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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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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/D mm
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40～60 mm，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0.5 mm～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1-2 mm，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
d 2
d 3
c
b
d3
b1
d 4
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GB3-79 JB/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。
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