本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于柱塞泵的高強(qiáng)度閥蓋的制備工藝。

背景技術(shù)：

柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個(gè)重要裝置，它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油、壓油，柱塞在缸體中要往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此，它的運(yùn)動(dòng)量很大，因此，柱塞泵特別是用于頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的柱塞泵，因工作強(qiáng)度較高，泵內(nèi)外會(huì)有較大的壓差，為防止泵體內(nèi)的液體外漏，就要求泵體上的各個(gè)零部件的強(qiáng)度要高，與泵本體的配合度要好，閥蓋作為柱塞泵上的重要配件，同樣要求其強(qiáng)度和配合度；目前，市場(chǎng)上現(xiàn)有的閥蓋采用普通的鋼材，普通的制備工藝，所得到的的閥體強(qiáng)度僅能達(dá)到100mpa左右，且斷面收縮率較高，容易導(dǎo)致加工完成件與預(yù)設(shè)尺寸不一致，在裝配過(guò)程中不能與泵體很好的配合，降低配合度，在蓋體工作過(guò)程中存在與柱塞泵上閥體的連接性不好以及密封性差的問(wèn)題，影響柱塞泵的工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加工精度高的用于柱塞泵的高強(qiáng)度閥蓋的制備工藝，本工藝完成的加工完成件綜合性能好、連接性能高。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種用于柱塞泵的高強(qiáng)度閥蓋的制備工藝，包括如下步驟：

(1)鍛造：根據(jù)預(yù)設(shè)閥蓋的大小下胚料，并依次進(jìn)行初鍛造、終鍛造和切邊處理；

(2)正火：熱鍛后對(duì)胚料進(jìn)行正火處理；正火工藝過(guò)程中先將胚料加熱至850～950℃，經(jīng)保溫2.5～5h后進(jìn)行空冷，空冷過(guò)程中保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定；

(3)粗車：對(duì)正火后胚料冷置1～3h后粗車閥蓋大端和閥蓋小端，然后在閥蓋小端面粗車沉孔，得到閥蓋整體輪廓；

(4)調(diào)質(zhì)處理：所述調(diào)質(zhì)處理工藝包括油冷調(diào)質(zhì)工藝和水冷調(diào)質(zhì)工藝；所述油冷 調(diào)質(zhì)工藝中先將閥蓋加溫至800～900℃，經(jīng)保溫2.5～5h后轉(zhuǎn)入淬火油槽進(jìn)行油冷淬火，冷卻至180～220℃靜置0.5～2h后回火加溫至550～650℃，經(jīng)保溫2.5～5h后轉(zhuǎn)入水槽中進(jìn)行水冷，冷卻至180～220℃后吊出水槽；

(5)噴丸：對(duì)閥蓋整體進(jìn)行拋丸處理，單個(gè)噴嘴拋丸量為50～60kg/min，彈丸速度為65～80m/s；

(6)精車：先在所述閥蓋大端精車螺紋，然后精車所述閥蓋小端；精車過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為300～500r/min，進(jìn)件速度為0.3～0.6mm/s；

(7)打孔：在所述閥蓋大端鉆安裝孔，所述安裝孔包括中心安裝孔和邊緣安裝孔，所述邊緣安裝孔孔心所在的圓周內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.50～0.65倍；

(8)后處理：在閥蓋端面上刻零件號(hào)，并清理包裝。

優(yōu)選地，為提高旋塞閥的整體強(qiáng)度，所述胚料為42crmo圓鋼，其中mn含量為0.65wt％～0.85wt％，s含量≤0.025wt％，p含量≤0.025wt％。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述初鍛造過(guò)程中采用200～300噸位的空氣錘，并控制節(jié)拍為10～25s/件；終鍛造過(guò)程中采用800～1200噸位的摩擦壓力機(jī)，并控制節(jié)拍為15～30s/件；所述切邊處理過(guò)程中采用150～170噸位級(jí)壓機(jī)，并控制節(jié)拍為15～30s/件；

優(yōu)選地，步驟(1)中所述初鍛造結(jié)束后胚料的溫度不低于900℃。

優(yōu)選地，為提高加工精準(zhǔn)度，步驟(3)中所述粗車閥蓋大端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為800～1000r/min；粗車閥蓋小端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為600～900r/min；

優(yōu)選地，所述沉孔內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.65～0.7倍，沉孔深度為所述閥蓋整體厚度的0.01～0.02倍。

