裂的技术问题。同时，本发明还提供一种柱塞连杆组件成型模具，以解决现有技术中使用滚压方式迫使柱塞相应位置收口而包裹连杆时存在柱塞容易开裂的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的柱塞连杆组件的技术方案是：一种柱塞连杆组件，包括：

柱塞，其包括柱塞基体，柱塞基体具有沿左右方向延伸的基体内腔，基体内腔相应位置的腔壁上设置内侧注塑耐磨层，内侧注塑耐磨层形成沿左右方向依次布置的柱塞内球窝及柱塞环套，柱塞环套与所述柱塞内球窝连通；

所述柱塞上设有柱塞孔，该柱塞孔沿左右方向延伸，柱塞孔位于柱塞内球窝左侧并与柱塞内球窝连通；

连杆，其轴向沿左右方向延伸，连杆左端的球头吻合装配在所述柱塞内球窝中，并与所述柱塞内球窝形成球铰连接结构，所述柱塞内球窝的开口处形成收口结构，防止球头脱出；

所述柱塞环套的锥形内周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，所述连杆穿套在所述柱塞环套中，柱塞环套的锥形内周面的径向尺寸大于所述连杆对应位置的径向尺寸，以形成摆动间隙。

有益效果是：本发明所提供的连杆柱塞组件中，柱塞基体的基体内腔中设置内侧注塑耐磨层，以形成柱塞内球窝及柱塞环套，连杆的球头转动装配在柱塞内球窝内，且柱塞内球窝的开口处设置收口结构，以防止球头脱出，并且，柱塞环套和连杆之间形成摆动间隙，保证连杆的正常摆动。利用注塑形成的内侧注塑耐磨层不仅方便实现连杆的球头和柱塞的防脱转动装配，还能够降低连杆球头的磨损，改善连杆和柱塞的装配质量。

作为进一步地改进，所述柱塞基体的基体内腔具有沿左右方向依次布置的基体孔、基体内球窝及锥形内孔段，基体孔和锥形内孔段均与所述基体内球窝连通，基体内球窝内周面上的内侧注塑耐磨层形成所述的柱塞内球窝，锥形内孔段的径向尺寸由左向右逐渐变小，锥形内孔段的内侧注塑耐磨层形成所述的柱塞环套，所述基体孔孔壁上的内侧注塑耐磨层形成所述的柱塞孔。

有益效果是：基体内腔设置基体孔、基体内球窝及锥形内孔段，方便在注塑时对应成型得到柱塞孔、柱塞内球窝及柱塞环套。

作为进一步地改进，所述柱塞基体上对应所述基体内球窝、锥形内孔段分别设有径向注塑通孔，径向注塑通孔沿柱塞基体径向延伸，径向注塑通孔内填充有与所述内侧注塑耐磨层一体布置的注塑填充物。

有益效果是：在柱塞基体上对应基体内球窝、锥形内孔段设置径向注塑通孔，方便向基体内球窝及锥形内孔段中注入注塑填充物以形成内侧注塑耐磨层。

作为进一步地改进，所述柱塞基体的环形外周面和柱塞基体的左端面上设置外侧注塑耐磨层，外侧注塑耐磨层和所述内侧注塑耐磨层为一体结构。

有益效果是：柱塞基体的环形外周面和左端面外设置外侧注塑耐磨层，形成对柱塞的防护，方便柱塞和液压泵的缸体的滑动装配。

作为进一步地改进，所述柱塞基体的基体内腔上设置锥形外孔段，锥形外孔段位于所述柱塞环套的右侧，且锥形外孔段的锥形内周面和柱塞环套的锥形内周面对齐布置。

有益效果是：柱塞基体上的基体内腔上设置锥形外孔段，锥形外孔段的锥形内周面和柱塞环套的锥形内周面对齐布置，一方面方便安装注塑内嵌模，方便注塑成型，另一方面可以在连杆摆动幅度较大时，直接由锥形外孔段形成挡止配合，避免对柱塞环套造成压损。

