一種便于使用的GCr15環規加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種便于使用的GCr15環規加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、機械加工、熱處理、端面加工和內外圓精磨，所述毛坯的材質為GCr15，所述機械加工包括順序進行的毛坯側面環形凹槽車削、環形凹槽黃銅填充、黃銅鋼字沖印、毛坯內圓和外圓加工，所述熱處理包括順序進行的高溫淬火和低溫回火，所述低溫回火的回火溫度為155℃至175℃中的任意數值，低溫回火時間不小于3h，所述毛坯下料與機械加工工序之間還包括鍛打步驟。本發明提供的工藝便于得到使用壽命更長、質量更好和更便于使用的環規，不僅利于活塞環的檢測成本，還有利于活塞環的檢測精度、可靠性和效率。
【專利說明】—種便于使用的GCrI 5環規加工工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于尺寸檢測的量具的制造工藝，特別是涉及一種便于使用的GCrl5環規加工工藝。
【背景技術】
[0002]活塞環作為發動機中關鍵零件之一，性能與質量的好壞直接影響發動機各項技術經濟指標，其中活塞環的閉口間隙是影響發動機密封性能的主要技術參數之一。由于不同類型和結構的發動機通過活塞環閉口間隙的漏氣量約為進氣量的0.3%至1.8%，為了減小漏氣量，就必須盡量減小活塞環的閉口間隙，現有標準中一般規定閉口間隙最大極限公差為0.3mm。隨著發動機性能的不斷提高，如在近年來技術不斷成熟的增壓機型發動機，對活塞環的要求越來越高，如某些大功率車用柴油機活塞環的閉口間隙公差僅為0.1mm，這就使得活塞環在生產和使用過程中，對活塞環的質量和尺寸控制顯得尤為重要。現有技術中用于活塞環尺寸檢測的主要部件為環規，從活塞環仿形加工開始至成品檢驗的整個過程中，環規運用的工序和所需環規的規格的種類，沒有他量具可與之相比，好的環規質量是活塞環閉口間隙偏差保證的堅實基礎。
【發明內容】
[0003]針對上述為保證活塞環閉口間隙偏差，好的環規質量為其堅實基礎的問題，本發明提供了一種便于使用的GCrl5環規加工工藝。
[0004]針對上述問題，本發明提供的一種便于使用的GCrl5環規加工工藝通過以下技術要點來達到發明目的:一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、機械加工、熱處理、端面加工和內外圓精磨，所述毛坯的材質為GCrl5，所述機械加工包括順序進行的毛坯側面環形凹槽車削、環形凹槽黃銅填充、黃銅鋼字沖印、毛坯內圓和外圓加工，所述熱處理包括順序進行的高溫淬火和低溫回火，所述高溫淬火的溫度為845°C至865°C中的任意數值，高溫淬火的冷卻過程包括驟冷和緩慢冷卻兩個過程，所述驟冷步驟為采用鹽水溶液將毛坯冷卻至190°C至400°C中的任意數值，所述緩慢冷卻為將驟冷得到的坯料采用空冷或油冷，所述低溫回火的回火溫度為155°C至175°C中的任意數值，低溫回火時間不小于3h，所述毛坯下料與機械加工工序之間還包括鍛打步驟。
[0005]更進一步的技術方案為:
所述內外圓精磨步驟后續還包括磷化處理步驟。
[0006]所述磷化處理步驟為將內外圓打磨步驟中得到的產品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(9-10)的磷化液中，所述磷化液的溫度在60°C至70°C范圍內，磷化時間為13 至 20min。
[0007]所述磷化處理步驟為將內外圓打磨步驟中得到的產品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-12)的磷化液中，所述磷化液的溫度在50°C至60°C范圍內，磷化時間為8 至 15min。
[0008]所述磷化液中還磷化促進劑。
[0009]所述磷化促進劑為羥胺。
[0010]本發明具有以下有益效果:
1、本發明提供的環規制造方法工藝簡單，通過選取特定的高溫淬火、低溫回火溫度和時間，并在熱處理之前設置鍛打步驟，即首先通過鍛打步驟消除毛坯中的鑄態疏松，甚至夾渣、氣孔等缺陷，同時便于使得毛坯中形成完整的金屬流線，通過后續的熱處理，可使得產品的表面硬度高于65HRC，使得由GCrl5制造而成的環規的使用壽命至少為現有采用45#鋼或40Gr作為基材得到的環規壽命的4倍，而材料和制造成本僅為現有技術的2.5倍，以上設置使得本發明不僅利于活塞環的檢測成本，還有利于活塞環的檢測精度和可靠性。
[0011]2、設置的高溫淬火采用的驟冷和緩慢冷卻兩個過程，驟冷有利于高溫毛坯的淬透性，緩慢冷卻有利于預防毛坯的金相由奧氏體向馬氏體轉化時較大的組織應力造成毛坯內形成裂紋，有利于環規的產品質量。
[0012]3、機械加工步驟中包括的毛坯側面環形凹槽車削、環形凹槽黃銅填充、黃銅鋼字沖印中，毛坯側面環形凹槽車削旨在在環規側面得到環形凹槽，達到減輕環規重量的目的，便于環規在使用時操作人員更易于抓緊，有利于環規的使用；設置的黃銅鋼字沖印用于在環規上標注環規尺寸，在實際生產中設置為黃銅的外圓直徑小于環規直徑，這樣環規經過長時間使用后，可避免黃銅上的沖印字體受銹蝕的影響，有利于環規的使用壽命和使用的便捷性。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是本發明的結構不僅限于以下實施例。
[0014]實施例1:
