一種用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種柱塞泵缸體的坯件結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的工程機(jī)械的液壓零部件中，有許多高端產(chǎn)品涉及到銅合金與鋼鐵材料的復(fù)合技術(shù)，這種復(fù)合不是簡(jiǎn)單的機(jī)械貼合，而是兩者材料之間的冶金結(jié)合，即在兩種材料的界面上發(fā)生原子之間的相互滲透和冶金反應(yīng)，因而對(duì)復(fù)合工藝有很高的技術(shù)要求。如常見的液壓柱塞泵缸體，為了解決使用過(guò)程中缸體與柱塞、配油盤等零件的摩擦副匹配問(wèn)題，其缸體就是由鋼基體與銅合金的復(fù)合構(gòu)件，其復(fù)合面包括平面、曲面、圓柱面及孔。
[0003]現(xiàn)有國(guó)內(nèi)鋼基體(用鋼加工成型的熔鑄前毛坯)與銅合金的熔鑄結(jié)合，在圓柱面及孔的復(fù)合方面，還沒(méi)有類似部件的制造經(jīng)驗(yàn)，目前，國(guó)內(nèi)解決液壓柱塞泵缸體柱塞孔(圓柱孔)的復(fù)合問(wèn)題，通常采用澆注或者鑲嵌銅套的辦法，澆注法是把銅熔化后采用人工把銅液澆注到鋼基體上的方式，其存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、安全隱患大，合格率低(尤其是尺寸較大的產(chǎn)品)等缺點(diǎn)，在圓柱面及孔的澆注復(fù)合方面，存在先天性不足一一銅在孔中的順序凝固問(wèn)題一直沒(méi)有合適的解決方法。鑲嵌銅套的辦法是采用機(jī)械力使銅套過(guò)盈配合在鋼基體的孔內(nèi)，是簡(jiǎn)單的機(jī)械貼合，這種加工方法在使用過(guò)程中銅套極易拔出，存在很大的使用安全隱患，尤其在中高壓、高壓液壓柱塞泵方面安全隱患更大。
[0004]中國(guó)專利CN 102513521 B公開了一種本實(shí)用新型公開了一種液壓柱塞泵缸體的鋼基體與銅合金圓柱面及孔的熔鑄方法，步驟如下:清潔鋼基體需熔鑄表面，并對(duì)表面進(jìn)行活化；將銅合金放置于鋼基體上，進(jìn)行預(yù)熱；熔化銅合金使其流入到鋼基體需復(fù)合區(qū)域；保溫放置30-60min ;兩段冷卻。采用該技術(shù)后有效解決了鋼基體與銅合金兩種金屬材質(zhì)冶金結(jié)合的問(wèn)題，并且使其界面的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到了產(chǎn)品的再加工及實(shí)用工況要求，使該類產(chǎn)品(液壓柱塞泵鋼基體整體熔鑄缸體毛坯)的合格率可達(dá)95%以上，生產(chǎn)效率至少提高一倍以上，結(jié)合強(qiáng)度提高20%左右，相對(duì)國(guó)內(nèi)同內(nèi)產(chǎn)品成本下降約15%。
[0005]但是在實(shí)際工作中，柱塞泵不同部位的工作面工況不同，若要進(jìn)一步提高工作性能，需要在不用的工作面上復(fù)合不同的銅合金，而上述方法只能在缸體上熔鑄一種銅合金，不能滿足柱塞泵技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)目前液壓柱塞泵缸體復(fù)合銅合金技術(shù)只能復(fù)合一種銅合金的問(wèn)題，提供了一種能夠在柱塞泵缸體的不同工作面上復(fù)合不同銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)，坯件的頂部中央有球形凹面，坯件內(nèi)部設(shè)有一圈柱形的缸體孔，缸體孔中安裝銅套，銅套套在芯棒上。
[0009]銅套頂端低于芯棒頂端，芯棒中央開設(shè)有通孔，坯件下端面安裝密封板，僅留出和通孔連通的透氣孔。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]1.本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)在柱塞泵缸體的兩個(gè)不同工作面上復(fù)合不同銅合金，提高柱塞泵的性能和使用壽命。
[0012]2.在加工坯件時(shí)，先不加工用于連接缸體孔和球形凹面的連接通道，這樣就可以分別在缸體孔和球形凹面上復(fù)合兩種不同的銅合金，而不用擔(dān)心兩者會(huì)相互混合；在復(fù)合完成后，再行加工連接通道即可。
