TWI821695B - 應用於油壓幫浦之斜板及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種斜板的製造方法，所述斜板應用於油壓幫浦，斜板的製造方法包含提供一鑄件、並依序進行弛力退火步驟、粗加工步驟、平面研磨步驟、軟氮化步驟以及研光步驟。弛力退火步驟係消除鑄件之殘留應力。粗加工步驟係切削鑄件，並獲得斜板本體。平面研磨步驟係研磨斜板本體之表面。軟氮化步驟係在斜板本體之表面形成硬化層。研光步驟係研光硬化層之表面，並獲得所述斜板。藉此可獲得具有良好耐磨耗性及平滑度的斜板，進而可增加油壓幫浦的使用壽命。
Description
本發明係提供一種應用於油壓幫浦之斜板的製造方法，尤其是一種可增加斜板之表面耐磨耗性及平滑度的製造方法。
油壓幫浦的工作原理是藉由運動帶來容積上的變化，從而壓縮流體使流體具有壓力能，其中以柱塞幫浦的效率最高，並可在高壓下工作。具體而言，在柱塞幫浦中，活塞相對斜板進行往復運動，透過活塞的行程變化，進而調節液壓的輸出及輸入。
一般而言，活塞會裝設滑靴，以便使活塞可相對斜板滑動。斜板與滑靴是油壓幫浦中主要傳力部件，斜板與滑靴之間的工作性能將直接影響油壓幫浦整體的運轉情況，但斜板與滑靴卻是最容易磨損及消耗的部件之一。
隨著油壓幫浦的高速、高壓、大容量和低噪音的發展趨勢，對於斜板及滑靴的使用壽命的要求越來越高，而為了減少斜板及滑靴的磨損，勢必需提高斜板及滑靴的可靠性。目前市面上有業者研發一種具有墊片的斜板，其透過加裝墊片於斜板表面，以增加滑靴與斜板之間的滑動性。然而，在往復的作動下，墊片具有滑脫或對位不精準的風險，進而影響油壓幫浦整體的機械精度。另外，加裝墊片更是增加了製程上的負擔，而使油壓幫浦的製造成本增加。
有鑑於此，如何簡化斜板的結構，並同時提升斜板的滑動性及耐磨耗性，遂成相關業者極具商業經濟價值之課題。
本發明之主要目的為提供斜板的製造方法，所述斜板應用於油壓幫浦，透過在斜板的表面形成硬化層，使斜板具有良好的滑動性及耐磨損能力。藉此，可省去墊片的設置，並達到簡化結構的效果，並可同時增加油壓幫浦整體的機械精度及使用壽命。
本發明之一實施方式提供一種斜板的製造方法，所述斜板應用於油壓幫浦，斜板的製造方法包含提供一鑄件、進行一弛力退火步驟、進行一粗加工步驟、進行一平面研磨步驟、進行一軟氮化步驟以及進行一研光步驟。進行弛力退火步驟，以消除鑄件之殘留應力。進行粗加工步驟時，係切削鑄件，並獲得斜板本體。進行平面研磨步驟時，係研磨斜板本體之表面。進行軟氮化步驟時，係在斜板本體之表面形成硬化層。進行研光步驟時，係研光硬化層之表面，並獲得所述斜板。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中在進行軟氮化步驟時，充入一氣體，所述氣體可包含氨氣、尿素及甲醯胺。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中軟氮化步驟可在一軟氮化溫度下進行，且軟氮化步驟具有一軟氮化時間，其中軟氮化溫度可為550
oC至600
oC，軟氮化時間可為1小時至5小時。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中硬化層可包含氮化物層及擴散層，其中氮化物層可包含Fe
3N及Fe
4N，擴散層可包含Fe
4N。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中氮化物層的厚度可為3 μm至20 μm。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中擴散層的厚度可為0.2 mm至1.0 mm。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中硬化層在經過研光步驟之後，氮化物層之厚度可為0.1 μm至3.0 μm。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中硬化層之表面經過研光步驟之後，硬化層之表面具有一平面度及一表面粗糙度，其中所述平面度可為2 μm至5 μm，所述表面粗糙度可為0.1 S至0.4 S。
依據前述實施方式之斜板的製造方法，其中硬化層經過研光步驟之後，硬化層之硬度可為450 Hv至900 Hv。
本發明之另一實施方式提供斜板，其應用於油壓幫浦，所述斜板由前述實施方式之斜板的製造方法所製成，所述斜板包含斜板本體以及硬化層。硬化層設置於斜板本體之表面，硬化層具有平面度及表面粗糙度，其中平面度為2 μm至5 μm，表面粗糙度為0.1 S至0.4 S，其中硬化層之表面直接接觸油壓幫浦之滑靴。
以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。
請參閱第1圖及第2圖，第1圖繪示本發明一實施方式之斜板的製造方法100的步驟流程圖，第2圖繪示本發明另一實施方式之斜板200的立體示意圖，其中第2圖所示之斜板200係由第1圖之斜板的製造方法100所製造出來的。如第1圖所示，斜板的製造方法100包含步驟110、步驟120、步驟130、步驟140、步驟150及步驟160。