本发明所提供的柱塞连杆组件成型方法的技术方案是：一种柱塞连杆组件成型方法，包括如下步骤：

步骤一，注塑

使连杆左端的球头插入柱塞基体的基体内腔中形成球窝缝隙，使套装在连杆外的注塑内嵌模与柱塞基体的基体内腔形成环套缝隙，注塑内嵌模的锥形外周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，所述环套缝隙与球窝缝隙直接连通，对球窝缝隙和环套缝隙注塑，在球窝缝隙和环套缝隙中形成内侧注塑耐磨层，内侧注塑耐磨层使柱塞基体、连杆及注塑内嵌模固定在一起以形成预装件，所述内侧注塑耐磨层在球窝缝隙处形成柱塞内球窝，柱塞内球窝的开口处为收口结构，所述内侧注塑耐磨层在环套缝隙处形成柱塞环套，柱塞环套的锥形内周面的径向尺寸由左向右逐渐变大；

步骤二，机加工

在预装件上打孔以形成柱塞孔，柱塞孔位于柱塞基体的中部，所述柱塞孔位于柱塞内球窝左侧，并与所述柱塞内球窝连通；

步骤三，分离

将连杆的球头、注塑内嵌模与所述内侧注塑耐磨层分离，去除注塑内嵌模，使得连杆的球头可在柱塞内球窝内摆动而形成球铰连接结构，进而形成柱塞连杆组件。

有益效果是：利用注塑加工的方式，在柱塞基体的基体内腔内侧形成柱塞内球窝和柱塞环套，方便实现柱塞和球头的球铰连接，也方便保证连杆的转动装配。注塑形成的内侧注塑耐磨层不仅方便加工成型，还能够起到较好的耐磨作用。

作为进一步地改进，在步骤一中，柱塞基体的环形外周面和柱塞基体的左端面上设置外侧注塑耐磨层，外侧注塑耐磨层和所述内侧注塑耐磨层为一体结构。

有益效果是：在柱塞基体的环形外周面和左端面设置外侧注塑耐磨层，可以在注塑时一同形成对柱塞的防护。

本发明所提供的柱塞连杆组件成型模具的技术方案是：一种柱塞连杆组件成型模具，包括：

外模，其上设有模腔；

柱塞基体，其上设有基体内腔；

连杆，左端设有球头，在连杆插入所述基体内腔中时，所述球头用于与所述基体内腔形成球窝缝隙，以在注塑时于所述球窝缝隙中注入注塑填充物以形成柱塞内球窝；

注塑内嵌模，具有锥形外周面，锥形外周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，所述注塑内嵌模用于套装在连杆上并在同连杆一同插入所述基体内腔中时将柱塞基体和连杆楔紧装配在一起；

所述锥形外周面的左端部分用于与所述基体内腔配合形成环套缝隙，环套缝隙与所述球窝缝隙连通，以在注塑时于所述环套缝隙中注入注塑填充物以形成柱塞环套；

所述连杆和柱塞基体用于定位卡装在所述模腔中，以进行正常的注塑操作。

有益效果是：利用柱塞基体、外模、注塑内嵌模及连杆，方便实现柱塞连杆组件的注塑成型，利用注塑内嵌模，既方便在保证球窝缝隙的情况下将柱塞基体和连杆组装在一起，也方便形成环套缝隙，以注入注塑填充物而形成内侧注塑耐磨层。

作为进一步地改进，所述注塑内嵌模用于楔紧在柱塞基体和连杆之间，并且，所述柱塞基体的外周面上设有外凸缘，所述外模上设有限位挡止结构，在所述柱塞基体和连杆位于外模中时，限位挡止结构与所述外凸缘挡止配合，以将柱塞基体、连杆和注塑内嵌模固定在外模中。

