局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公布一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法。本
【發(fā)明內(nèi)容】
是關(guān)于一種局部強化全纖維液壓缸缸筒，主要目的是提高液壓缸缸筒的使用質(zhì)量，降低設(shè)計難度，提高材料利用率，節(jié)約加工及質(zhì)量成本。本方案是直接利用缸筒主材進行局部鐓粗，保持了金屬纖維的在整個缸筒上的連續(xù)分布，實現(xiàn)了缸筒的局部強化，實現(xiàn)了局部強化區(qū)與筒體的強度平穩(wěn)過渡分布，可優(yōu)化缸筒載荷分布，有利于提高缸筒的質(zhì)量可靠性。
【專利說明】
局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓缸【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓缸缸筒一般由兩部分組成，法蘭(或護套)、筒體。為滿足液壓缸的強度要求，筒體一端要進行局部強化，加厚壁厚。
[0003]在液壓缸缸筒傳統(tǒng)設(shè)計有三種形式:第一種設(shè)計為整體鍛造成型，由于需要整體加熱后鍛造，能耗較高、周期長；第二種設(shè)計為組焊成型，由于焊接質(zhì)量不可控因素較多，力口上焊材、對焊的兩種母材不可能完全一致，導(dǎo)致液壓缸缸筒組焊后不能滿足設(shè)計要求的強度分布要求；第三種設(shè)計為大切削量的成型方式，會在焊接質(zhì)量難以保證時采用，這種方案材料利用率極低，而且大切削量的成型會產(chǎn)生加工變形，只能在壁厚較大的缸筒上應(yīng)用，否則加工報廢幾率較高。缸筒的一端，一般加工成螺紋形式，與壓蓋配合。在傳統(tǒng)設(shè)計中，由于材料規(guī)格限制、螺紋危險截面計算等因素相互制約，設(shè)計師有時難以取舍。如果液壓缸缸筒端部尺寸可以隨心控制，則對設(shè)計師而言，可以不用顧慮材料成本，可采取更安全的設(shè)計方式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法，所述缸筒一端有一段壁厚較厚的局部強化區(qū)，所述缸筒一端的局部強化區(qū)通過局部鐓粗而來；
所述缸筒的加工步驟是:
1.選料:選擇直筒型冷拔管為筒體，控制筒體壁厚差<10%，筒體晶粒度> 6級，無魏氏體、帶狀晶等不良組織；
2.探傷:超聲探傷；
3.下料:根據(jù)總變形量預(yù)留毛坯總長；
4.校直:控制端部直線度<0.7mm/m ；
5.局部強化區(qū)感應(yīng)加熱:筒體上端局部強化區(qū)進行局部加熱至700-1200攝氏度，整體透熱；
6.局部鐓粗:筒體插入外模內(nèi)，從筒體內(nèi)孔上端穿入內(nèi)模,筒體下端與外模下端齊平并固定不動，內(nèi)模向下擠壓筒體，最終筒體上端局部強化區(qū)在內(nèi)模、外模的壓力作用下成型，局部強化區(qū)處的壁厚增加；上述鐓鍛及轉(zhuǎn)運時間為10-20S，總變形< 3，轉(zhuǎn)運時間超過20S后需要重復(fù)步驟3，進行局部強化區(qū)感應(yīng)加熱；
7.打磨:去除加厚部位飛邊及厚重氧化皮；
8.局部加熱:加厚區(qū)及其熱影響區(qū)局部加熱至500-800攝氏度，去應(yīng)力； 9.校直:控制全長直線度<0.7mm/m ;
10.檢測:檢測加厚區(qū)與筒體的同軸度；
11.粗車:以筒體內(nèi)孔為基準，平端面，加工工藝倒角；
12.刮削:加工筒體內(nèi)孔；
13.鉗:以內(nèi)孔為基準，加工加厚區(qū)螺紋孔或端面螺紋。
[0006]其進一步是:所述的外模內(nèi)開有階梯型通孔，外模下端小直徑通孔與外模上端大直徑通孔之間平滑過渡連接；所述的內(nèi)模是階梯狀的圓柱體，內(nèi)模下端是小直徑圓柱體，內(nèi)模上端是與所述外模上端大直徑通孔配合的大直徑圓柱體。