優(yōu)選地，步驟(4)中所述淬火油槽溫度保持為40～80℃。

有益效果：(1)本發(fā)明針選用錳含量為0.65wt％～0.85wt％，s含量≤0.025％，p含量≤0.025％的42crmo圓鋼作為胚料，并針對(duì)其特性依次進(jìn)行初鍛、終鍛、壓邊、正火、噴丸、調(diào)質(zhì)等工藝，初鍛過(guò)程中，每件胚料在1150～1250℃的溫度煅燒20～30秒，有效消除材料的自身缺陷，保證經(jīng)初鍛后的胚料溫度高于900℃時(shí)進(jìn)入終鍛工藝，此溫度參數(shù)搭配適當(dāng)?shù)腻懺靿毫湾懺旃?jié)拍，此工藝條件的選定能更好的提高材料的強(qiáng) 度；(2)調(diào)質(zhì)處理?xiàng)l件對(duì)材料的性能影響非常大，本發(fā)明先后對(duì)材料進(jìn)行油冷調(diào)質(zhì)工藝和水冷調(diào)質(zhì)工藝，并精確把握兩者之間的間隔時(shí)間和進(jìn)入下一工段的產(chǎn)品溫度參數(shù)，搭配適當(dāng)?shù)纳郎厮俣?、調(diào)質(zhì)溫度、保溫時(shí)間和淬火溫度，進(jìn)一步去除材料內(nèi)部缺陷，提高材料性能，提高材料延伸率、降低斷面收縮率；(3)本發(fā)明中根據(jù)終鍛材料的特性設(shè)定正火、噴丸以及調(diào)質(zhì)等工藝參數(shù)，可有效協(xié)助提高材料延伸率至15％、降低斷面收縮率至40％，有效防止材料在加工過(guò)程中出現(xiàn)完成件與預(yù)設(shè)尺寸相差加大的問(wèn)題；(4)本發(fā)明依據(jù)材料特性，設(shè)定粗車、細(xì)車加工工藝的參數(shù)，有效減少加工過(guò)程種的加工誤差，提高了加工精準(zhǔn)度，本方案的加工的偏差率≤0.01％；(4)本加工工藝制得的閥蓋抗拉強(qiáng)度≥800mpa、屈服強(qiáng)度≥750mpa。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例1：一種用于柱塞泵的高強(qiáng)度閥蓋的制備工藝，包括如下步驟：

(1)鍛造，根據(jù)預(yù)設(shè)閥蓋的大小下胚料，所述胚料為42crmo圓鋼，其中mn含量為0.85wt％，s含量為0.018wt％，p含量為0.018wt％，并依次進(jìn)行初鍛造、終鍛造和切邊處理；所述初鍛造過(guò)程中將胚料在1250℃的溫度煅燒25秒后采用250噸位的空氣錘，并控制節(jié)拍為20s/件，初鍛造結(jié)束后胚料的溫度不低于900℃；終鍛造過(guò)程中采用1000噸位的摩擦壓力機(jī)，并控制節(jié)拍為20s/件；所述切邊處理過(guò)程中采用160噸位級(jí)壓機(jī)，并控制節(jié)拍為20s/件；

(2)正火：熱鍛后對(duì)胚料進(jìn)行正火處理；正火工藝過(guò)程中先將胚料加熱至860℃，經(jīng)保溫3h后進(jìn)行空冷，空冷過(guò)程中保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定；

(3)粗車：對(duì)正火后胚料冷置1.8h后粗車閥蓋大端和閥蓋小端，然后在閥蓋小端面粗車沉孔，得到閥蓋整體輪廓；所述粗車閥蓋大端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為925r/min；粗車閥蓋小端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為800r/min；所述沉孔內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.69倍，沉孔深度為所述閥蓋整體厚度的0.016倍；

(4)調(diào)質(zhì)處理：所述調(diào)質(zhì)處理工藝包括油冷調(diào)質(zhì)工藝和水冷調(diào)質(zhì)工藝；所述油冷調(diào)質(zhì)工藝中先將產(chǎn)品平穩(wěn)擺放料框內(nèi)，用吊車平穩(wěn)調(diào)入爐內(nèi)，蓋上爐蓋加溫至860℃， 經(jīng)保溫3h；關(guān)閉加熱電源，打開(kāi)爐蓋平穩(wěn)吊出料框，放入油槽中淬火，此過(guò)程中上下擺動(dòng)料框，油槽內(nèi)的攪拌機(jī)自動(dòng)攪拌，此過(guò)程中淬火油槽溫度保持為40～55℃，冷卻至180℃后靜置1h后將料框平穩(wěn)調(diào)入回火爐中，加溫至600℃，經(jīng)保溫3h后轉(zhuǎn)入水槽中進(jìn)行水冷，冷卻至180℃后吊出水槽，放入代轉(zhuǎn)區(qū)域；