有益效果是：利用注塑内嵌模楔紧柱塞基体和连杆，方便实现快速装配，在此基础上，利用柱塞基体外周面上设有外凸缘，方便与外模上的限位挡止结构挡止配合，便于装配。

作为进一步地改进，所述注塑内嵌模包括对称布置的两个注塑内嵌半模，两个注塑内嵌半模对应吻合扣装在所述连杆上以形成所述的注塑内嵌模。

有益效果是：注塑内嵌模采用两个注塑内嵌半模扣装在连杆上形成，方便组装拆卸，也方便加工制作。

作为进一步地改进，所述注塑内嵌模的左端为顶压端，用于在楔紧连杆和柱塞基体时顶推在所述球头上。

有益效果是：注塑内嵌模的顶压端用于顶压在球头上，可以有效提高对连杆的轴向定位，保证注塑精度。

作为进一步地改进，所述柱塞基体的环形外周面与所述模腔之间留有环形缝隙，所述柱塞基体的左端面与所述模腔之间留有端部缝隙，环形缝隙和端部缝隙连通，用于在注塑时在所述环形缝隙和端部缝隙中注入注塑填充物而形成外侧注塑耐磨层。

有益效果是：在柱塞基体的环形外周面和左端面与相应模腔之间留有缝隙，方便注入注塑填充物而形成外侧注塑耐磨层，形成对柱塞的有效防护。

附图说明

图1为本发明所提供的柱塞连杆组件的结构示意图；

图2为本发明所提供的柱塞连杆组件成型模具的结构示意图；

图3为图2中柱塞基体的结构示意图；

图4为图3中A-A处剖视图；

图5为图2中注塑外合半模的结构示意图；

图6为图5中B-B处剖视图；

图7为图5的侧视图；

图8为图2中注塑内嵌半模的结构示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8的左视图；

图11为注塑后的机加工流程示意图。

附图标记说明：

1、连杆；11、球头；2、柱塞基体；20、内侧注塑耐磨层；201、锥形内孔段；202、径向注塑通孔；203、基体内球窝；204、基体孔；205、圆柱孔段；21、锥形外孔段；22、柱塞环套；23、摆动间隙；24、柱塞内球窝；240、收口结构；25、柱塞孔；26、外侧注塑耐磨层；29、外凸缘；3、承压套；4、注塑外合半模；40、环形卡槽；41、注塑凹槽；42、成型腔；43、半环凹槽；44、连杆通过凹槽；45、限位凹槽；46、支撑翻沿；5、注塑通孔；6、注塑内嵌模；61、半圆形通槽；62、半环圆柱段；63、半环锥形段；64、坡口结构；7、环套缝隙；8、球窝缝隙；9、环形缝隙；10、端部缝隙。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的柱塞连杆组件的具体实施例1：

如图1所示，柱塞连杆组件整体上包括柱塞和连杆1，连杆1轴向沿左右方向延伸，连杆1左端的球头11与柱塞内部的柱塞内球窝24形成球铰连接结构。

具体而言，柱塞整体上包括柱塞基体2和注塑体，柱塞基体2为金属件，注塑体由注塑材料形成，柱塞基体2自身具有沿左右方向延伸的基体内腔，基体内腔具有沿左右方向依次布置的基体孔204、基体内球窝203、锥形内孔段201及锥形外孔段21，在注塑时，基体孔204用于供注塑填充物进入基体内球窝203中，基体内球窝203用于与连杆1的球头11形成球窝缝隙8，锥形内孔段201用于与连杆1外的注塑内嵌模6的外周面形成环套缝隙7，球窝缝隙8和环套缝隙7相互连通，注塑时，可以在球窝缝隙8和环套缝隙7中注入注塑填充物，以在基体内腔相应位置的腔壁上形成内侧注塑耐磨层20，内侧注塑耐磨层20在基体内球窝203处形成注塑内球窝，在锥形内孔段201处形成柱塞环套22，该柱塞环套22与柱塞内球窝24连通。