[0007]在步驟10和步驟11之間，根據(jù)實際需要，選擇是否進行整體外圓拋丸。
[0008]本發(fā)明是直接利用缸筒主材進行局部鐓粗，保持了金屬纖維的在整個缸筒上的連續(xù)分布，實現(xiàn)了缸筒的局部強化，實現(xiàn)了局部強化區(qū)與筒體的強度平穩(wěn)過渡分布，可優(yōu)化缸筒載荷分布，有利于提高缸筒的質(zhì)量可靠性。
[0009]本發(fā)明借助模具和壓力機，在缸筒的端部施加足夠的壓力，利用模具控制尺寸，實現(xiàn)局部變形，使缸筒保持了金屬纖維的在整個缸筒上的連續(xù)分布。缸筒端部受壓變形后，實現(xiàn)了缸筒的局部強化，實現(xiàn)了局部強化區(qū)與筒體的強度平穩(wěn)過渡分布，有利于提高缸筒的質(zhì)量可靠性，有利于增加螺紋部位危險截面尺寸，可直接提高安全性。借助于后續(xù)合理的熱處理工藝，去除殘余應(yīng)力，使組織和尺寸穩(wěn)定，消除不良組織，提高整體過渡區(qū)的性能。
[0010]本發(fā)明應(yīng)用冷拔管，可以缸筒提高端部的強度，可解決薄壁鋼管焊接變形、焊穿、熱影響區(qū)質(zhì)量差、沖擊大時焊縫開裂、焊接氣孔等一系列問題，有利于液壓缸的輕量化設(shè)計，有利于一次加工合格。
[0011]利用局部強化全纖維缸筒，實現(xiàn)缸筒端部尺寸的靈活設(shè)計，有利于保障產(chǎn)品設(shè)計的實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是局部鐓粗準備；
圖2是局部鐓粗開始實施；
圖3是局部鐓粗結(jié)束；
圖4是缸筒局部強化區(qū)是向外加厚壁厚的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是缸筒局部強化區(qū)是同時向外和向內(nèi)加厚壁厚的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖6是缸筒局部強化區(qū)是向內(nèi)加厚壁厚的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013]以下是本發(fā)明的一個具體實施例，現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0014]如圖1至圖3所示，一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法，缸筒一端有一段壁厚較厚的局部強化區(qū)，缸筒的局部強化區(qū)通過局部鐓粗而來；
所述缸筒的具體加工步驟是:
1.選料:選擇直筒型冷拔管為筒體I，控制筒體壁厚差<10%，筒體晶粒度> 6級，無魏氏體、帶狀晶等不良組織；
2.探傷:超聲探傷； 3.下料:根據(jù)總變形量預(yù)留毛坯總長；
4.校直:控制端部直線度<0.7mm/m ；
5.局部強化區(qū)感應(yīng)加熱:筒體I上端局部強化區(qū)進行局部加熱至700-1200攝氏度，整體透熱；
6.局部鐓粗:筒體I插入外模2內(nèi)，從筒體I內(nèi)孔上端穿入內(nèi)模3，筒體I下端與外模2下端齊平并固定不動，內(nèi)模3向下擠壓筒體，最終筒體I上端局部強化區(qū)在內(nèi)模3、外模2的壓力作用下成型，局部強化區(qū)處的壁厚增加；上述鐓鍛及轉(zhuǎn)運時間為10-20S，總變形(3，轉(zhuǎn)運時間超過20S后需要重復(fù)步驟3，進行局部強化區(qū)感應(yīng)加熱；
7.打磨:去除加厚部位飛邊及厚重氧化皮；
8.局部加熱:加厚區(qū)及其熱影響區(qū)局部加熱至500-800攝氏度，去應(yīng)力；
9.校直:控制全長直線度<0.7mm/m ;