一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、機械加工、熱處理、端面加工和內外圓精磨，所述毛坯的材質為GCrl5，所述機械加工包括順序進行的毛坯側面環形凹槽車削、環形凹槽黃銅填充、黃銅鋼字沖印、毛坯內圓和外圓加工，所述熱處理包括順序進行的高溫淬火和低溫回火，所述高溫淬火的溫度為845°C至865°C中的任意數值，高溫淬火的冷卻過程包括驟冷和緩慢冷卻兩個過程，所述驟冷步驟為采用鹽水溶液將毛坯冷卻至190°C至400°C中的任意數值，所述緩慢冷卻為將驟冷得到的坯料采用空冷或油冷，所述低溫回火的回火溫度為155°C至175°C中的任意數值，低溫回火時間不小于3h，所述毛坯下料與機械加工工序之間還包括鍛打步驟。
[0015]本發明提供的環規制造方法工藝簡單，通過選取特定的高溫淬火、低溫回火溫度和時間，并在熱處理之前設置鍛打步驟，即首先通過鍛打步驟消除毛坯中的鑄態疏松，甚至夾渣、氣孔等缺陷，同時便于使得毛坯中形成完整的金屬流線，通過后續的熱處理，使得由GCrl5制造而成的環規的使用壽命至少為現有采用45#鋼或40Gr作為基材得到的環規壽命的4倍，而材料和制造成本僅為現有技術的2.5倍，以上設置使得本發明不僅利于活塞環的檢測成本，還有利于活塞環的檢測精度和可靠性。
[0016]設置的高溫淬火采用的驟冷和緩慢冷卻兩個過程，驟冷有利于高溫毛坯的淬透性，緩慢冷卻有利于預防毛坯的金相由奧氏體向馬氏體轉化時較大的組織應力造成毛坯內形成裂紋,有利于環規的產品質量,本實施例中鹽水溶液采用10%鹽水溶液。
[0017]機械加工步驟中包括的毛坯側面環形凹槽車削、環形凹槽黃銅填充、黃銅鋼字沖印中，毛坯側面環形凹槽車削旨在在環規側面得到環形凹槽，達到減輕環規重量的目的，便于環規在使用時操作人員更易于抓緊，有利于環規的使用；設置的黃銅鋼字沖印用于在環規上標注環規尺寸，在實際生產中設置為黃銅的外圓直徑小于環規直徑，這樣環規經過長時間使用后，可避免黃銅上的沖印字體受銹蝕的影響，有利于環規的使用壽命和使用的便捷性。
[0018]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定，為使得在環規的外側形成具有自潤滑性能的減磨層和防腐層，以進一步保證本發明得到的環規的使用壽命，所述內外圓精磨步驟后續還包括磷化處理步驟。
[0019]所述磷化處理步驟為將內外圓打磨步驟中得到的產品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(9-10)的磷化液中，所述磷化液的溫度在60°C至70°C范圍內，磷化時間為13 至 20min。
[0020]所述磷化處理步驟為將內外圓打磨步驟中得到的產品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-12)的磷化液中，所述磷化液的溫度在50°C至60°C范圍內，磷化時間為8 至 15min。
[0021]為增強磷化步驟的效果，即便于得到更深的磷化層，所述磷化液中還磷化促進劑。
[0022]為簡化磷化步驟的工藝控制和避免促進劑對環境造成污染，所述磷化促進劑為羥胺。
[0023]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，包括順序進行的毛坯下料、機械加工、熱處理、端面加工和內外圓精磨，其特征在于，所述毛坯的材質為GCrl5，所述機械加工包括順序進行的毛坯側面環形凹槽車削、環形凹槽黃銅填充、黃銅鋼字沖印、毛坯內圓和外圓加工，所述熱處理包括順序進行的高溫淬火和低溫回火，所述高溫淬火的溫度為845°C至865°C中的任意數值，高溫淬火的冷卻過程包括驟冷和緩慢冷卻兩個過程，所述驟冷步驟為采用鹽水溶液將毛坯冷卻至190°C至400°C中的任意數值，所述緩慢冷卻為將驟冷得到的坯料采用空冷或油冷，所述低溫回火的回火溫度為155°C至175°C中的任意數值，低溫回火時間不小于3h，所述毛坯下料與機械加工工序之間還包括鍛打步驟。
2.根據權利要求1所述的一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，其特征在于，所述內外圓精磨步驟后續還包括磷化處理步驟。
3.根據權利要求2所述的一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，其特征在于，所述磷化處理步驟為將內外圓打磨步驟中得到的產品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(9-10)的磷化液中，所述磷化液的溫度在60°C至70°C范圍內，磷化時間為13至20min。
4.根據權利要求2所述的一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，其特征在于，所述磷化處理步驟為將內外圓打磨步驟中得到的產品置于溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-12)的磷化液中，所述磷化液的溫度在50°C至60°C范圍內，磷化時間為8至15min。
5.根據權利要求3或4中任意一個所述的一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，其特征在于，所述磷化液中還磷化促進劑。
6.根據權利要求5所述的一種便于使用的GCrl5環規加工工藝，其特征在于，所述磷化促進劑為羥胺。
【文檔編號】C21D1/18GK104128760SQ201410355062
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】吳光武 申請人:成都亨通兆業精密機械有限公司