專利名稱：液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法
技術領域：
本發明涉及液壓馬達中摩擦副的摩擦表面處理方法，特別涉及液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法。
背景技術：
液壓馬達中的曲軸連桿由于工作頻率較高，兩者之間所形成的摩擦副容易磨損， 為此目前一般采取在連桿滑靴底部涂覆耐磨材料如巴氏合金，并形成靜壓支承。但造成比壓增大，摩擦磨損依然嚴重，機械效率低，并且馬達的低速性能和啟動性能差，甚至發生膠合失效，限制了馬達壓力和速度的進一步提高。意大利人為減小摩擦副中的摩擦，將這一摩擦副改為了滾動軸承，使其結構變得較為復雜，并導致液壓馬達的體積與重量較大、制造成本高，而且當馬達的排量較大時，其工作的可靠性和壽命問題依然不能解決。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種傳動效率高、摩擦小、噪聲低、便于加工制造且制造成本較低的一種液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法。上述發明目的通過下述技術方案予以實施，其步驟如下
1)配制粉末冶金材料，按銅75 85%、錫5 15%、鉛5 15%的重量百分比將上述冶金粉末原料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料；
2)壓制耐磨層，把上述混合料放入成型模具中，進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層；
3)去除氧化表層，對所述連桿先酸洗，后用堿性溶液中和清洗，再用溫水清洗，最后吹
干；
4)電解鍍銅，對上述去除氧化表層后的連桿進行鍍銅，在所述連桿底弧面上形成鍍銅
層；
5)耐磨層壓結至連桿底弧面，將所述耐磨層置于連桿底弧面的所述鍍銅層上，再用一定位塊將耐磨層固定在連桿上，形成一定位工件，并將該定位工件放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在1. 5 2. 5kgf/cm2 ；
6)燒結，將上述經壓結的定位工件裝入燒結爐進行燒結，溫度控制在800 850°C， 時間控制在9 10小時，使其熔結牢固。所述方法的進一步設計在于，耐磨層為2. 0 3. Omm ；
所述方法的進一步設計在于，酸洗采用濃度15 20%稀硫酸溶液，溫度40 60°C，時間30 40分鐘；所述堿性溶液是濃度為8 12%的NaOH溶液，中和清洗時間為15 20 分鐘。所述方法的進一步設計在于，鍍銅層為0. 015 0. 02_。所述方法的進一步設計在于，成型模具包括上壓模、下模座內模芯和橡膠彈性塊，
3所述下模座設有矩形上模孔和矩形模芯孔，該兩孔共一中心線的相互聯通，并在兩孔兩孔的軸向分界處形成臺階面，所述臺階面為矩形環狀的凹弧形面；所述上壓模與所述上模孔對應，上壓模的下端面為與所述凹弧形面對應的凸弧形面；所述內模芯的下端面為與凹弧形面對應的凹弧形面；所述橡膠彈性塊和內模芯自下而上的置于所述模芯孔中，并使得內模芯高出凹弧形臺階面，形成一矩形環狀的槽腔，所述上壓模置于所述上模孔中，上壓模的所述下端面壓觸在內模芯的所述上端面上。本發明方法通過粉末冶金燒結形成的耐磨層具有良好的耐磨、耐熱、減摩抗磨性能，使液壓馬達在高速運轉的同時能保持長期良好的潤滑性能和耐磨性能，具有較高的工作可靠性和壽命，本發明的耐磨層設計在連桿底弧面的最外圈，形成一矩形環狀的耐磨面， 既減小了實際摩擦面，使工作阻力減小，提高了機械傳動效率，又提高了馬達的承載能力， 且馬達的工作壓力比現有馬達有所提高，同時還減少耐磨層的材料消耗，節省生產成本；此外，本發明的耐磨層，不但造價相對低廉，還避免了目前馬達連桿中所采用的巴氏合金形成的對環境的污染。
