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活塞杆加工工艺规范

活塞杆加工工艺规范

xxxx有限公司

文件名称：

活塞杆加工工艺规范

文件编号：

GY03-14-2015

文件签章有效/受控状态：

编制:

技术工艺科

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版本

时间

简述

A

2015年2月

活塞杆加工工艺规范

1引用标准

GB/T1800.4-99

孔、轴的极限偏差表

GB/T1801-99

公差配合的选择

GB/T1184-96

形位公差值

GB/T1031-95

表面粗糙参数及其数值

厂标等效JB/Z307

GB/T193-81

GB/T196-81

GB/T5786.2-86

GB/T5796.3-86

GB/T6403.5-86

GB/T145-89

GB200-89

GB699-1999

GB908-87

GB/T3-79

JB/ZQ0138-80

金属切削加工工艺守则

普通螺纹直径与螺距系列

梯形螺纹基本尺寸

普通螺纹直径与螺距系列

梯形螺纹基本尺寸

砂轮越程槽

中心孔

碳素结构钢

优质碳素结构钢

锻制圆钢和方钢规格

普通螺纹的收尾、兼距、退刀槽和倒角

单线梯形螺纹的收尾、退刀槽和倒角尺寸

2需用设备

（1）100t开式油压机

（2）校直用一组支承滚轮、划针盘、直尺

（3）乙炔氧气加热器

（4）卧式车床C6163，长8m

（5）手工交流焊机

（6）热处理（回火）设备

（7）砂带磨头、外圆磨床、砂盘抛磨头

（8）螺纹检验用环、塞规

3适用范围

本工艺守则适用于加工液压启闭机活塞杆、柱塞杆及部分工业液压缸的活塞杆。

4活塞杆类型基本有三种

4.1实心活塞杆，见图4.1

4.2中空型活塞杆

由杆头、杆身（无缝管）、杆尾组焊而成，见图4.2

4.3中空带进油管的活塞杆，见图4.3

由杆头、杆身、杆尾及内进油管组焊而成。

将4.2、4.3两种活塞杆称为组合活塞杆

图4.1

图4.2

图4.3

5备料及毛坯制作

5.1活塞杆常用材料有45#、35#及40Cr，通常情况下，45#、35#是正火态供货。

具体按设计要求。

5.2毛坯余量的确定

选用确定活塞杆坯料余量，应根据其长径比、坯料状态（热轧圆钢，锻圆）通常情况热轧圆钢直径余量6～12mm，长度余量5～10mm。

锻圆直径余量15～25mm，长度余量28～38mm，详见表5.

表5.2棒材外径双面切削余量L/Dmm

活塞杆直径系列d

外径（材料）

长径比L/D

﹤10

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

﹥60

50

60/5

60/5

65/5

55

65/5

65/5

70/5

63

70/5

70/6

70/6

75/6

70

80/5

80/6

80/6

80/6

85/6

80

90/5

90/6

90/6

90/6

90/6

95/6

90

100/5

100/6

100/6

100/6

100/6

100/6

110/6

100

110/5

110/6

110/6

110/6

110/6

110/6

110/6

110

120/5

120/6

120/6

120/6

120/6

120/6

120/6

125

130/5

140/6

140/6

140/6

140/6

140/6

140/6

140

150/5

150/6

150/6

150/6

150/6

150/6

150/6

160

170/5

170/6

170/6

170/6

170/6

170/6

170/6

180

190/5

190/6

190/6

190/6

190/6

190/6

190/6

200

213/17=

213/17

220/25

225/25

225/25

225/25

225/25

220

237/23

241/27

241/27

241/27

241/27

241/27

241/27

250

268/26

272/30

272/30

272/30

275/32

275/32

275/32

280

298/26

298/30

298/30

300/32

300/32

305/35

305/35

320

d+22/32

d+24/34

d+24/34

d+26/36

d+26/36

d+28/38

d+28/38

360

400

450

500

注：

1、热轧圆钢应校直2、锻圆应保证粗车光出，不留黑皮

5.3校直

5.3.1实心活塞杆：

在压力机上进行校直，工件安放在两个滚轮架上，用划针座先离开滚轮架300～500mm,每隔400～500mm转动工件，测其最高、最低点，并标记位置数值，然后放在压力机上进行校直。

也可直接置于压力机工作台上，用肉眼看出弓高点，用液压机校直。

5.3.2对于杆身为无缝管的中空活塞杆，采用火焰校直法：

将无缝管杆身置放在两个滚轮架上，用座盘划针距滚轮架300～500mm以后间隔500～1000mm，转动工件测其最高点、最低点并标记位置、数值，并划好“◇”加热区，弓度向上，用乙炔火焰在加热区域上进行加热，利用其自重下垂（或加压重件）进行校直。