步驟110為提供鑄件，鑄件的材料可為球墨鑄鐵，其規格可為FCD450-10。具體而言，球墨鑄鐵具有良好的強度、延性、韌性及耐磨耗性等。藉此，可確保斜板200具有良好的結構穩定度，但本發明並不以此為限。
步驟120為進行弛力退火步驟，以消除鑄件之殘留應力。詳細來說，在弛力退火步驟中，係將鑄件加熱至500
oC至600
oC，持溫1小時至2小時後，徐冷至室溫。藉此，可有效地減少後續加工時所產生的變形量，並可增加斜板200的尺寸精度，促進作動時的順暢性，並避免作動時的噪音。
步驟130為進行粗加工步驟，其係切削鑄件，並獲得斜板本體210。如第2圖所示，斜板本體210為一體成型的結構，用來取代目前所採用的鑄件與鋼件組合之兩件式構造。
步驟140為進行平面研磨(surface grinding)步驟，其係研磨斜板本體210之表面，其中表面指的是斜板本體210與活塞接觸的那一面。仔細地說，在平面研磨步驟中，遂將表面以磨料顆粒所製成的磨輪來進行加工，以令斜板本體210具有較佳的表面粗糙度。
步驟150為進行軟氮化步驟，其係在斜板本體210之表面形成硬化層220。具體而言，步驟150係實行氣體軟氮化。在步驟150之軟氮化步驟中，充入一氣體，所述氣體包含氨氣(NH
3)、尿素([(NH
2)
2CO])及甲醯胺(HCONH
2)。軟氮化步驟在一軟氮化溫度下進行，且軟氮化步驟具有一軟氮化時間，其中軟氮化溫度可為550
oC至600
oC，軟氮化時間可為1 小時至5 小時。
值得一提的是，在步驟150之軟氮化步驟之前，先進行步驟140之平面研磨步驟。具體而言，是先將斜板本體210之表面研磨至平滑，使軟氮化步驟可更順利地進行，並使硬化層220更均勻且平順地形成於斜板本體210。藉此，硬化層220可更均勻且細緻，進而可增加斜板200耐磨耗性及滑動性。
步驟160為進行研光步驟，其係研光硬化層220之表面，並獲得斜板200。詳細來說，請參閱第3A圖及第3B圖，第3A圖繪示依照第2圖實施例之斜板200在經過研光步驟前的剖面示意圖，第3B圖繪示依照第2圖實施例之斜板200在經過研光步驟後的剖面示意圖。詳細來說，研光時所採用的工具為軟質材料，例如:羊毛氈、皮革、布等。
具體而言，如第3A圖所示，硬化層220可包含氮化物層221及擴散層222，其中氮化物層221可包含Fe
3N(ε)及Fe
4N(γ')，擴散層222可包含Fe
4N(γ')。
另一方面，如第3A圖及第3B圖所示，在研光步驟之前，氮化物層221的厚度可為3 μm至20 μm，擴散層222的厚度可為0.2 mm至1.0 mm。在研光步驟之後，氮化物層221的厚度可為0.1 μm至3.0 μm。此外，研光步驟之後，硬化層220之表面具有一平面度及一表面粗糙度，所述平面度可為2 μm至5 μm，表面粗糙度(Ra值)可為0.1 S至0.4 S。藉此，在經過研光步驟之後，硬化層220之表面可獲得良好的光滑度，進而可令斜板200與滑靴之間作動的更為順暢。
特別的是，在步驟150之軟氮化步驟中，遂先形成足夠厚度的硬化層220，以避免在步驟160之研光步驟中磨去過多的表面。藉此，可確保硬化層220不會因研光過度而被移除，並可有效地降低步驟160之研光步驟實行的困難度，並可減少額外投入的成本。另外，由於體積膨脹會引起很大的壓縮應力，而使得疲勞強度增加，藉此，硬化層220具有較佳的硬度，具體而言，硬化層220在經過研光步驟之後，硬化層220之硬度可為450 Hv至900 Hv。藉此，可有效地增加斜板200的耐磨耗性，進而增加斜板200的使用壽命。
綜上所述，透過本發明之斜板的製造方法所製成之斜板，藉由設置硬化層，進而可增加斜板之表面的耐磨耗性。此外，在斜板的製造方法中，在進行軟氮化步驟前，先進行平面研磨步驟，藉此可增加硬化層的均勻度，而在軟氮化步驟後，對硬化層進行研光步驟，藉以獲得表面平滑的斜板。藉此，斜板可提供良好的耐磨耗性及平滑度，並使斜板及滑靴之間的作動更為順暢，進而可降低斜板及滑靴損壞的風險。
此外，本發明之斜板為一體成型的結構，且可不必加裝墊片(鋼材)，仍具有良好的順暢性。藉此，可省去組裝零件的工序，進而可減少人力的配置，有助於自動化的產出，並可減少斜板的製造成本及時程。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:斜板的製造方法
110,120,130,140,150,160:步驟
200:斜板
210:斜板本體
220:硬化層
221:氮化物層
222:擴散層
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示本發明一實施方式之斜板的製造方法的步驟流程圖；
第2圖繪示本發明另一實施方式之斜板的立體示意圖；
第3A圖繪示依照第2圖實施例之斜板在經過研光步驟前的剖面示意圖；以及
第3B圖繪示依照第2圖實施例之斜板在經過研光步驟後的剖面示意圖。
100:斜板的製造方法
110,120,130,140,150,160:步驟
Claims (9)