圖1是耐磨層的成型模具的結構示意圖。圖2是圖1所示成型模具的A-A剖視圖。圖3是耐磨層的結構示意圖。圖4是圖3所示耐磨層的俯視圖。圖5是將耐磨層置于連桿的底弧面上的結構示意圖。圖6是形成的定位工件的結構示意圖。圖7是燒結爐及工件架的結構示意圖。圖8是圖7所示工件架的俯視圖。圖中，1上壓模，2耐磨層，3下模座，3a上模孔，3b模芯孔，3c臺階面，3d矩形環狀的槽腔，4內，5橡膠彈性塊，6連桿，6a底弧面，10燒結爐，11工件架放置在。
具體實施例方式本發明耐磨層的燒結需要特定的模具，該模具如圖1、圖2所示，主要由上壓模1、 下模座3內模芯4和橡膠彈性塊5組成。下模座3設有矩形上模孔3a和矩形模芯孔北，上述兩孔共一中心線的相互聯通，較大的上模孔3a與矩形模芯孔北之間形成臺階面3c，該臺階面3c為凹弧形的矩形環狀面。上壓模1置于上模孔3a中，與上模孔3a相對應；上壓模的下端面為與臺階面3c上的所述凹弧形對應的凸弧形面。橡膠彈性塊5和內模芯4自下而上的置于模芯孔北中，并使得內模芯高出凹弧形的臺階面3c，形成一底面為凹弧形的矩形環狀的槽腔3d。下述實施例中的耐磨層的燒結都將利用該成形模具。實施例1
按銅75%、錫15%、鉛10%的重量百分比配制冶金粉末原料，并將配制好的混合料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料。將混合好的冶金粉末混合料放入成型模具的上述矩形環狀的槽腔3d中，通過上壓模1對槽腔3d中的冶金粉末混合料進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層2，耐磨層為2. 5mm，請參見圖3、圖4。
接著對連桿進行處理，首先通過酸洗去除氧化表層，用濃度15%稀硫酸溶液，溫度 600C，時間40分鐘；然后用8%的NaOH溶液或蘇打水進行中和清洗，中和清洗時間為15分鐘，再用溫水清洗、吹干。爾后進行電解鍍銅，在連桿底弧面的最外圈形成對應的矩形環狀的鍍銅層，鍍銅層控制在0. 015 0. 02mm。繼而進行壓結，將所述耐磨層2置于連桿6底弧面6a的上述鍍銅層上，再用一定位塊通過螺釘(是否用螺釘，如是請在圖中標出)將耐磨層固定在連桿6，形成一定位工件7， 請參見圖5。并將該連桿放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在2. ^gf/cm2，使耐磨層與連桿底弧面連接成一體。最后進行燒結，將上述壓結有耐磨層的若干連桿裝入燒結爐中的工件架11上，再將工件架11放置在燒結爐10上，進行燒結，請參見圖5、凸6，爐內溫度控制在800°C，燒結時間控制在9小時，使耐磨層與連桿上的接觸面鍍銅層熔結牢固。實施例2
按銅80%、錫12%、鉛8%的重量百分比配制冶金粉末原料，并將配制好的混合料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料。將混合好的冶金粉末混合料放入成型模具的上述矩形環狀的槽腔3d中，通過上壓模1對槽腔3d中的冶金粉末混合料進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層2，耐磨層為2. 0mm，請參見圖3。接著對連桿進行處理，首先通過酸洗去除氧化表層，用濃度18%稀硫酸溶液，溫度 50°C，時間35分鐘；然后用濃度為10%的NaOH溶液進行中和清洗，中和清洗時間為18分鐘，再用溫水清洗、吹干。爾后進行電解鍍銅，在連桿底弧面的最外圈形成對應的矩形環狀的鍍銅層，鍍銅層控制在0. 015 0. 02mm。繼而進行壓結，將所述耐磨層2置于連桿6底弧面6a的上述鍍銅層上，再用一定位塊通過螺釘(是否用螺釘，如是請在圖中標出)將耐磨層固定在連桿6，形成一定位工件， 請參見圖4。并將該連桿放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在1. ^gf/cm2，使耐磨層與連桿底弧面連接成一體。最后進行燒結，將上述壓結有耐磨層的若干連桿裝入燒結爐中的工件架11上，再將工件架11放置在燒結爐上，進行燒結，請參見圖5、凸6，爐內溫度控制在800°C，燒結時間控制在10小時，使耐磨層與連桿上的接觸面鍍銅層熔結牢固。實施例3