5.3.3无缝管杆身内孔应进行除锈、磷化处理，否则将污染液压油。

5.4组合活塞杆零件制造

5.4.1组合活塞杆各部组成零件名称

杆头：

用于装活塞的一端称活塞杆杆头，简称杆头。

杆尾：

露出油缸体外部的一端称活塞杆杆身，简称杆尾。

杆身：

杆头、杆尾之间的中间段（无缝管）称活塞杆身，简称杆身。

进油管：

连接于杆头、杆尾，并穿过杆身的管子称为进油管。

5.4.2杆头的制造：

按零件图制作，其长度满足活塞档距焊缝40～60mm，并留端面余量，见表5.2，必须钻通孔，孔径φ18～φ25，外孔口车成锥角60°倒角，长5～10，其外圆同杆身，焊接坡口按“手工电弧焊守则”3.5节图3.5。

5.4.3杆尾的制造：

基本上同5.4.2，不同的是不钻通孔，但外端面可不钻中心孔。

中心孔规格见图表

5.4.4杆身的制造：

车支承档，将卡箍套入工件离一端1～2m，长径比大于50宜装入两个卡箍，四爪夹一端，架上中心架，划针盘校调，车端面，车支承档，车坡口，钻（修）中心锥孔面，调面，拆移中心架，车另一个支承档，车焊接坡口。

支撑挡外径大于活塞杆公称直径0.5mm～2mm，圆度公差﹤0.03。

6组装、焊接

按图组装到位，定位焊、焊接，见“手工焊接工艺守则”和“气保焊工工艺守则”并按要求探伤，合格后转下道工序。

7热处理

活塞杆通常粗加工后精加工前安排热处理，常有

（1）正火

（2）回火去应力（3）调质，根据设计要求采用。

7.1活塞杆（含锻圆、组合活塞杆的杆头、杆尾、杆身）均为正火态供货。

7.2用热轧圆钢做活塞杆，下料后可直接调质。

7.3锻圆经粗车，探伤检验合格后，进行调质处理。

7.4组合杆经焊接、探伤合格后，可进行回火去应力处理，如要求进行调质处理，可不进行回火去应力处理，直接进行调质处理。

8车

8.1工件装夹校正

实心杆：

将卡箍套装于实心杆某一适当位置，离杆端500～1000mm（视长径比可装套入一个或两个卡箍）四爪夹一端，架，座盘式划针校正毛坯工件外圆。

组合杆：

四爪夹、架、顶、校。

8.2车支承档，钻中心孔，车长度

实心杆：

具有双拖板的车床，可在近卡处车支承档及另一头支承档，外圆大于设计名义尺寸1-2mm，粗糙度达Ra3.2，失园度﹤0.03，车平面钻中心孔，（按坯料直径钻B型中心孔）见表8.2

对于新热轧圆钢，毛坯圆度较好的，可不用卡箍，直接架于中心架上，靠近卡爪处车支承档，调面，架，车支承档、平面、钻中心孔。

（中心孔规格见表8.2）

对于较短的实心圆钢，可预先在端面上划出中心孔位，在钻床或用手电钻、镗床钻中心孔。

尾座顶尖应调整达到与车床主轴同轴切与轨道平行，确保工件外圆柱面不产生锥度。

组合杆：

修支承挡，移中心架，重校，车平面，修车中心孔锥面，锥度60°。

表8.2棒料直径与中心孔规格mm

活塞杆坯

料直径

中心孔D/D1

活塞杆坯料直径

中心孔D/D1

说明

A

B

A

B

30-50

3.15/6.7

3.15/10

180-220

8/17

8/22.4

常用B型

中心孔

50-80

4/8.5

4/12.5

220-260

10/21.2

10/28

80-120

5/10.6

5/16

>260

预钻孔φ15,车中心锥孔

120-180

6.3/13.2

6.3/18

8.3粗车外圆

夹、架、顶、校、粗车导向档、螺纹档外圆，留下道工序（半精车、精车）余量2～3mm,样调头，夹、架、顶校，粗车导向档、活塞档、螺纹档（卡槽），留下道加工余量2～3mm,在粗车中拆移中心架，新支承档粗糙度达Ra3.2，不园度﹤0.03mm。

