一种用于柱塞泵的高强度六角螺母的制造工艺制造技术

本发明专利技术公开一种用于柱塞泵的高强度六角螺母的制造工艺，包括如下步骤：正火、粗车、钻孔、调质、喷丸、精车、铣外六角、精车螺纹和后处理。本发明专利技术选用锰含量为0.65wt％～0.85wt％，S含量≤0.025％，P含量≤0.025％的42CrMo圆钢作为胚料，针对其特性依次进行正火、喷丸、调质等工艺，有效实现材料内晶粒和碳化物的均匀分布；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，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。

Manufacturing process of high strength six angle nut for piston pump

The invention discloses a manufacturing process of high strength six angle nut for plunger pump, which comprises the following steps: normalizing, roughing, drilling, quenching and tempering, shot peening, finishing, milling six corners, fine turning thread and post-processing. The invention selects the manganese content of 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, according to its characteristics in normalizing and tempering, shot peening process, effectively realize the uniform distribution of materials in grain and carbide; successively oil cooling and water cooling and tempering process of tempering process on the material, and accurately grasp the time interval between the two and enter the product temperature parameters of the next section, further removal of internal defects in materials, improve the performance of the processing scheme; deviation rate less than 0.01%; material elongation rate increased to 15%, the section shrinkage decreases to 40%, the processing process of the valve cover tensile strength more than 800MPa, yield the 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六角螺母的制造工艺
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六角螺母的制造工艺。
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，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，在柱塞泵本体组装过程中，常用到六角螺母，因柱塞泵的工作强度较高，因此要求六角螺母的强度、耐磨度等性能要好；目前，市场上现有的六角螺母采用普通的钢材，普通的制备工艺，所得到的螺母强度仅能达到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，在工作过程中存在与柱塞泵本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六角螺母的制造工艺，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六角螺母的制造工艺，包括如下步骤：(1)正火：根据预设六角螺母的大小下胚料，然后进行正火处理，所述正火处理工艺包括高温正火工艺和低温正火工艺；所述高温正火工艺中先将胚料加热至850～950℃保温2～5h，然后快冷至600～700℃；所述低温正火工艺中将胚料在600～700℃下保温2～5h后进行空冷至室温；(2)粗车：对正火后胚料冷置0.5～2h后，根据预设尺寸粗车螺母外径、端面和厚度，得到螺母的整体轮廓；(3)钻孔：采用钻头粗钻螺母配合孔，并用镗孔刀进一步加工，所述钻头主轴转速为120～200r/min；镗孔刀转速为300～500r/min，吃刀量为0.5～3mm；钻孔完毕后，去除中心孔口两端的毛刺，并倒角；(4)调质：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螺母加温至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：对螺母进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为45～50Kg/min，弹丸速度为70～80m/s；(6)精车：调质处理后冷置1～3h，采用精车到对螺母的外径、端面以及厚度精车加工，所述精车车刀的主轴转速为300～500r/min；精车结束后去除边角毛刺并倒角；(7)铣外六角：采用铣刀精铣螺母外六角，所述铣刀的主轴转速为500～600r/min，吃刀量为0.2～0.5mm；(8)精车螺纹：车刀主轴转速为200～400r/min，进件速度为0.1～0.5mm/s；(9)后处理：在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。优选地，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，所述正火工艺中快冷过程中冷却介质温度保持为-10～10℃。优选地，步骤(1)中，所述正火工艺中胚料空冷过程中保持室内温度稳定，并保持为15～25℃。