(5)噴丸：對(duì)閥蓋整體進(jìn)行拋丸處理，單個(gè)噴嘴拋丸量為55kg/min，彈丸速度為70m/s；

(6)精車：先在所述閥蓋大端精車螺紋，然后精車所述閥蓋小端；精車過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為450r/min，進(jìn)件速度為0.45mm/s；

(7)打孔：在所述閥蓋大端鉆安裝孔，所述安裝孔包括中心安裝孔和邊緣安裝孔，所述邊緣安裝孔孔心所在的圓周內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.61倍；本實(shí)施例中包含三個(gè)邊緣安裝孔，各相鄰邊緣安裝孔之間對(duì)應(yīng)的圓心角為120°；

(8)后處理：探傷機(jī)檢驗(yàn)合格后，在閥蓋端面上刻零件號(hào)，并清理包裝。

實(shí)施例2：一種用于柱塞泵的高強(qiáng)度閥蓋的制備工藝，包括如下步驟：

(1)鍛造，根據(jù)預(yù)設(shè)閥蓋的大小下胚料，所述胚料為42crmo圓鋼，其中mn含量為0.65wt，s含量為0.025wt％，p含量為0.025wt％，并依次進(jìn)行初鍛造、終鍛造和切邊處理；所述初鍛造過(guò)程中將胚料在1150℃的溫度煅燒20秒后采用200噸位的空氣錘，并控制節(jié)拍為10s/件，初鍛造結(jié)束后胚料的溫度不低于900℃；終鍛造過(guò)程中采用800噸位的摩擦壓力機(jī)，并控制節(jié)拍為15s/件；所述切邊處理過(guò)程中采用150噸位級(jí)壓機(jī)，并控制節(jié)拍為15s/件；

(2)正火：熱鍛后對(duì)胚料進(jìn)行正火處理；正火工藝過(guò)程中先將胚料加熱至850℃，經(jīng)保溫2.5h后進(jìn)行空冷，空冷過(guò)程中保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定；

(3)粗車：對(duì)正火后胚料冷置1h后粗車閥蓋大端和閥蓋小端，然后在閥蓋小端面粗車沉孔，得到閥蓋整體輪廓；所述粗車閥蓋大端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為800r/min；粗車閥蓋小端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為600r/min；所述沉孔內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.65倍，沉孔深度為所述閥蓋整體厚度的0.01倍；

(4)調(diào)質(zhì)處理：所述調(diào)質(zhì)處理工藝包括油冷調(diào)質(zhì)工藝和水冷調(diào)質(zhì)工藝；所述油冷調(diào)質(zhì)工藝中先將產(chǎn)品平穩(wěn)擺放料框內(nèi)，用吊車平穩(wěn)調(diào)入爐內(nèi)，蓋上爐蓋加溫至800℃， 經(jīng)保溫3h；關(guān)閉加熱電源，打開(kāi)爐蓋平穩(wěn)吊出料框，放入油槽中淬火，此過(guò)程中上下擺動(dòng)料框，油槽內(nèi)的攪拌機(jī)自動(dòng)攪拌，此過(guò)程中淬火油槽溫度保持為55～70℃，冷卻至200℃后靜置0.5h后將料框平穩(wěn)調(diào)入回火爐中，加溫至550℃，經(jīng)保溫2.5h后轉(zhuǎn)入水槽中進(jìn)行水冷，冷卻至200℃后吊出水槽，放入代轉(zhuǎn)區(qū)域；

(5)噴丸：對(duì)閥蓋整體進(jìn)行拋丸處理，單個(gè)噴嘴拋丸量為50kg/min，彈丸速度為65m/s；

(6)精車：先在所述閥蓋大端精車螺紋，然后精車所述閥蓋小端；精車過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為300r/min，進(jìn)件速度為0.3mm/s；