- 一種斜板的製造方法，該斜板應用於一油壓幫浦，該斜板的製造方法包含：提供一鑄件；進行一弛力退火步驟，以消除該鑄件之殘留應力；進行一粗加工步驟，切削該鑄件，並獲得一斜板本體；進行一平面研磨步驟，研磨該斜板本體之一表面；進行一軟氮化步驟，在該斜板本體之該表面形成一硬化層，該硬化層包含一擴散層，該擴散層的厚度為0.2mm至1.0mm；以及進行一研光步驟，研光該硬化層之一表面至一表面粗糙度，該表面粗糙度為0.1S至0.4S，並獲得該斜板。
- 如請求項1所述之斜板的製造方法，其中在進行該軟氮化步驟時，充入一氣體，該氣體包含氨氣、尿素及甲醯胺。
- 如請求項1所述之斜板的製造方法，其中該軟氮化步驟在一軟氮化溫度下進行，且該軟氮化步驟具有一軟氮化時間，其中該軟氮化溫度為550℃至600℃，該軟氮化時間為1小時至5小時。
- 如請求項1所述之斜板的製造方法，其中該硬化層包含一氮化物層，該氮化物層包含Fe3N及Fe4N， 該擴散層包含Fe4N。
- 如請求項4所述之斜板的製造方法，其中該氮化物層的厚度為3μm至20μm。
- 如請求項4所述之斜板的製造方法，其中該硬化層在經過該研光步驟之後，該氮化物層之厚度為0.1μm至3.0μm。
- 如請求項1所述之斜板的製造方法，其中該硬化層之該表面經過該研光步驟之後，該硬化層之該表面具有一平面度，其中該平面度為2μm至5μm。
- 如請求項1所述之斜板的製造方法，其中該硬化層經過該研光步驟之後，該硬化層之一硬度為450Hv至900Hv。
- 一種斜板，應用於一油壓幫浦，該斜板係由如請求項1-8任一項所述之斜板的製造方法所製成，該斜板包含：一斜板本體；以及一硬化層，設置於該斜板本體之一表面，該硬化層具有一平面度及一表面粗糙度，其中該平面度為2μm至5μm，該表面粗糙度為0.1S至0.4S，該硬化層包含一 氮化物層及一擴散層，該氮化物層包含Fe3N及Fe4N，該擴散層包含Fe4N，該擴散層的厚度為0.2mm至1.0mm；其中該硬化層之一表面直接接觸該油壓幫浦之一滑靴。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11324859A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-11-26 | Hitachi Ltd | 燃料ポンプ |
| CN1386977A (zh) * | 2001-05-21 | 2002-12-25 | 株式会社丰田自动织机 | 用于斜盘式压缩机的滑履以及制造该滑履的方法 |
| US20030089343A1 (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-15 | Hitachi, Ltd. | Fuel pump and direct fuel injection engine |
| CN203009270U (zh) * | 2012-11-27 | 2013-06-19 | 龙工（上海）桥箱有限公司 | 一种带有支撑球头的斜盘机构 |
| CN104533739A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 南京萨伯工业设计研究院有限公司 | 液压泵斜盘及其加工方法 |
| CN103306930B (zh) * | 2012-03-08 | 2017-03-01 | 日立建机株式会社 | 斜轴式液压旋转机械及斜轴式液压旋转机械的制造方法 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11324859A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-11-26 | Hitachi Ltd | 燃料ポンプ |
| CN1386977A (zh) * | 2001-05-21 | 2002-12-25 | 株式会社丰田自动织机 | 用于斜盘式压缩机的滑履以及制造该滑履的方法 |
| US20030089343A1 (en) * | 2001-11-12 | 2003-05-15 | Hitachi, Ltd. | Fuel pump and direct fuel injection engine |
| CN103306930B (zh) * | 2012-03-08 | 2017-03-01 | 日立建机株式会社 | 斜轴式液压旋转机械及斜轴式液压旋转机械的制造方法 |
| CN203009270U (zh) * | 2012-11-27 | 2013-06-19 | 龙工（上海）桥箱有限公司 | 一种带有支撑球头的斜盘机构 |
| CN104533739A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 南京萨伯工业设计研究院有限公司 | 液压泵斜盘及其加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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