对于基体孔204来讲，基体孔204的内侧壁上设置的内层注塑耐磨层形成柱塞孔25，柱塞孔25沿左右方向延伸，柱塞孔25位于柱塞内球窝24左侧，并且，柱塞孔25与柱塞内球窝24连通。

由于利用注塑成型，在柱塞基体2上对应基体内球窝203、锥形内孔段201处分别设有径向注塑通孔202，径向注塑通孔202沿柱塞基体2周向间隔均布有多个，在径向注塑通孔202内填充有与所述内侧注塑耐磨层20一体布置的注塑填充物。

对于连杆1来讲，连杆1轴向沿左右方向延伸，其左端的球头11吻合装配在柱塞内球窝24中，并与柱塞内球窝24形成球铰连接结构。而且，柱塞内球窝24的开口处形成收口结构240，防止连杆1脱出。

由于连杆1可相对摆动，因此，柱塞环台具有锥形内周面，柱塞环套22的锥形内周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，在连杆1穿套在柱塞环套22中时，柱塞环套22的锥形内周面的径向尺寸大于连杆1对应位置的径向尺寸，以形成摆动间隙23，保证有效摆动幅度。

实际上，对于柱塞基体2来讲，柱塞基体2的基体内腔上设置锥形外孔段21，锥形外孔段21位于柱塞环套22的右侧，并且，锥形外孔段21的锥形内周面和柱塞环套22的锥形内周面对齐布置，这是因为注塑加工时，采用的注塑内嵌模6的锥形外周面为整个外周面。

在本实施例中，除了在柱塞基体2内部的基体内腔中注塑形成内层注塑耐磨层外，在柱塞基体2的环形外周面和柱塞基体2的左端面上分别设置外侧注塑耐磨层26，外侧注塑耐磨层26和内侧注塑耐磨层20一体注塑形成。在柱塞基体2外侧设置的外侧注塑耐磨层26可以较好的适应柱塞与适配缸体的滑动摩擦磨损。

本实施例所提供固定柱塞连杆组件中，柱塞基体的基体内腔中注塑形成的内层注塑耐磨层形成柱塞内球窝，连杆相应端部的球头吻合插装入柱塞内球窝中，球头和柱塞内球窝形成球铰连接结构，保证球头和柱塞的相对转动，并且，柱塞内球窝的开口处形成收口结构，可有效防止连杆从柱塞中脱出，并且，在具体加工制作时，可在相应注塑模具中注塑，然后再进行相应机加工即可，加工成本也较低。

本发明所提供的柱塞连杆组件的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，柱塞基体的基体内腔中设置内侧注塑耐磨层，柱塞基体的周向外侧面和左端面设置外侧注塑耐磨层。在本实施例中，也可仅在基体内腔中设置内侧注塑耐磨层，省去外侧注塑耐磨层。

本发明所提供的柱塞连杆组件的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，柱塞环套的锥形内周面和锥形外孔段的锥形内周面对齐布置。在本实施例中，柱塞环套的锥形内周面的右端的径向尺寸也可小于锥形外孔段的锥形内周面的左端的径向尺寸，此时，柱塞环套的锥形内周面与锥形外孔段的锥形内周面并不对齐，相对应，如果依然采用注塑加工的话，所对应的注塑内嵌模的结构也应当有所改变。

对应于上述柱塞连杆组件，本发明所提供的柱塞连杆组件成型方法的实施例1：

该实施例中的成型方法主要包括如下步骤：

步骤一，注塑

注塑时，将连杆1左端的球头11插入柱塞基体2的基体内腔中形成球窝缝隙8，使套装在连杆1外的注塑内嵌模6与柱塞基体2的基体内腔形成环套缝隙7，注塑内嵌模6的锥形外周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，所述环套缝隙7与球窝缝隙8直接连通，对球窝缝隙8和环套缝隙7注塑，在球窝缝隙8和环套缝隙7中形成内侧注塑耐磨层20，内侧注塑耐磨层20使柱塞基体2、连杆1及注塑内嵌模6固定在一起以形成预装件，所述内侧注塑耐磨层20在球窝缝隙8处形成柱塞内球窝24，柱塞内球窝24的开口处为收口结构240，所述内侧注塑耐磨层20在环套缝隙7处形成柱塞环套22，柱塞环套22的锥形内周面的径向尺寸由左向右逐渐变大。