(7)打孔：在所述閥蓋大端鉆安裝孔，所述安裝孔包括中心安裝孔和邊緣安裝孔，所述邊緣安裝孔孔心所在的圓周內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.50倍；本實(shí)施例中包含四個(gè)邊緣安裝孔，各相鄰邊緣安裝孔之間對(duì)應(yīng)的圓心角為90°；

(8)后處理：探傷機(jī)檢驗(yàn)合格后，在閥蓋端面上刻零件號(hào)，并清理包裝。

實(shí)施例3：一種用于柱塞泵的高強(qiáng)度閥蓋的制備工藝，包括如下步驟：

(1)鍛造，根據(jù)預(yù)設(shè)閥蓋的大小下胚料，所述胚料為42crmo圓鋼，其中mn含量為0.80wt，s含量為0.022wt％，p含量為0.022wt％，并依次進(jìn)行初鍛造、終鍛造和切邊處理；所述初鍛造過(guò)程中將胚料在1190℃的溫度煅燒20～30秒后采用300噸位的空氣錘，并控制節(jié)拍為25s/件，初鍛造結(jié)束后胚料的溫度不低于900℃；終鍛造過(guò)程中采用1200噸位的摩擦壓力機(jī)，并控制節(jié)拍為30s/件；所述切邊處理過(guò)程中采用170噸位級(jí)壓機(jī)，并控制節(jié)拍為30s/件；

(2)正火：熱鍛后對(duì)胚料進(jìn)行正火處理；正火工藝過(guò)程中先將胚料加熱至950℃，經(jīng)保溫5h后進(jìn)行空冷，空冷過(guò)程中保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定；

(3)粗車：對(duì)正火后胚料冷置3h后粗車閥蓋大端和閥蓋小端，然后在閥蓋小端面粗車沉孔，得到閥蓋整體輪廓；所述粗車閥蓋大端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min；粗車閥蓋小端的過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為900r/min；所述沉孔內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.7倍，沉孔深度為所述閥蓋整體厚度的0.02倍；

(4)調(diào)質(zhì)處理：所述調(diào)質(zhì)處理工藝包括油冷調(diào)質(zhì)工藝和水冷調(diào)質(zhì)工藝；所述油冷調(diào)質(zhì)工藝中先將產(chǎn)品平穩(wěn)擺放料框內(nèi)，用吊車平穩(wěn)調(diào)入爐內(nèi)，蓋上爐蓋加溫至900℃， 經(jīng)保溫5h；關(guān)閉加熱電源，打開(kāi)爐蓋平穩(wěn)吊出料框，放入油槽中淬火，此過(guò)程中上下擺動(dòng)料框，油槽內(nèi)的攪拌機(jī)自動(dòng)攪拌，此過(guò)程中淬火油槽溫度保持為65～80℃，冷卻至220℃后靜置2h后將料框平穩(wěn)調(diào)入回火爐中，加溫至650℃，經(jīng)保溫5h后轉(zhuǎn)入水槽中進(jìn)行水冷，冷卻至220℃后吊出水槽，放入代轉(zhuǎn)區(qū)域；

(5)噴丸：對(duì)閥蓋整體進(jìn)行拋丸處理，單個(gè)噴嘴拋丸量為60kg/min，彈丸速度為80m/s；

(6)精車：先在所述閥蓋大端精車螺紋，然后精車所述閥蓋小端；精車過(guò)程中車刀主軸轉(zhuǎn)速為500r/min，進(jìn)件速度為0.6mm/s；

(7)打孔：在所述閥蓋大端鉆安裝孔，所述安裝孔包括中心安裝孔和邊緣安裝孔，所述邊緣安裝孔孔心所在的圓周內(nèi)徑為所述閥蓋大端端面圓周內(nèi)徑的0.65倍；本實(shí)施例中包含五個(gè)邊緣安裝孔，各相鄰邊緣安裝孔之間對(duì)應(yīng)的圓心角為72°；

(8)后處理：探傷機(jī)檢驗(yàn)合格后，在閥蓋端面上刻零件號(hào)，并清理包裝。

本發(fā)明實(shí)施例1～3的產(chǎn)品性能與現(xiàn)有產(chǎn)品性能的對(duì)比數(shù)據(jù)如表1所示；

表1實(shí)施例1～3的產(chǎn)品性能與現(xiàn)有產(chǎn)品性能的對(duì)比數(shù)據(jù)

如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對(duì)本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對(duì) 其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。