一種小型缸套的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開(kāi)了一種小型缸套的制造方法，包括計(jì)算制造缸套所需的原材料棒料的體積，計(jì)算得到原材料棒料的長(zhǎng)度，剪切出相應(yīng)長(zhǎng)度的原材料棒材，在原材料棒料的兩個(gè)端面沖壓半圓型壓坑和壓制圓角，進(jìn)行深度后拉伸，沖掉原材料棒料的鐵芯，形成內(nèi)孔，在原材料棒料的一端形成法蘭部，對(duì)原材料棒料進(jìn)行機(jī)械加工成型，制成規(guī)定尺寸的缸套。本發(fā)明利用材料綜合平衡設(shè)計(jì)原理，并借助于相應(yīng)的沖棒、芯棒和模具，在外力作用下，使金屬材料發(fā)生質(zhì)量移動(dòng)和重新分布，直接加工成復(fù)雜形狀的汽車工業(yè)用小型管套，減小了加工量、提高了生產(chǎn)效率和原材料棒料利用率、縮短了制造周期、節(jié)約了能源消耗，還減少了環(huán)境污染。
【專利說(shuō)明】一種小型缸套的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種小型缸套的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在汽車工業(yè)中使用的小型金屬缸套，決大多數(shù)都是經(jīng)過(guò)將原材料拉伸，去應(yīng)力處理，多道機(jī)械加工，表面處理等多道加工工藝才能完成。以上描述的加工方式，大部分材料都要在加工過(guò)程中都變成鐵屑，如圖1所示，原材料棒料12只有一部分形成缸套11，其余白色部分均變成鐵屑等廢料，造成了加工量大、生產(chǎn)效率低、原材料棒料利用率低、制造周期長(zhǎng)、能源消耗大等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種小型缸套的制造方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缸套加工方式加工量大、生產(chǎn)效率低、原材料棒料利用率低等問(wèn)題。
[0005]( 二 )技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種小型缸套的制造方法，包括以下步驟:
[0007]S1.計(jì)算制造缸套所需的原材料棒料的體積，所述原材料棒料的體積等于所述缸套桿部的體積、所述缸套法蘭部的體積和沖內(nèi)孔時(shí)鐵芯的體積之和，其中，所述缸套桿部的直徑、所述缸套桿部的長(zhǎng)度、所述缸套法蘭部的直徑、所述缸套法蘭部的長(zhǎng)度和所述缸套內(nèi)孔的直徑均留有加工余量；
[0008]S2.所述原材料棒料的直徑與所述缸套桿部留有加工余量后的直徑相同，通過(guò)所述原材料棒料的體積和直徑計(jì)算得到所述原材料棒料的長(zhǎng)度；
[0009]S3.剪切出相應(yīng)長(zhǎng)度的所述原材料棒材；
[0010]S4.用半圓型中心沖棒在所述原材料棒料的兩個(gè)端面沖壓半圓型壓坑,用壓圓角模具在所述原材料棒料的兩端壓制圓角；
[0011]S5.用深度后拉伸沖棒擠壓所述原材料棒料進(jìn)行深度后拉伸，經(jīng)過(guò)深度后拉伸的所述原材料棒料的一端留有鐵芯；
[0012]S6.用常規(guī)沖棒沖掉所述原材料棒料的鐵芯，形成內(nèi)孔；
[0013]S7.用法蘭成型支撐芯棒支撐所述原材料棒料的內(nèi)孔，用法蘭成型沖棒擠壓所述原材料棒料被沖掉鐵芯的一端，所述法蘭成型支撐芯棒和法蘭成型沖棒與法蘭成型模具的內(nèi)腔共同作用在所述原材料棒料的一端形成法蘭部；
[0014]S8.對(duì)所述原材料棒料進(jìn)行機(jī)械加工成型，制成規(guī)定尺寸的所述缸套。
[0015]優(yōu)選地，所述原材料棒料的體積的計(jì)算公式為:
[0016]V0 = Ji X (Djy1)2X (L^y2) /4+ τι X (D^y3)2X (L2+y4) /4+ τι X (d「y5)2Xt/4_ π X(d「y5)2X (1^+5^+1^+5^)/4
[0017]其中，Vtl為所述原材料棒體的體積，D1為所述缸套法蘭部的直徑，D2為所述缸套桿部的直徑，Cl1為所述缸套內(nèi)孔的直徑，L1為所述缸套桿部的長(zhǎng)度，L2為所述缸套法蘭部的長(zhǎng)度，t為所述鐵芯的厚度，Y1為所述缸套桿部直徑的加工余量、y2為所述缸套桿部長(zhǎng)度的加工余量、y3為所述缸套法蘭部直徑的加工余量、y4為所述缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量，y5為所述缸套內(nèi)孔直徑的加工余量。
[0018]優(yōu)選地，所述原材料棒料的長(zhǎng)度的計(jì)算公式為:
[0019]L0 = V0X4/[π X (Vy1)2]
[0020]其中，Ltl為原材料棒料的長(zhǎng)度。