按銅85%、錫5%、鉛10%的重量百分比配制冶金粉末原料，并將配制好的混合料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料。將混合好的冶金粉末混合料放入成型模具的上述矩形環狀的槽腔3d中，通過上壓模1對槽腔3d中的冶金粉末混合料進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層2，耐磨層為2. 2mm，請參見圖3。接著對連桿進行處理，首先通過酸洗去除氧化表層，用濃度20%稀硫酸溶液，溫度 50°C，時間30分鐘；然后用濃度為12%的NaOH溶液進行中和清洗，中和清洗時間為20分鐘，再用溫水清洗、吹干。爾后進行電解鍍銅，在連桿底弧面的最外圈形成對應的矩形環狀的鍍銅層，鍍銅層控制在0. 015 0. 02mm。繼而進行壓結，將所述耐磨層2置于連桿6底弧面6a的上述鍍銅層上，再用一定位塊通過螺釘(是否用螺釘，如是請在圖中標出)將耐磨層固定在連桿6，形成一定位工件， 請參見圖4。并將該連桿放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在2. Okgf/cm2，使耐磨
5層與連桿底弧面連接成一體。最后進行燒結，將上述壓結有耐磨層的若干連桿裝入燒結爐中的工件架11上，再將工件架11放置在燒結爐上，進行燒結，請參見圖5、凸6，爐內溫度控制在800°C，燒結時間控制在9. 5小時，使耐磨層與連桿上的接觸面鍍銅層熔結牢固。實施例4
按銅78%、錫7%、鉛15%的重量百分比配制冶金粉末原料，并將配制好的混合料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料。將混合好的冶金粉末混合料放入成型模具的上述矩形環狀的槽腔3d中，通過上壓模1對槽腔3d中的冶金粉末混合料進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層2，耐磨層為3. 0mm，請參見圖3。接著對連桿進行處理，首先通過酸洗去除氧化表層，用濃度20%稀硫酸溶液，溫度 50°C，時間35分鐘；然后用濃度為12%的NaOH溶液進行中和清洗，中和清洗時間為20分鐘，再用溫水清洗、吹干。爾后進行電解鍍銅，在連桿底弧面的最外圈形成對應的矩形環狀的鍍銅層，鍍銅層控制在0. 015 0. 02mm。繼而進行壓結，將所述耐磨層2置于連桿6底弧面6a的上述鍍銅層上，再用一定位塊通過螺釘(是否用螺釘，如是請在圖中標出)將耐磨層固定在連桿6，形成一定位工件， 請參見圖4。并將該連桿放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在1. 5 2. 5kgf/cm2, 使耐磨層與連桿底弧面連接成一體。最后進行燒結，將上述壓結有耐磨層的若干連桿裝入燒結爐中的工件架11上，再將工件架11放置在燒結爐上，進行燒結，請參見圖5、凸6，爐內溫度控制在800°C，燒結時間控制在10小時，使耐磨層與連桿上的接觸面鍍銅層熔結牢固。實施例5
按銅82%、錫13%、鉛5%的重量百分比配制冶金粉末原料，并將配制好的混合料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料。將混合好的冶金粉末混合料放入成型模具的上述矩形環狀的槽腔3d中，通過上壓模1對槽腔3d中的冶金粉末混合料進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層2，耐磨層為2. 5mm，請參見圖3。接著對連桿進行處理，首先通過酸洗去除氧化表層，用濃度18%稀硫酸溶液，溫度 45°C，時間35分鐘；然后用濃度為10%的NaOH溶液進行中和清洗，中和清洗時間為18分鐘，再用溫水清洗、吹干。爾后進行電解鍍銅，在連桿底弧面的最外圈形成對應的矩形環狀的鍍銅層，鍍銅層控制在0. 015 0. 02mm。繼而進行壓結，將所述耐磨層2置于連桿6底弧面6a的上述鍍銅層上，再用一定位塊通過螺釘(是否用螺釘，如是請在圖中標出)將耐磨層固定在連桿6，形成一定位工件， 請參見圖4。并將該連桿放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在1. 5 2. 5kgf/cm2, 使耐磨層與連桿底弧面連接成一體。最后進行燒結，將上述壓結有耐磨層的若干連桿裝入燒結爐中的工件架11上，再將工件架11放置在燒結爐上，進行燒結，請參見圖5、凸6，爐內溫度控制在800°C，燒結時間控制在10小時，使耐磨層與連桿上的接觸面鍍銅層熔結牢固。
