一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺，包括如下步骤：锻造、正火、粗车、调质处理、喷丸、精车、打孔和后处理。本发明专利技术针选用锰含量为0.65wt％～0.85wt％，S含量≤0.025％，P含量≤0.025％的42CrMo圆钢作为胚料，并针对其特性依次进行初锻、终锻、压边、正火、喷丸、调质等工艺，有效消除材料的自身缺陷；先后对材料进行油冷调质工艺和水冷调质工艺，并精确把握两者之间的间隔时间和进入下一工段的产品温度参数，搭配适当的升温速度、调质温度、保温时间和淬火温度，进一步去除材料内部缺陷，提高材料性能；本加工方案的偏差率≤0.01％；材料延伸率提高至15％、断面收缩率降低至40％，本加工工艺制得的阀盖抗拉强度≥800MPa、屈服强度≥750MPa。

Preparation process of high strength valve cover for plunger pump

The invention discloses a process for preparing a high strength valve cover for a plunger pump, which includes the following steps: forging, normalizing, roughing, quenching and tempering, shot peening, finishing, drilling and post-processing. This invention relates to a needle selection manganese content is 0.65wt% ~ 0.85wt%, the content of S is less than or equal to 0.025%, the content of P is less than or equal to 0.025% 42CrMo steel as raw material, and according to its characteristics in the beginning of forging, forging, pressing, normalizing, tempering, shot peening process, effectively eliminate the defects of materials; successively oil cooling and tempering process water quenching and tempering process of materials, and accurately grasp the time interval between the two products and into the next section of the temperature parameter, proper collocation of heating speed, conditioning temperature, holding time and quenching temperature, further removal of internal defects in materials, high performance materials; deviation of the process rate less than 0.01%; the elongation increased to material 15%, section shrinkage rate decreased to 40%, the processing process of the valve cover tensile strength more than 800MPa, the yield strength is not less than 750MPa.

【技术实现步骤摘要】
一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺
本专利技术属于机械加工
，具体涉及一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺。
技术介绍