[0021]優(yōu)選地，所述缸套桿部直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm、所述缸套桿部長(zhǎng)度的加工余量為Imm?2mm、所述缸套法蘭部直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm、所述缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量為Imm?2mm，所述缸套內(nèi)孔直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟S3中用冷鐓機(jī)剪切出相應(yīng)長(zhǎng)度的所述原材料棒料。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟S4中用半圓型中心沖棒在所述原材料棒料的一端沖壓半圓型壓坑，并用壓圓角模具壓制圓角，將所述原材料棒料調(diào)轉(zhuǎn)180°，用半圓柱型中心沖棒在所述原材料棒料的另一端沖壓半圓型壓坑，并用壓圓角模具壓制圓角。
[0024]優(yōu)選地，所述半圓型壓坑的深度為2mm?4mm,所述圓角的半徑為Imm?3mm。
[0025]優(yōu)選地，所述鐵芯厚度為3mm?6mm。
[0026]優(yōu)選地，所述步驟S8中所述機(jī)械加工成型的過(guò)程為:首先，夾緊所述原材料棒料對(duì)應(yīng)所述缸套桿部一端的內(nèi)徑，車削外徑、發(fā)蘭臺(tái)階和另一端端面；然后，將所述原材料棒料調(diào)轉(zhuǎn)180°，夾緊所述原材料棒料對(duì)應(yīng)所述缸套法蘭部一端的外徑，車削剩余外徑、倒角、內(nèi)徑和另一端端面。
[0027](三)有益效果
[0028]本發(fā)明的小型缸套的制造方法是利用材料綜合平衡設(shè)計(jì)原理，并借助于相應(yīng)的沖棒、芯棒和模具等設(shè)備，在外力作用下，使金屬材料發(fā)生質(zhì)量移動(dòng)和重新分布，將原材料棒料多步成型，取代價(jià)格相對(duì)比較貴的無(wú)縫鋼管，直接加工成復(fù)雜形狀的汽車工業(yè)用小型管套，并且有效地避免了成型時(shí)產(chǎn)生裂紋和折疊等缺陷，與傳統(tǒng)的加工方式相比，本發(fā)明的這種小型缸套的制造方法減小了加工量、提高了生產(chǎn)效率和原材料棒料利用率高、縮短了制造周期、節(jié)約了能源消耗，還減少了環(huán)境污染。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中缸套加工方法的缸套與原材料棒料的比例示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中缸套尺寸標(biāo)注示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中步驟S4后原材料棒料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中步驟S5后原材料棒料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中步驟S6后原材料棒料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中步驟S7后原材料棒料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中半圓型中心沖棒的示意圖；
[0036]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中壓圓角模具的示意圖；
[0037]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中深度后拉伸沖棒的示意圖；
[0038]圖10為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中法蘭成型支撐芯棒的示意圖；
[0039]圖11為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中法蘭成型模具的示意圖；
[0040]圖12為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中步驟S7的示意圖；
[0041]圖13為本發(fā)明實(shí)施例的小型缸套的制造方法中步驟S8后缸套的示意圖。
[0042]圖中，11:缸套；12:原材料棒料；21:原材料棒料；22:法蘭成型支撐芯棒；23:法蘭成型沖棒；24:法蘭成型模具。

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0044]本實(shí)施例的小型缸套的制造方法包括以下步驟:
[0045]S1.計(jì)算制造缸套所需的原材料棒料的體積；
[0046]原材料棒料的體積等于缸套桿部的體積、缸套法蘭部的體積和沖內(nèi)孔時(shí)鐵芯的體積之和，其中，缸套桿部的直徑、缸套桿部的長(zhǎng)度、缸套法蘭部的直徑、缸套法蘭部的長(zhǎng)度和缸套內(nèi)孔的直徑均留有加工余量；
[0047]原材料棒料的體積的計(jì)算公式為:
[0048]V0 = Ji X (Djy1)2X (L^y2) /4+ τι X (D^y3)2X (L2+y4) /4+ τι X (Clfy5)2XtZ^-Ji X(d「y5)2X (1^+5^+1^+5^)/4