10.檢測:檢測加厚區(qū)與筒體的同軸度；
11.拋丸:進行整體外圓拋丸
12.粗車:以筒體內(nèi)孔為基準，平端面，加工工藝倒角；
13.刮削:加工筒體內(nèi)孔；
14.鉗:以內(nèi)孔為基準，加工加厚區(qū)螺紋孔或端面螺紋。
[0015]所述的外模2是一個開有階梯型通孔的柱體，外模2下端小直徑通孔與外模上端大直徑通孔之間平滑過渡連接；所述的內(nèi)模3是階梯狀的圓柱體，內(nèi)模下端是小直徑圓柱體，內(nèi)模上端是與所述外模上端大直徑通孔配合的大直徑圓柱體。通過上述步驟，借助模具和壓力機，即可加工出如圖4所示的局部強化全纖維液壓缸缸筒，實現(xiàn)缸筒的局部強化，實現(xiàn)局部強化區(qū)與筒體的強度平穩(wěn)過渡分布，有利于提高缸筒的質(zhì)量可靠性，有利于增加螺紋部位危險截面尺寸，可直接提高安全性。
[0016]保持缸筒的加工步驟不變，通過改變模具的尺寸與形狀，可加工出如圖5所示的局部強化區(qū)是同時向外和向內(nèi)加厚壁厚的缸筒和如圖6所不的局部強化區(qū)是向內(nèi)加厚壁厚的缸筒。本發(fā)明利用模具實現(xiàn)一種局部強化全纖維缸筒，實現(xiàn)缸筒端部尺寸的靈活設(shè)計，有利于保障產(chǎn)品設(shè)計的實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法，所述缸筒一端有一段壁厚較厚的局部強化區(qū)，其特征在于:所述缸筒一端的局部強化區(qū)通過局部鐓粗而來； 所述缸筒的加工步驟是: .1.選料:選擇直筒型冷拔管為筒體，控制筒體壁厚差<10%，筒體晶粒度> 6級，無魏氏體、帶狀晶等不良組織；. 2.探傷:超聲探傷；. 3.下料:根據(jù)總變形量預(yù)留毛坯總長；. 4.校直:控制端部直線度<0.7mm/m ；. 5.局部強化區(qū)感應(yīng)加熱:筒體上端局部強化區(qū)進行局部加熱至700-1200攝氏度，整體透熱；. 6.局部鐓粗:筒體插入外模內(nèi)，從筒體內(nèi)孔上端穿入內(nèi)模,筒體下端與外模下端齊平并固定不動，內(nèi)模向下擠壓筒體，最終筒體上端局部強化區(qū)在內(nèi)模、外模的壓力作用下成型，局部強化區(qū)處的壁厚增加；上述鐓鍛及轉(zhuǎn)運時間為10-20S，總變形< 3，轉(zhuǎn)運時間超過20S后需要重復(fù)步驟3，進行局部強化區(qū)感應(yīng)加熱；. 7.打磨:去除加厚部位飛邊及厚重氧化皮；. 8.局部加熱:加厚區(qū)及其熱影響區(qū)局部加熱至500-800攝氏度，去應(yīng)力；. 9.校直:控制全長直線度<0.7mm/m ;. 10.檢測:檢測加厚區(qū)與筒體的同軸度；. 11.粗車:以筒體內(nèi)孔為基準，平端面，加工工藝倒角；. 12.刮削:加工筒體內(nèi)孔；.13.鉗:以內(nèi)孔為基準，加工加厚區(qū)螺紋孔或端面螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部強化全纖維液壓缸缸筒，其特征在于:所述的外模內(nèi)開有階梯型通孔，外模下端小直徑通孔與外模上端大直徑通孔之間平滑過渡連接；所述的內(nèi)模是階梯狀的圓柱體，內(nèi)模下端是小直徑圓柱體，內(nèi)模上端是與所述外模上端大直徑通孔配合的大直徑圓柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部強化全纖維液壓缸缸筒的加工方法，其特征在于:在步驟10和步驟11之間，根據(jù)實際需要，選擇是否進行整體外圓拋丸。
【文檔編號】B23P15/00GK104308473SQ201410494690
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】葉海燕, 劉慶教, 陳登民, 羅海霞, 李福強 申請人:徐州徐工液壓件有限公司