權利要求
1.液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法，其特征在于包括下列步驟1)配制粉末冶金材料，按銅75 85%、錫5 15%、鉛5 15%的重量百分比將上述冶金粉末原料放入攪拌器內混合均勻，形成混合料；2)壓制耐磨層，把上述混合料放入成型模具中，進行壓制，形成矩形環狀的耐磨層；3)去除氧化表層，對所述連桿先酸洗，后用堿性溶液中和清洗，再用溫水清洗，最后吹干；4)電解鍍銅，對上述去除氧化表層后的連桿進行鍍銅，在所述連桿底弧面上形成鍍銅層；5)耐磨層壓結至連桿底弧面，將所述耐磨層置于連桿底弧面的所述鍍銅層上，再用一定位塊將耐磨層固定在連桿上，形成一定位工件，并將該定位工件放置到對應的壓力機中進行壓結，壓力控制在1. 5 2. 5kgf/cm2 ；6)燒結，將上述經壓結的定位工件裝入燒結爐進行燒結，溫度控制在800 850°C， 時間控制在9 10小時，使其熔結牢固。
2.根據權利要求1所述的液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法，其特征在于所述耐磨層為2. 0 3. 0mm。
3.根據權利要求1所述的液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法，其特征在于所述酸洗采用濃度15 20%稀硫酸溶液，溫度40 60°C，時間30 40分鐘；中和清洗的所述堿性溶液是濃度為8 12%的NaOH溶液，中和清洗時間為15 20分鐘。
4.根據權利要求1所述的液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法，其特征在于所述鍍銅層為0. 015 0. 02mm。
5.根據權利要求1所述的液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法，其特征在于所述成型模具包括上壓模、下模座內模芯和橡膠彈性塊，所述下模座設有矩形上模孔和矩形模芯孔，該兩孔共一中心線的相互聯通，并在兩孔兩孔的軸向分界處形成臺階面，所述臺階面為矩形環狀的凹弧形面；所述上壓模與所述上模孔對應，上壓模的下端面為與所述凹弧形面對應的凸弧形面；所述內模芯的下端面為與凹弧形面對應的凹弧形面；所述橡膠彈性塊和內模芯自下而上的置于所述模芯孔中，并使得內模芯高出凹弧形臺階面，形成一矩形環狀的槽腔，所述上壓模置于所述上模孔中，上壓模的所述下端面壓觸在內模芯的所述上端面上。
全文摘要
本發明涉及液壓馬達中連桿底弧面耐磨層的加工方法。其步驟如下:1)配制粉末冶金材料；2)壓制耐磨層；3)連桿去除氧化表層；4)連桿底弧面形成鍍銅層；5)耐磨層壓結至連桿底弧面對應位置；6)將耐磨層燒結在連桿底弧面上。本發明優點在于所形成的耐磨層具有良好的耐磨、耐熱、減摩抗磨性能，使液壓馬達在高速運轉的同時能保持長期良好的潤滑性能和耐磨性能，具有較高的工作可靠性和壽命；同時使工作阻力減小，機械傳動效率高，馬達的承載能力大；還減少了耐磨層的材料消耗，節省生產成本；此外還避免了采用的巴氏合金所引起的對環境的污染。
文檔編號B22F7/04GK102274971SQ20111023268
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者徐成, 徐祖悅, 徐榮濱, 楊正州, 瞿丁發, 穆金才 申請人:昆山金發液壓機械有限公司