[0049]如圖2所示，其中，V0為原材料棒體的體積，D1為缸套法蘭部的直徑，D2為缸套桿部的直徑，Cl1為缸套內(nèi)孔的直徑，L1為缸套桿部的長(zhǎng)度，L2為缸套法蘭部的長(zhǎng)度，t為鐵芯的厚度為缸套桿部直徑的加工余量、y2為缸套桿部長(zhǎng)度的加工余量、y3為缸套法蘭部直徑的加工余量、y4為缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量，y5為缸套內(nèi)孔直徑的加工余量；
[0050]本實(shí)施例中上述各加工余量的范圍為:缸套桿部直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm、缸套桿部長(zhǎng)度的加工余量為Imm?2mm、缸套法蘭部直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm、缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量為Imm?2mm，缸套內(nèi)孔直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm，其中，根據(jù)零件直徑大小，來(lái)選擇缸套桿部和缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量，當(dāng)零件直徑大于30mm時(shí)長(zhǎng)度加工余量取2mm,當(dāng)零件直徑小于30mm時(shí)取Imm,而其它直徑加工余量也可以按類似原則選取。
[0051]S2.通過(guò)原材料棒料的體積和直徑計(jì)算得到原材料棒料的長(zhǎng)度，原材料棒料的直徑與缸套桿部留有加工余量后的直徑相同；
[0052]原材料棒料的長(zhǎng)度的計(jì)算公式為:
[0053]L0 = V0 X 4/ [ π X (D^y1)2]
[0054]其中，Ltl為原材料棒料的長(zhǎng)度。
[0055]S3.用冷鐓機(jī)剪切出步驟S2中計(jì)算出的相應(yīng)長(zhǎng)度的原材料棒材。
[0056]S4.用半圓型中心沖棒(如圖7所示)在原材料棒料的一端沖壓半圓型壓坑,并用壓圓角模具(如圖8所示)壓制圓角，將原材料棒料調(diào)轉(zhuǎn)180°，用半圓柱型中心沖棒在原材料棒料的另一端沖壓半圓型壓坑，并用壓圓角模具壓制圓角，得到如圖3所示的原材料棒材；
[0057]本實(shí)施例中，半圓型壓坑的深度為2mm?4mm,圓角的半徑為Imm?3mm,半圓型壓坑的直徑應(yīng)不小于原材料棒材的半徑，半圓型壓坑的直徑根據(jù)零件大小用于定中心和保證端面平滑，避免后續(xù)加工時(shí)可能出現(xiàn)的加工缺陷。
[0058]S5.用深度后拉伸沖棒(如圖9所示)擠壓原材料棒料進(jìn)行深度后拉伸，經(jīng)過(guò)深度后拉伸的原材料棒料的一端留有鐵芯，得到如圖4所示的原材料棒料；
[0059]本實(shí)施例中，鐵芯厚度為3mm?6mm。
[0060]S6.用常規(guī)沖棒沖掉原材料棒料的鐵芯，形成缸套的內(nèi)孔，得到如圖5所示的原材料棒料。
[0061]S7.如圖12所示，用法蘭成型支撐芯棒22(具體結(jié)構(gòu)如圖10所示)支撐原材料棒料21的內(nèi)孔，用法蘭成型沖棒23擠壓原材料棒料21被沖掉鐵芯的一端，法蘭成型支撐芯棒22和法蘭成型沖棒23與法蘭成型模具24 (具體結(jié)構(gòu)如圖11所示)的內(nèi)腔共同作用在原材料棒料21的一端形成缸套的法蘭部，得到如圖6所示的原材料棒料。
[0062]S8.對(duì)原材料棒料進(jìn)行機(jī)械加工成型，制成規(guī)定尺寸的缸套,如圖13所示；
[0063]其中，機(jī)械加工成型的過(guò)程為:首先,夾緊原材料棒料對(duì)應(yīng)缸套桿部一端的內(nèi)徑，車削外徑、發(fā)蘭臺(tái)階和另一端端面；然后，將原材料棒料調(diào)轉(zhuǎn)180°，夾緊原材料棒料對(duì)應(yīng)缸套法蘭部一端的外徑，車削剩余外徑、倒角、內(nèi)徑和另一端端面。
[0064]本發(fā)明的小型缸套的制造方法是利用材料綜合平衡設(shè)計(jì)原理，并借助于相應(yīng)的沖棒、芯棒和模具等設(shè)備，在外力作用下，使金屬材料發(fā)生質(zhì)量移動(dòng)和重新分布，將原材料棒料多步成型，取代價(jià)格相對(duì)比較貴的無(wú)縫鋼管，直接加工成復(fù)雜形狀的汽車工業(yè)用小型管套，并且有效地避免了成型時(shí)產(chǎn)生裂紋和折疊等缺陷，與傳統(tǒng)的加工方式相比，本發(fā)明的這種小型缸套的制造方法減小了加工量、提高了生產(chǎn)效率和原材料棒料利用率高、縮短了制造周期、節(jié)約了能源消耗，還減少了環(huán)境污染。