实际上，在步骤一中，利用注塑内嵌模6楔紧在柱塞基体2和连杆1之间，使得柱塞基体2、连杆1及注塑内嵌模6形成一个安装整体。并且，柱塞基体2和连杆1位于注塑外合模中，在柱塞基体2的外周面上设有外凸缘29，相应的注塑外合模上设有卡槽，卡槽作为限位挡止结构与外凸缘29卡接挡止配合，以将柱塞基体2、连杆1和注塑内嵌模6固定在注塑外合模中。在具体使用时，可如图5至图7所示，注塑外合模由对称扣合在一起的注塑外合半模4形成。

另外，在注塑时，不仅在柱塞基体2的基体内腔中注塑形成内侧注塑耐磨层20，而且，在柱塞基体2的环形外周面和柱塞基体2的左端面上设置外侧注塑耐磨层26，外侧注塑耐磨层26和内侧注塑耐磨层20为一体注塑结构。

需要说明的是，在注塑时，如图2所示，注塑内嵌模6包括用于对称地扣装在一起的两个注塑内嵌半模，注塑内嵌半模的结构如图8至图10所示，使用时，两个注塑内嵌半模扣装在连杆1上，且注塑内嵌模6的左端与球头11顶推接触，并将连杆1和注塑内嵌模6插入柱塞基体2的基体内腔中，在利用注塑内嵌模6将连杆1和柱塞基体2装配在一起后，将连杆1、柱塞基体2及注塑内嵌模6放置在注塑外合半模4的对应位置处，然后扣上另一半注塑外合半模4，并从上向下地放入承压套3内。

注塑时，可通过注塑外合模上的注塑通孔5注入高分子复合材料，高分子复合材料作为注塑填充物与柱塞基体2结合固定在一起。

步骤二，机加工

主要是在预装件上打孔以形成柱塞孔25，柱塞孔25位于柱塞基体2的中部，所述柱塞孔25位于柱塞内球窝24左侧，并与所述柱塞内球窝24连通。

需要说明的是，为方便注塑成形，通常会在柱塞基体2中心位置处设置基体中心孔，在注塑时，基体中心孔中会充满注塑填充物，由于注塑填充物材质相对较软，在机加工时，会选择在此处进行钻孔加工以形成柱塞孔25。

对于机加工步骤来讲，在注塑完成后，可以将预装件取出，不要去除注塑内嵌模6，如图11所示，对预装件进行加工处理：

第一步，利用车床加工去除柱塞基体2的外凸缘29部分，要注意，尽量不要对注塑内嵌模6造成影响，可以略大于注塑内嵌模6的底部最大尺寸。

第二步，去除基体孔204中填充的注塑填充多余残存的注塑部分，并加工打通柱塞孔25。

第三步，去除两个注塑内嵌模6，实际上，由于注塑内嵌模6由两个注塑内嵌半模扣合而成，可以直接将注塑内嵌半模抽出，然后分开即可。

步骤三，分离

将连杆1的球头、注塑内嵌模6与所述内侧注塑耐磨层20分离，去除注塑内嵌模6，使得连杆1的球头可在柱塞内球窝24内摆动而形成球铰连接结构，进而形成柱塞连杆组件。

需要说明的是，在通过滚轮滚压柱塞的方式实现球头11和柱塞内球窝24的分离时，因为球头11为金属球头11，球头11和内侧注塑耐磨层20的延展性不一致，在柱塞受滚轮压力时，球头11和内侧注塑耐磨层20的细微塑性变形的不一致，会导致球头11和内侧注塑耐磨层20接触位置处出现撕裂的情况，从而实现内侧注塑耐磨层20和球头11分离。当然，对于柱塞来讲，柱塞上的内侧注塑耐磨层20和外侧注塑耐磨层26为一体结构，相互之间会形成牵扯，导致柱塞基体2上的注塑填充物不会与柱塞基体2分离。

