[发明专利]一种凡尔座的加工工艺

说明书

本发明提供一种凡尔座的加工工艺，包括以下步骤：模锻毛坯，预先热处理，半精加工，最终热处理，表面喷砂，精加工，该凡尔座的加工方法及装置设计合理，通过锻造毛坯来改善材料组织结构，能够有效地提高材料机械性能，减少材料成本和加工时间，在对凡尔座加工时，凡尔座在渗碳淬火完成后，放弃传统磨削加工以避免磨削出现磨削裂纹，采用以车削加工代替磨削加工方式，产品表面粗糙度可达Ra0.4。

技术领域

本发明属于柱塞泵加工技术领域，特别涉及一种凡尔座的加工工艺。

背景技术

凡尔座在柱塞泵液力端阀箱中与凡尔体总成配合使用，阀箱上的内锥孔与凡尔座外锥面配合，起硬密封作用，凡尔座外锥面有一处密封槽装有密封圈，起软密封作用，凡尔座内锥面与凡尔体总成胶皮配合密封，通过凡尔体总成的上下开闭，实现柱塞泵在作业过程中流体的吸入和排出功能。凡尔座的外锥面、密封槽和内锥孔加工精度直接影响阀箱和凡尔体总成的密封性能，密封不好会造成高压液体渗漏和排出压力不稳，进一步造成阀箱磨损和刺穿。凡尔座的工作环境极端恶劣，既要承受陶粒、滑溜水等高压流体的冲刷和腐蚀，还要承受凡尔体总成开闭时的反复冲击，凡尔座的冲击韧性和耐磨性直接影响到凡尔座的使用寿命。

目前普遍采用的加工方法是圆钢下料→钻孔→半精加工外形→渗碳淬火→表面喷砂→磨外锥面→磨内锥面，这种加工工艺存在一些缺点：1.材料采用圆钢，加工余量较大，造成较高的加工应力和生产成本。2.没有预先热处理，材料组织疏松、晶粒粗大，材料的机械性能较低，最后热处理时工件的变形量较大。3.凡尔座密封槽在渗碳淬火工序之前加工完成，渗碳淬火后会有一定的变形量，无法保证与外锥面的加工精度。4.内锥面和外锥面分两步磨削工序完成，定位基准不统一，每序装夹都需要校正，加工精度不易保证，工人操作不便。5.内外锥面采用磨削加工，磨削加工时高速旋转的砂轮会在工件表面产生较高的磨削热，当切削液进行冷却润滑时，极易产生磨削裂纹，并且，在装夹凡尔座时，定心效果差，装夹效率低，为此，本发明提出一种凡尔座的加工工艺。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种凡尔座的加工工艺，该凡尔座的加工方法及装置设计合理，通过锻造毛坯来改善材料组织结构，能够有效地提高材料机械性能，减少材料成本和加工时间，在对凡尔座加工时，凡尔座在渗碳淬火完成后，放弃传统磨削加工以避免磨削出现磨削裂纹，采用以车削加工代替磨削加工方式，产品表面粗糙度可达Ra0.4。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种凡尔座的加工工艺，具体步骤如下：

步骤一：模锻毛坯；材料选用20CrMnTi低碳合金钢，锻造方式为模锻，锻造设备为摩擦压力机；

步骤二：预先热处理；正火处理，选用RX3箱式电炉将毛坯加热至温度930-950℃，保温1小时，然后冷却，冷却方式采用出炉空冷，冷却介质为空气；

步骤三：半精加工；采用CA6140数控车床加工内锥面、外锥面和密封槽，内锥面、外锥面和密封槽均留单边0.2mm余量，其余各部尺寸按图纸加工达要求；

步骤四：最终热处理：最终热处理工艺路线为渗碳+淬火+低温回火，采用RQ3-90-9型井式气体渗碳炉，加热温度为920℃，渗碳介质为煤油，装炉后升温期间进行排气，煤油滴入量35-65滴/分钟，排气时间不低于1小时，升温至920℃后保温强渗，煤油滴入量140-160滴/分钟，保温时间3.5小时，保温强渗完后进入扩散阶段，煤油滴入量降低至60-80滴/分钟，扩散时间3小时，扩散完成后降温至840±10℃，当预冷至840℃时，保温30分钟，工件出炉进行淬火处理，冷却方式为油冷，淬火介质为40#机械淬火油，淬火完成后进行低温回火，选用RX3箱式电阻炉，炉温升至180℃后装入工件，保温时间2小时，最终工件获得渗碳层深1.5-2mm，表面硬度为HRC58-62，芯部硬度HRC30-45；

步骤五：表面喷砂；使用80目棕钢砂对工件表面进行喷砂处理，空气压力0.8MPa，与工件表面的法线夹角30-45°；