[0065]本發(fā)明的實(shí)施例是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種小型缸套的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 51.計(jì)算制造缸套所需的原材料棒料的體積，所述原材料棒料的體積等于所述缸套桿部的體積、所述缸套法蘭部的體積和沖內(nèi)孔時(shí)鐵芯的體積之和,其中，所述缸套桿部的直徑、所述缸套桿部的長(zhǎng)度、所述缸套法蘭部的直徑、所述缸套法蘭部的長(zhǎng)度和所述缸套內(nèi)孔的直徑均留有加工余量； 52.所述原材料棒料的直徑與所述缸套桿部留有加工余量后的直徑相同，通過(guò)所述原材料棒料的體積和直徑計(jì)算得到所述原材料棒料的長(zhǎng)度； 53.剪切出相應(yīng)長(zhǎng)度的所述原材料棒材； 54.用半圓型中心沖棒在所述原材料棒料的兩個(gè)端面沖壓半圓型壓坑，用壓圓角模具在所述原材料棒料的兩端壓制圓角； 55.用深度后拉伸沖棒擠壓所述原材料棒料進(jìn)行深度后拉伸，經(jīng)過(guò)深度后拉伸的所述原材料棒料的一端留有鐵芯； 56.用常規(guī)沖棒沖掉所述原材料棒料的鐵芯，形成內(nèi)孔； 57.用法蘭成型支撐芯棒支撐所述原材料棒料的內(nèi)孔，用法蘭成型沖棒擠壓所述原材料棒料被沖掉鐵芯的一端，所述法蘭成型支撐芯棒和法蘭成型沖棒與法蘭成型模具的內(nèi)腔共同作用在所述原材料棒料的一端形成法蘭部； 58.對(duì)所述原材料棒料進(jìn)行機(jī)械加工成型，制成規(guī)定尺寸的所述缸套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述原材料棒料的體積的計(jì)算公式為:
V0 = Ji X (Dfy1)2X (L^y2) /4+ π X (Dfy3)2X (L2+y4) /4+ π X ((I1-Y5)2 X t/4- π X (d^y5)2 X (Li+y2+L2+y4) /4 其中，Vtl為所述原材料棒體的體積，D1為所述缸套法蘭部的直徑，D2為所述缸套桿部的直徑，Cl1為所述缸套內(nèi)孔的直徑，L1為所述缸套桿部的長(zhǎng)度，L2為所述缸套法蘭部的長(zhǎng)度，t為所述鐵芯的厚度，yi為所述缸套桿部直徑的加工余量、y2為所述缸套桿部長(zhǎng)度的加工余量、y3為所述缸套法蘭部直徑的加工余量、y4為所述缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量，y5為所述缸套內(nèi)孔直徑的加工余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述原材料棒料的長(zhǎng)度的計(jì)算公式為:
L0 = V0 X 4/[JI X (D^y1)2] 其中，Ltl為原材料棒料的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述缸套桿部直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm、所述缸套桿部長(zhǎng)度的加工余量為Imm?2mm、所述缸套法蘭部直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm、所述缸套法蘭部長(zhǎng)度的加工余量為Imm?2mm，所述缸套內(nèi)孔直徑的加工余量為0.3mm?0.7mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述步驟S3中用冷鐓機(jī)剪切出相應(yīng)長(zhǎng)度的所述原材料棒料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述步驟S4中用半圓型中心沖棒在所述原材料棒料的一端沖壓半圓型壓坑，并用壓圓角模具壓制圓角，將所述原材料棒料調(diào)轉(zhuǎn)180°，用半圓柱型中心沖棒在所述原材料棒料的另一端沖壓半圓型壓坑，并用壓圓角模具壓制圓角。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述半圓型壓坑的深度為2mm?4mm,所述圓角的半徑為Imm?3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述鐵芯厚度為3mm?6mm ο
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型缸套的制造方法，其特征在于，所述步驟S8中所述機(jī)械加工成型的過(guò)程為:首先，夾緊所述原材料棒料對(duì)應(yīng)所述缸套桿部一端的內(nèi)徑，車削外徑、發(fā)蘭臺(tái)階和另一端端面；然后，將所述原材料棒料調(diào)轉(zhuǎn)180°，夾緊所述原材料棒料對(duì)應(yīng)所述缸套法蘭部一端的外徑，車削剩余外徑、倒角、內(nèi)徑和另一端端面。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK104353965SQ201410512535
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】樓炎康, 張永輝, 雷水旺 申請(qǐng)人:寧波磐吉奧機(jī)械工業(yè)有限公司