优选地，调质处理工艺过程中，所述淬火油槽温度保持为40～80℃。有益效果：(1)本专利技术选用锰含量为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正火、喷丸、调质等工艺，正火过程分成高温正火工艺和低温正火工艺，高温快冷工艺结合低温空冷工艺，有效实现材料内晶粒和碳化物的均匀分布；并且严格控制冷却过程中冷却介质的温度，最大程度减少对零件硬度的影响；(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)本加工工艺制得的六角螺母的抗拉强度≥800MPa、屈服强度≥750MPa。具体实施方式下面通过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六角螺母的制造工艺，包括如下步骤：(1)正火：根据预设六角螺母的大小下胚料，所述胚料为42CrMo圆钢，其中Mn含量为85wt％，S含量为0.018wt％，P含量为0.018wt％；然后进行正火处理，所述正火处理工艺包括高温正火工艺和低温正火工艺；所述高温正火工艺中先将胚料加热至900～910℃保温3h，然后快冷至650～660℃，此过程中冷却介质温度保持为-5～5℃；所述低温正火工艺中将胚料在650～660℃下保温3h后进行空冷至室温，此过程中保持室内温度稳定，并保持为15～20℃；(2)粗车：对正火后胚料冷置1.2h后，根据预设尺寸粗车螺母外径、端面和厚度，得到螺母的整体轮廓；(3)钻孔：采用钻头粗钻螺母配合孔，并用镗孔刀进一步加工，所述钻头主轴转速为180r/min；镗孔刀转速为400r/min，吃刀量为1.5mm；钻孔完毕后，去除中心孔口两端的毛刺，并倒角；(4)调质：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螺母加温至850～860℃，经保温3h后转入淬火油槽进行油冷淬火，所述淬火油槽温度保持为50～60℃，冷却至190～200℃静置1h后回火加温至600～610℃，经保温3h后转入水槽中进行水冷，冷却至190～200℃后吊出水槽，放入代转区域；(5)喷丸：对螺母进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为48Kg/min，弹丸速度为75m/s；(6)精车：调质处理后冷置1.5h，采用精车到对螺母的外径、端面以及厚度精车加工，所述精车车刀的主轴转速为400r/min；精车结束后去除边角毛刺并倒角；(7)铣外六角：采用铣刀精铣螺母外六角，所述铣刀的主轴转速为550r/min，吃刀量为0.35mm；(8)精车螺纹：车刀主轴转速为300r/min，进件速度为0.25mm/s；(9)后处理：在阀盖端面上刻零件号，并清理包装。实施例2：一种用于柱塞泵的高强度六角螺母的制造工艺，包括如下步骤：(1)正火：根据预设六角螺母的大小下胚料，所述胚料为42CrMo圆钢，其中Mn含量为0.80wt％，S含量为0.022wt％，P含量为0.022wt％；然后进行正火处理，所述正火处理工艺包括高温正火工艺和低温正火工艺；所述高温正火工艺中先将胚料加热至850～860℃保温2h，然后快冷至600～610℃，此过程中冷却介质温度保持为-10～0℃；所述低温正火工艺中将胚料在650～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柱塞泵的高强度六角螺母的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)正火：根据预设六角螺母的大小下胚料，然后进行正火处理，所述正火处理工艺包括高温正火工艺和低温正火工艺；所述高温正火工艺中先将胚料加热至850～950℃保温2～5h，然后快冷至600～700℃；所述低温正火工艺中将胚料在600～700℃下保温2～5h后进行空冷至室温；(2)粗车：对正火后胚料冷置0.5～2h后，根据预设尺寸粗车螺母外径、端面和厚度，得到螺母的整体轮廓；(3)钻孔：采用钻头粗钻螺母配合孔，并用镗孔刀进一步加工，所述钻头主轴转速为120～200r/min；镗孔刀转速为300～500r/min，吃刀量为0.5～3mm；钻孔完毕后，去除中心孔口两端的毛刺，并倒角；(4)调质：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螺母加温至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：对螺母进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为45～50Kg/min，弹丸速度为70～80m/s；(6)精车：调质处理后冷置1～3h，采用精车到对螺母的外径、端面以及厚度精车加工，所述精车车刀的主轴转速为300～500r/min；精车结束后去除边角毛刺并倒角；(7)铣外六角：采用铣刀精铣螺母外六角，所述铣刀的主轴转速为500～600r/min，吃刀量为0.2～0.5mm；(8)精车螺纹：车刀主轴转速为200～400r/min，进件速度为0.1～0.5mm/s；(9)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六角螺母的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：(1)正火：根据预设六角螺母的大小下胚料，然后进行正火处理，所述正火处理工艺包括高温正火工艺和低温正火工艺；所述高温正火工艺中先将胚料加热至850～950℃保温2～5h，然后快冷至600～700℃；所述低温正火工艺中将胚料在600～700℃下保温2～5h后进行空冷至室温；(2)粗车：对正火后胚料冷置0.5～2h后，根据预设尺寸粗车螺母外径、端面和厚度，得到螺母的整体轮廓；(3)钻孔：采用钻头粗钻螺母配合孔，并用镗孔刀进一步加工，所述钻头主轴转速为120～200r/min；镗孔刀转速为300～500r/min，吃刀量为0.5～3mm；钻孔完毕后，去除中心孔口两端的毛刺，并倒角；(4)调质：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螺母加温至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：对螺母进行抛丸处理，单个喷嘴抛丸量为45～50Kg/min，弹丸速度为70～80m/s；(...

【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