最后，通过以上加工成型后，利用滚压加工的方式，使柱塞内球窝24与连杆1的球头11分离，即可生产出实施例1中的异质组合柱塞连杆组件。

需要特别说明的是，柱塞基体2和连杆1均可由不锈钢支撑，并且，在柱塞基体2和连杆1的表面可喷涂耐腐蚀耐磨损的合金涂层，以改善柱塞和连杆1的防腐耐磨性能。而注塑所选用的高分子复合材料可为聚醚醚酮或其他耐磨级的工程塑料。总体而言，在采用上述注塑搭配机加工方式加工得到柱塞连杆组件时，不同于传统的依靠机械形变的滚压收口工艺，采用注塑所形成的注塑内球窝自身具有收口结构方便保证柱塞与球头的球铰防脱配合，不需要使用滚压收口一系列复杂工艺，节约加工成本，成品率较高。而且，柱塞连杆组件也易于更换，当柱塞内球窝出现磨损时，可以直接更换柱塞，避免传统柱塞组件在某个零件磨损后整体需要重新加工的缺点，维修性较强。

本发明所提供的柱塞连杆组件成型方法的实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，在注塑时，不仅在柱塞基体内部形成内侧注塑耐磨层，在柱塞基体的外部同时形成外侧注塑耐磨层。在本实施例中，可以仅在柱塞基体内部形成内侧注塑耐磨层，外侧不再设置耐磨层，相应的，可以在缸体内部设置注塑耐磨层，同样可起到柱塞和缸体之间设置耐磨防护结构的作用。

本发明所提供的柱塞连杆组件成型模具的实施例1：

如图2至图10所示，该实施例中的柱塞连杆组件成型模具包括外模、柱塞基体2、连杆1以及注塑内嵌模6。在注塑成型时，如图2所示，将注塑内嵌模6对扣套装在连杆1上，将连杆1和注塑内嵌模6一同插入柱塞基体2的基体内腔中，将注塑内嵌模6向左推进以顶在球头11上，并利用注塑内嵌模6和柱塞基体2内腔的锥形外孔段21配合，将柱塞基体2、连杆1及注塑内嵌模6楔紧装配在一起，再将组装在一起的柱塞基体2、连杆1及注塑内嵌模6放在一个注塑外合半模4处，并将另一个注塑外合半模4扣装于其上，并将其插装入承压套3中，然后进行相应的注塑操作即可。

具体而言，外模包括用于对扣拼装在一起的两个注塑外合半模4，两注塑外合半模4的结构相同，两个注塑外合半模4的模腔拼合形成外模的模腔，各注塑外合半模4的结构如图5至图7所示，其模腔包括从左向后依次布置的注塑凹槽41、成型腔42、连杆通过凹槽44以及限位凹槽45，在两个注塑外合半模4扣装在一起时，两个注塑凹槽41对应形成注塑通孔5，两个成型腔42扣合形成注塑腔，两个连杆通过凹槽44扣合形成连杆1通过孔，两个限位凹槽45扣合形成限位孔，相应的，外模的模腔即包括上述的注塑通孔5、注塑腔、连杆1通过孔及限位孔。并且，在注塑外合半模4上于注塑腔的右端设有半环凹槽43，在两个注塑外合半模4扣合时，两个半环凹槽43形成环形卡槽40。

装配时，将预装在一起的柱塞基体2、连杆1及注塑内嵌模6安装在一个注塑外合半模4上，柱塞基体2放置在注塑腔内，连杆1的部分杆段通过连杆1通过孔，连杆1右端的球头11位于限位孔处，注塑内嵌模6的右端顶压在注塑腔的右端腔壁上，柱塞基体2外周面上的外凸缘29与外模上的环形卡槽40插接，环形卡槽40作为限位挡止结构限制柱塞基体2的轴向位置。