8.4半精车、精车外圆

调头粗车好后，应重新调整中心架支承，修中心孔，调整顶紧度，半精车活塞杆导向段，留下道工序（抛磨）余量0.3～0.4mm,具体车至

导向段外圆最大尺寸=设计最大直径尺寸-2倍最大镀层厚度+0.4

导向段外圆最小尺寸=设计最小直径尺寸-2倍最小镀层厚度+0.3

例如活塞杆导向段尺寸φ100-0.043，镀层；乳白铬、硬铬层0.08～0.10mm,

则半精车导向段尺寸为φ100+0.15

导向段近活塞档处有台阶应留越程槽，越程槽底径精车至镀前尺寸（或设计尺寸），砂带、抛盘越轮槽长度30～40mm。

半精车、精车活塞档及其它结构要素（密封槽、台阶、倒角、退刀槽、螺纹、端面中心螺孔等）

液压启闭机油缸中活塞螺纹很重要，应按图及标准车制螺纹退刀槽、螺纹、端面中心螺孔等）

液压启闭机油缸中活塞杆螺纹很重要，应按图及标准车制螺纹退刀槽、肩距等见表8.4，用螺纹检测车制的螺纹。

螺纹

类型

普通螺纹

梯形螺纹

外螺纹

内螺纹

螺距

P

肩距

﹤a

退刀槽

倒角

C

肩距

﹥a

退刀槽

螺距

P

b

d2

d3

c

b

d3

b1

d4

2

6

6

d-3

2

10

8

d+0.5

5

6.5

d-6.6

d+1.6

3

2.5

7.5

7.5

d-3.6

2.5

12

10

d+0.5

6

7.5

d-7.8

d+1.8

3.5

3

9

9

d-4.4

2.5

14

12

d+0.5

8

10

d-9.8

d+1.8

4.5

3.5

10.5

10.5

d-5

3

16

14

d+0.5

10

12.5

d-12

d+2

5.5

4

12

12

d-5.7

3

18

16

d+0.5

12

15

d-14

d+2

6

4.5

13.5

13.5

d-6.4

4

21

18

d+0.5

16

20

d-19.2

d+3.2

9

5

15

15

d-7

4

23

20

d+0.5

20

24

d-23.5

d+3.2

11

5.5

17.5

17.5

d-7.7

5

25

22

d+0.5

24

30

d-27.5

d+3.5

13

6

18

18

d-8.3

5

28

24

d+0.5

32

40

d-36

d+4

17

注：

1、通外螺纹肩距分一般、长的、短的，本表仅标出一般（不大于）

2、普通外螺纹退口刀槽分一般、窄的，本表仅标出一般，窄的退口槽为螺矩P+1.5，r≈0.5P

3、梯形螺纹未标出R，P=2～12；R=2～3；P=16～32，R=4～6

表8.4普通螺纹、梯形螺纹肩距、退刀槽摘录GB3-79JB/GQ0138-80mm调头，保护夹，架，顶，校，半精车、精车另一段导向段及其他结构要素达要求。

说明：

调头保护夹是指如螺纹应用铜制同螺矩垫块，如光轴配合档应用软钢垫或砂布垫于卡爪与工件外圆之间。

9加工其他结构要素部位

9.1刨（铣）活塞杆头部扁身

9.2在镗、铣床上铣杆端“+”字销定槽

9.3划钻锁定孔（或配作）

9.4划钻杆端面孔（或螺孔）

9.2、9.4会增加或影响后道工序的定位夹紧，可按排在最后。

10镀前磨削

10.1镀前磨削尺寸、精度、粗糙度应保证经济、镀层厚度，合适的抛磨量，无论磨床磨削、砂带抛盘磨削，其镀前尺寸确定如下（详见镀前尺寸计算一文）

镀前最大尺寸=设计最大尺寸-2倍最大镀层厚度+C

镀前最小尺寸=设计最小尺寸-2倍最小镀层厚度+C

C为修正系数

（1）为镀后抛膜量一般0.01～0.005，

（2）公差修正数，上式计算后，公差值较小，难易控制，则C可取-0.01～0.005或缩小镀层厚度公差。

10.2磨削方法

A、保护夹，架，顶，校（或夹、顶校）装夹工件

B、活塞杆长度，直径适于磨床上加工，应按排外圆磨上磨削

C、用砂带磨头或砂盘磨头进行磨削，砂带磨削详见“砂带磨头使用说明书”。

粗磨用60#粒度，恒压磨削，半精磨用100#粒度，半软硬态磨削，精磨用150-180#粒度，砂带抛磨达到尺寸、粗糙度要求。

10.3检验外圆尺寸，粗糙度Ra0.4-0.6，观察是否有其他缺陷。

11在标有镀层的外圆进行电镀，不得产生镀层缺陷，本产品导向段常用镀层如下：

a、乳白铬厚0.04～0.05mm，厚铬层0.04～0.05mm

b、乳白铬厚0.02～0.03mm，硬铬厚硬铬层0.05～0.06mm

c硬铬层0.05mm～0.06mm

12镀后磨削

12.1工件保护夹，架，顶，校（或保护夹，顶校）

用砂带磨头150#～180#砂带，在软档对镀层外圆进行抛光达Ra0.4,也可用细粒度抛盘抛光赌层外圆，粗糙度达Ra0.4，在近台肩处用细砂带手工研抛要求

12.2检验外圆尺寸精度，粗糙度，镀层厚度等。

13修补

活塞杆在精加工中（镀前精加工，镀后光整加工）流转过程中，由于材质问题，流转过程中碰伤，擦毛，表面裂纹等不影响整体质量的缺陷，必须进行修补。

根据缺陷情况可采用氩弧焊或冷焊机进行补焊，细锉锉至于外圆平整，金刚砂纸打磨光或用刷镀法进行局部修补。

说明：

本工艺规范仅供编制工艺参考，具体按设计活塞杆要求合理取舍，合理按排程序。