柱塞泵是液压系统的一个重要装置，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油，柱塞在缸体中要往复运动，因此，它的运动量很大，因此，柱塞泵特别是用于页岩气开发的柱塞泵，因工作强度较高，泵内外会有较大的压差，为防止泵体内的液体外漏，就要求泵体上的各个零部件的强度要高，与泵本体的配合度要好，阀盖作为柱塞泵上的重要配件，同样要求其强度和配合度；目前，市场上现有的阀盖采用普通的钢材，普通的制备工艺，所得到的的阀体强度仅能达到100MPa左右，且断面收缩率较高，容易导致加工完成件与预设尺寸不一致，在装配过程中不能与泵体很好的配合，降低配合度，在盖体工作过程中存在与柱塞泵上阀体的连接性不好以及密封性差的问题，影响柱塞泵的工作效率。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种加工精度高的用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺，本工艺完成的加工完成件综合性能好、连接性能高。技术方案：本专利技术所述的一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺，包括如下步骤：(1)锻造：根据预设阀盖的大小下胚料，并依次进行初锻造、终锻造和切边处理；(2)正火：热锻后对胚料进行正火处理；正火工艺过程中先将胚料加热至850～950℃，经保温2.5～5h后进行空冷，空冷过程中保持室内温度稳定；(3)粗车：对正火后胚料冷置1～3h后粗车阀盖大端和阀盖小端，然后在阀盖小端面粗车沉孔，得到阀盖整体轮廓；(4)调质处理：所述调质处理工艺包括油冷调质工艺和水冷调质工艺；所述油冷调质工艺中先将阀盖加温至800～900℃，经保温2.5～5h后转入淬火油槽进行油冷淬火，冷却至180～220℃静置0.5～2h后回火加温至550～650℃，经保温2.5～5h后转入水槽中进行水冷，冷却至180～220℃后吊出水槽；(5)喷丸：对阀盖整体进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为50～60Kg/min，弹丸速度为65～80m/s；(6)精车：先在所述阀盖大端精车螺纹，然后精车所述阀盖小端；精车过程中车刀主轴转速为300～500r/min，进件速度为0.3～0.6mm/s；(7)打孔：在所述阀盖大端钻安装孔，所述安装孔包括中心安装孔和边缘安装孔，所述边缘安装孔孔心所在的圆周内径为所述阀盖大端端面圆周内径的0.50～0.65倍；(8)后处理：在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。优选地，为提高旋塞阀的整体强度，所述胚料为42CrMo圆钢，其中Mn含量为0.65wt％～0.85wt％，S含量≤0.025wt％，P含量≤0.025wt％。优选地，步骤(1)中所述初锻造过程中采用200～300吨位的空气锤，并控制节拍为10～25S/件；终锻造过程中采用800～1200吨位的摩擦压力机，并控制节拍为15～30S/件；所述切边处理过程中采用150～170吨位级压机，并控制节拍为15～30S/件；优选地，步骤(1)中所述初锻造结束后胚料的温度不低于900℃。优选地，为提高加工精准度，步骤(3)中所述粗车阀盖大端的过程中车刀主轴转速为800～1000r/min；粗车阀盖小端的过程中车刀主轴转速为600～900r/min；优选地，所述沉孔内径为所述阀盖大端端面圆周内径的0.65～0.7倍，沉孔深度为所述阀盖整体厚度的0.01～0.02倍。优选地，步骤(4)中所述淬火油槽温度保持为40～80℃。有益效果：(1)本专利技术针选用锰含量为0.65wt％～0.85wt％，S含量≤0.025％，P含量≤0.025％的42CrMo圆钢作为胚料，并针对其特性依次进行初锻、终锻、压边、正火、喷丸、调质等工艺，初锻过程中，每件胚料在1150～1250℃的温度煅烧20～30秒，有效消除材料的自身缺陷，保证经初锻后的胚料温度高于900℃时进入终锻工艺，此温度参数搭配适当的锻造压力和锻造节拍，此工艺条件的选定能更好的提高材料的强度；(2)调质处理条件对材料的性能影响非常大，本专利技术先后对材料进行油冷调质工艺和水冷调质工艺，并精确把握两者之间的间隔时间和进入下一工段的产品温度参数，搭配适当的升温速度、调质温度、保温时间和淬火温度，进一步去除材料内部缺陷，提高材料性能，提高材料延伸率、降低断面收缩率；(3)本专利技术中根据终锻材料的特性设定正火、喷丸以及调质等工艺参数，可有效协助提高材料延伸率至15％、降低断面收缩率至40％，有效防止材料在加工过程中出现完成件与预设尺寸相差加大的问题；(4)本专利技术依据材料特性，设定粗车、细车加工工艺的参数，有效减少加工过程种的加工误差，提高了加工精准度，本方案的加工的偏差率≤0.01％；(4)本加工工艺制得的阀盖抗拉强度≥800MPa、屈服强度≥750MPa。