对于柱塞基体2来讲，在机加工之前的结构如3和图4所示，柱塞基体2包括基体内腔，基体内腔具有沿左右方向依次布置的基体孔204、基体内球窝203、锥形内孔段201、锥形外孔段21及圆柱孔段205，基体孔204和锥形内孔段201均与基体内球窝203连通，其中，基体内球窝203和锥形内孔段201过渡处M的径向尺寸要大于连杆1的左端的球头11尺寸，锥形内孔段201和锥形外孔段21过渡处N的径向尺寸要大于连杆1的左端的球头11尺寸，并且，锥形内孔段201和锥形外孔段21的锥形内周面的锥度一致，但是，锥形内孔段201的右端的径向尺寸要大于锥形外孔段21左端的径向尺寸。

并且，在柱塞基体2上对应基体内球窝203、锥形内孔段201分别设有径向注塑通孔202，方便在注塑时供注塑填充物进入基体内球窝203、锥形内孔段201中。此处的径向注塑通孔202沿周向间隔均布有多个。

在柱塞基体2的右端设置外凸缘29，外凸缘29用于与外模的环形卡槽40限位挡止配合，以限制柱塞基体2在外模的模腔中的位置。

需要说明的是，柱塞基体2的基体内腔的圆柱外孔段与外凸缘29对应，这样一来，在图11所示，在后续机加工去除外凸缘29的过程中，也将柱塞基体2的圆柱外孔段一起去除，保证剩下的柱塞基体2的环形外周面和左端面均设置有外层注塑耐磨层。

注塑内嵌模6包括对称布置的两个注塑内嵌半模，各注塑内嵌半模的结构如图8至图10所示，该实施例中的注塑内嵌半模包括中心的半圆形通槽61，注塑内嵌半模外侧为半环锥形段63和半环圆柱段62，当两个注塑内嵌半模扣合在连杆1上时，两个半环锥形段63配合形成注塑内嵌模6的锥形外周面，该锥形外周面与柱塞基体2的锥形外孔段21吻合插配，并与锥形内孔段201配合形成环套缝隙7，以方便注塑时供注塑填充物进入而形成柱塞环套22。而两个半环圆柱段62配合形成端部圆柱段，端部圆柱段与柱塞基体2的圆柱孔段205适配，方便实现注塑内嵌模6和柱塞基体2的定位插配。

实际上，如图2所示，注塑内嵌模6的左端用于顶推在球头11上，因为，为了与球头11外周面配合，在注塑内嵌半模的左端设置坡口结构6464。

使用时，按照如图2所示，将两个注塑内嵌半模扣装在连杆1上，并将连杆1连通注塑内嵌模6一同插入柱塞基体2的基体内腔中，柱塞内嵌模的左端顶压在球头11上，以将连杆1和柱塞基体2装配，方便将连杆和柱塞基体放入模具相应位置。将连杆1和柱塞基体2装入一个注塑外合半模4中，将另一个注塑外合半模4扣装好，此时，柱塞基体2的环形外周面与外模的模腔之间留有环形缝隙9，柱塞基体2的左端面与外模的模腔之间留有端部缝隙10，环形缝隙9和端部缝隙10连通，再将外模和柱塞基体2、连杆1放入承压套3中。注塑时，通过外模上的注塑通孔5注入注塑填充物，注塑填充物进入环形缝隙9和端部缝隙10中形成外侧注塑耐磨层26，注塑填充物经径向注塑通孔202、基体孔204进入基体内球窝203及锥形内孔段201中，以形成柱塞内球窝24及柱塞环套22。

整个注塑及后续加工工艺可参见上述的注塑成型方法，在此不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种柱塞连杆组件成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，注塑