[0013]3.在熔鑄孔內(nèi)設(shè)置芯棒，可以增加柱面的形核率并形成一定的過(guò)冷度，還能節(jié)省銅合金的使用量。
[0014]4.芯棒中央開設(shè)通孔，可以保證熔化銅套時(shí)缸體孔內(nèi)的氣壓能夠和大氣平衡。
[0015]【附圖說(shuō)明】:
[0016]圖1為本實(shí)用新型中待復(fù)合坯件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]【具體實(shí)施方式】:
[0018]如圖，液壓柱塞泵缸體坯件I的頂部中央有球形凹面3，坯件I內(nèi)部設(shè)有一圈柱形的缸體孔2，共7個(gè)，缸體孔2和球形凹面3之間沒(méi)有連通。預(yù)先將需要復(fù)合在缸體孔2內(nèi)壁的銅合金制作成銅套5，并制作芯棒4，銅套5的外徑和缸體孔2的直徑相同，芯棒4的外徑和銅套5的內(nèi)徑相同，并在芯棒4中央加工一個(gè)通孔，銅套5的高度比芯棒4的高度低2_5mm0
[0019]復(fù)合步驟如下:
[0020]一、清潔坯件I需熔鑄表面，然后將金屬活化劑涂抹或放置在鋼基體的熔鑄表面進(jìn)行活化，在坯件I的7個(gè)缸體孔2中安裝用第一種銅合金制作的銅套5和芯棒4，并用密封板將坯件I的下端面封住，密封板上留出透氣孔，在球形凹面3上放置第二種銅合金。
[0021]二、預(yù)熱坯件I和銅合金；預(yù)熱時(shí)充純度不小于99.99%氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣；預(yù)熱溫度為 800-860°C、時(shí)間 30-60min。
[0022]三、熔化銅合金，使缸體孔2中的銅套5和球形凹面3中的銅合金熔化；熔化時(shí)用純度不小于99.99%氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，熔化溫度為1080°C至1150°C。
[0023]四、保溫靜置，保溫溫度在1080-1100°C，讓坯件I和熔化后的銅合金保溫放置30-60min ;并調(diào)整控溫裝置，使?fàn)t內(nèi)的坯件I的下端溫度比上端溫度低5_15°C。
[0024]五、冷卻出爐，冷卻分為兩個(gè)階段，第一階段的要求為:用純度不小于99.99%氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，在920-940°C保溫30-60min ;第二階段的要求是:用純度不小于99.9%氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，在爐內(nèi)自然冷卻至200 °C以下出爐。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)，坯件(I)的頂部中央有球形凹面(3)，坯件(O內(nèi)部設(shè)有一圈柱形的缸體孔(2)，其特征在于:缸體孔(2)中安裝銅套(5)，銅套(5)套在芯棒(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)，其特征在于:銅套(5)頂端低于芯棒(4)頂端，芯棒(4)中央開設(shè)有通孔，坯件(I)下端面安裝密封板，僅留出和通孔連通的透氣孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于復(fù)合銅合金的柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)，坯件（1）的頂部中央有球形凹面（3），坯件（1）內(nèi)部設(shè)有一圈柱形的缸體孔（2），其特征在于：缸體孔（2）中安裝銅套（5），銅套（5）套在芯棒（4）上。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)在柱塞泵缸體的兩個(gè)不同工作面上復(fù)合不同銅合金，提高柱塞泵的性能和使用壽命。
【IPC分類】B22D19-08, B22D19-16, F04B53-16
【公開號(hào)】CN204610265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520002126
【發(fā)明人】殷汝新, 周邦華, 廖凱
【申請(qǐng)人】貴州鼎成熔鑫科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年1月5日