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺，包括如下步骤：(1)锻造，根据预设阀盖的大小下胚料，所述胚料为42CrMo圆钢，其中Mn含量为0.85wt％，S含量为0.018wt％，P含量为0.018wt％，并依次进行初锻造、终锻造和切边处理；所述初锻造过程中将胚料在1250℃的温度煅烧25秒后采用250吨位的空气锤，并控制节拍为20S/件，初锻造结束后胚料的温度不低于900℃；终锻造过程中采用1000吨位的摩擦压力机，并控制节拍为20S/件；所述切边处理过程中采用160吨位级压机，并控制节拍为20S/件；(2)正火：热锻后对胚料进行正火处理；正火工艺过程中先将胚料加热至860℃，经保温3h后进行空冷，空冷过程中保持室内温度稳定；(3)粗车：对正火后胚料冷置1.8h后粗车阀盖大端和阀盖小端，然后在阀盖小端面粗车沉孔，得到阀盖整体轮廓；所述粗车阀盖大端的过程中车刀主轴转速为925r/min；粗车阀盖小端的过程中车刀主轴转速为800r/min；所述沉孔内径为所述阀盖大端端面圆周内径的0.69倍，沉孔深度为所述阀盖整体厚度的0.016倍；(4)调质处理：所述调质处理工艺包括油冷调质工艺和水冷调质工艺；所述油冷调质工艺中先将产品平稳摆放料框内，用吊车平稳调入炉内，盖上炉盖加温至860℃，经保温3h；关闭加热电源，打开炉盖平稳吊出料框，放入油槽中淬火，此过程中上下摆动料框，油槽内的搅拌机自动搅拌，此过程中淬火油槽温度保持为40～55℃，冷却至180℃后静置1h后将料框平稳调入回火炉中，加温至600℃，经保温3h后转入水槽中进行水冷，冷却至180℃后吊出水槽，放入代转区域；(5)喷丸：对阀盖整体进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为55Kg/min，弹丸速度为70m/s；(6)精车：先在所述阀盖大端精车螺纹，然后精车所述阀盖小端；精车过程中车刀主轴转速为450r/min，进件速度为0.45mm/s；(7)打孔：在所述阀盖大端钻安装孔，所述安装孔包括中心安装孔和边缘安装孔，所述边缘安装孔孔心所在的圆周内径为所述阀盖大端端面圆周内径的0.61倍；本实施例中包含三个边缘安装孔，各相邻边缘安装孔之间对应的圆心角为120°；(8)后处理：探伤机检验合格后，在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)锻造：根据预设阀盖的大小下胚料，并依次进行初锻造、终锻造和切边处理；(2)正火：热锻后对胚料进行正火处理；正火工艺过程中先将胚料加热至850～950℃，经保温2.5～5h后进行空冷，空冷过程中保持室内温度稳定；(3)粗车：对正火后胚料冷置1～3h后粗车阀盖大端和阀盖小端，然后在阀盖小端面粗车沉孔，得到阀盖整体轮廓；(4)调质处理：所述调质处理工艺包括油冷调质工艺和水冷调质工艺；所述油冷调质工艺中先将阀盖加温至800～900℃，经保温2.5～5h后转入淬火油槽进行油冷淬火，冷却至180～220℃静置0.5～2h后回火加温至550～650℃，经保温2.5～5h后转入水槽中进行水冷，冷却至180～220℃后吊出水槽；(5)喷丸：对阀盖整体进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为50～60Kg/min，弹丸速度为65～80m/s；(6)精车：先在所述阀盖大端精车螺纹，然后精车所述阀盖小端；精车过程中车刀主轴转速为300～500r/min，进件速度为0.3～0.6mm/s；(7)打孔：在所述阀盖大端钻安装孔，所述安装孔包括中心安装孔和边缘安装孔，所述边缘安装孔孔心所在的圆周内径为所述阀盖大端端面圆周内径的0.50～0.65倍；(8)后处理：在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。...

【技术特征摘要】
1.一种用于柱塞泵的高强度阀盖的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)锻造：根据预设阀盖的大小下胚料，并依次进行初锻造、终锻造和切边处理；(2)正火：热锻后对胚料进行正火处理；正火工艺过程中先将胚料加热至850～950℃，经保温2.5～5h后进行空冷，空冷过程中保持室内温度稳定；(3)粗车：对正火后胚料冷置1～3h后粗车阀盖大端和阀盖小端，然后在阀盖小端面粗车沉孔，得到阀盖整体轮廓；(4)调质处理：所述调质处理工艺包括油冷调质工艺和水冷调质工艺；所述油冷调质工艺中先将阀盖加温至800～900℃，经保温2.5～5h后转入淬火油槽进行油冷淬火，冷却至180～220℃静置0.5～2h后回火加温至550～650℃，经保温2.5～5h后转入水槽中进行水冷，冷却至180～220℃后吊出水槽；(5)喷丸：对阀盖整体进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为50～60Kg/min，弹丸速度为65～80m/s；(6)精车：先在所述阀盖大端精车螺纹，然后精车所述阀盖小端；精车过程中车刀主轴转速为300～500r/min，进件速度为0.3～0.6mm/s；(7)打孔：在所述阀盖大端钻安装孔，所述安装孔包括中心安装孔和边缘安装孔，所述边缘安装孔孔心所在的圆周内径为所述阀盖大端端面圆周内径的0.50～0.65倍；(8)后处理：在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅剑波，
申请(专利权)人：南京晨伟机械设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32