使连杆（1）左端的球头（11）插入柱塞基体（2）的基体内腔中形成球窝缝隙（8），使套装在连杆（1）外的注塑内嵌模（6）与柱塞基体（2）的基体内腔形成环套缝隙（7），注塑内嵌模（6）的锥形外周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，所述环套缝隙（7）与球窝缝隙（8）直接连通，对球窝缝隙（8）和环套缝隙（7）注塑，在球窝缝隙（8）和环套缝隙（7）中形成内侧注塑耐磨层（20），内侧注塑耐磨层（20）使柱塞基体（2）、连杆（1）及注塑内嵌模（6）固定在一起以形成预装件，所述内侧注塑耐磨层（20）在球窝缝隙（8）处形成柱塞内球窝（24），柱塞内球窝（24）的开口处为收口结构（240），所述内侧注塑耐磨层（20）在环套缝隙（7）处形成柱塞环套（22），柱塞环套（22）的锥形内周面的径向尺寸由左向右逐渐变大；

步骤二，机加工

在预装件上打孔以形成柱塞孔（25），柱塞孔（25）位于柱塞基体（2）的中部，所述柱塞孔（25）位于柱塞内球窝（24）左侧，并与所述柱塞内球窝（24）连通；

步骤三，分离

将连杆（1）的球头、注塑内嵌模（6）与所述内侧注塑耐磨层（20）分离，去除注塑内嵌模（6），使得连杆（1）的球头可在柱塞内球窝（24）内摆动而形成球铰连接结构，进而形成柱塞连杆组件。

2.根据权利要求1所述的柱塞连杆组件成型方法，其特征在于，在步骤一中，柱塞基体（2）的环形外周面和柱塞基体（2）的左端面上设置外侧注塑耐磨层（26），外侧注塑耐磨层（26）和所述内侧注塑耐磨层（20）为一体结构。

3.一种柱塞连杆组件成型模具，其特征在于，包括：

外模，其上设有模腔；

柱塞基体（2），其上设有基体内腔；

连杆（1），左端设有球头（11），在连杆（1）插入所述基体内腔中时，所述球头（11）用于与所述基体内腔形成球窝缝隙（8），以在注塑时于所述球窝缝隙（8）中注入注塑填充物以形成柱塞内球窝；

注塑内嵌模（6），具有锥形外周面，注塑内嵌模的锥形外周面的径向尺寸由左向右逐渐变大，所述注塑内嵌模（6）用于套装在连杆（1）上并在同连杆（1）一同插入所述基体内腔中时将柱塞基体（2）和连杆（1）楔紧装配在一起；

所述锥形外周面的左端部分用于与所述基体内腔配合形成环套缝隙（7），环套缝隙（7）与所述球窝缝隙（8）连通，以在注塑时于所述环套缝隙（7）中注入注塑填充物以形成柱塞环套；

所述连杆（1）和柱塞基体（2）用于定位卡装在所述模腔中，以进行正常的注塑操作。

4.根据权利要求3所述的柱塞连杆组件成型模具，其特征在于，所述注塑内嵌模（6）用于楔紧在柱塞基体（2）和连杆（1）之间，并且，所述柱塞基体（2）的外周面上设有外凸缘（29），所述外模上设有限位挡止结构，在所述柱塞基体（2）和连杆（1）位于外模中时，限位挡止结构与所述外凸缘（29）挡止配合，以将柱塞基体（2）、连杆（1）和注塑内嵌模（6）固定在外模中。

5.根据权利要求3或4所述的柱塞连杆组件成型模具，其特征在于，所述柱塞基体（2）的环形外周面与所述模腔之间留有环形缝隙（9），所述柱塞基体（2）的左端面与所述模腔之间留有端部缝隙（10），环形缝隙（9）和端部缝隙（10）连通，用于在注塑时在所述环形缝隙（9）和端部缝隙（10）中注入注塑填充物而形成外侧注塑耐磨层（26）。

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