本发明公开了一种柱塞组件柱塞端收口方法。采用的收口装置包括滑靴收口底座、双锥形收口环、锥形套筒、限位环、滑靴端盖。通过直接施加压力至锥形套筒，将压力均匀施加至双锥形收口环，间接作用于滑靴以完成柱塞收口。本发明针对柱塞组件收口的问题设计的工艺工装，能保证在收口时金属流动方向顺着摩擦力方向，因而包容后两球面贴合均匀，轴向间隙小，拉脱强度高，简易高效并可保证收口质量。
1.一种柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于利用柱塞端收口装置对柱塞组件进行收口，其中，柱塞端收口装置包括滑靴收口底座(1)、双锥形收口环(2)、锥形套筒(3)、限位环(4)、滑靴端盖(5)，所述滑靴收口底座(1)上设有用于放置滑靴(6)的槽，滑靴收口底座(1)上方的双锥形收口环(2)外周为锥形，所述双锥形收口环(2)对称轴处的通孔分为两段，从下至上分别为内锥形段和内圆柱段，所述锥形套筒(3)套在双锥形收口环(2)外侧，所述锥形套筒(3)内侧具有与双锥形收口环(2)外锥面角度相同的内锥面，所述滑靴端盖(5)置于锥形套筒上端，所述限位环(4)套于锥形套筒(3)和滑靴收口底座(1)外侧，收口时，压力机通过滑靴端盖(5)将收口压力作用于锥形套筒(3)，该锥形套筒(3)的内锥面挤压双锥形收口环(2)的外锥面，滑靴(6)相对于双锥形收口环(2)向上运动压入内圆柱段，使滑靴(6)抱紧柱塞杆(7)；
a)收口前检查滑靴(6)、柱塞杆(7)表面，确保无锈蚀和伤痕，用绸布将柱塞杆(7)、滑靴(6)和滑靴收口底座(1)表面清理干净；
b)将滑靴内外涂润滑油放入滑靴收口底座(1)内，将锥形套筒(3)放入限位环(4)，锥形套筒(3)部分套在双锥形收口环(2)外侧，滑靴(6)收口段一部分进入双锥形收口环(2)的内锥形段；
c)双锥形收口环(2)作用在滑靴(6)锥面上，通过压力机和工装共同作用，在滑靴(6)轴线方向对锥形套筒(3)缓慢施加压力，锥形套筒(3)作用于双锥形收口环(2)将力传递到滑靴上，使滑靴(6)孔口沿柱塞杆球面发生变形，抱住柱塞杆(7)球面，滑靴(6)和柱塞杆(7)逐渐通过双锥形收口环，直至双锥形收口环的三分之一处，停止施压，将柱塞组件及柱塞端收口装置整体调转180°，继续收口，直至滑靴(6)完整通过双锥形收口环，其中，施加压力控制在能够使滑靴完全通过双锥形收口环的最小值，并保证柱塞杆(7)和滑靴(6)低速均匀运动；
d)滑靴(6)收口后用放大镜检查收口位置有无裂痕。
2.根据权利要求1所述的柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于:将滑靴(6)柱端放入滑靴收口底座(1)后，在球端放置双锥形收口环(2)时，滑靴(6)露出双锥形收口环(2)的部分为5-7mm。
3.根据权利要求1所述的柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于：所述滑靴收口底座(1)的槽的形状大小与待收口滑靴(6)的柱端相同。
4.根据权利要求1所述的一种柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于：所述锥形套筒(3)内锥形最大直径等于双锥形收口环(2)外周锥形的中段直径。
5.根据权利要求1所述的一种柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于：所述双锥形收口环(2)内锥形与滑靴球端的外锥形形状相同。
6.根据权利要求1所述的一种柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于：所述锥形套筒(3)外圆直径与滑靴收口底座(1)外圆直径相等。
7.根据权利要求1所述的一种柱塞组件柱塞端收口方法，其特征在于：所述锥形套筒(3)长度大于柱塞组件整体长度15-20mm。
一种柱塞组件柱塞端收口方法
技术领域
[0001] 本发明属于液压柱塞泵加工制造领域，具体涉及一种柱塞组件柱塞端收口方法。
背景技术
[0002] 液压式柱塞泵由于其结构紧凑，工作压力大，配合精度高且能用多种方式进行自动流量调节，因而广泛用于各种航空产品中。柱塞泵的性能直接关系到飞机控制系统的安全性与可靠性，通过有效的设计制造，可以大幅提高它对液压系统的精度控制和工作效率。柱塞组件是柱塞泵的重要零部件，它的收口工艺一直是柱塞泵生产工艺的关键技术与门槛，直接影响其性能和使用寿命。目前，国产的柱塞泵由于收口工艺尚不成熟，在容积效率、噪音、使用寿命等方面存在缺陷。
[0003] 柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油过程的，进行柱塞组件的收口，一般是滑靴与柱塞杆的凹凸球面进行配合，对滑靴进行挤压至发生塑性变形完成收口的过程。收口后要求柱塞杆与滑靴之间能灵活转动无紧涩现象；并对其间隙、摆角、拉脱力等有一定要求。
[0004] 柱塞组件常用的收口方式分为三类：拉丝模、哈夫模和三滚轮工艺。采用拉丝模收口，需要对模具的形状和尺寸进行精确设计，其参数很难确定。这种收口方式最为简易高效，收口时金属流动方向顺着摩擦力方向，因而包容后两球面贴合均匀，轴向间隙小，拉脱强度高。但收口后一般很难使滑靴和柱塞相对杆灵活转动，需要滚松工艺进行滚松。哈夫模与拉丝模的基本原理相同，但模具结构略有差异，可分为需滚松和不需滚松两类，其质量比拉丝模有所改进。三滚轮收口法是将三滚轮在圆周方向上均匀分布，收口时滑靴和柱塞旋转带动滚轮旋转同时对滚轮施加压力进行收口。采用这种方法一般不需要滚松，但对压力大小，收口时间有严格限制。此外施加力向下的分力会导致杆与滑靴产生间隙。其裙部材料除向内蠕变外，还沿切线方向辗延减薄，降低了拉脱强度。若三滚轮不能同时接触柱塞，也会对产品质量产生很大影响。
发明内容
[0005] 针对上述问题，本发明提供了一种用于液压式柱塞泵柱塞组件的收口的方法。利用本方法可以取得良好的收口效果，收口方式稳定可靠，适于柱塞收口零件的大批量生产。
[0006] 为达到以上技术目的，本发明的技术方案具体为：
[0007] 一种柱塞组件柱塞端收口装置，包括滑靴收口底座、双锥形收口环、锥形套筒、限位环、滑靴端盖，所述滑靴收口底座上设有用于放置滑靴的槽，滑靴收口底座上方的双锥形收口环外周为锥形，所述双锥形收口环对称轴处的通孔分为两段，从下至上分别为内锥形段和内圆柱段，所述锥形套筒套在双锥形收口环外侧，所述锥形套筒内侧具有与双锥形收口环外锥面角度相同的内锥面，所述滑靴端盖置于锥形套筒上端，所述限位环套于锥形套筒和滑靴收口底座外侧，收口时，所述压力机通过滑靴端盖将收口压力作用于锥形套筒，该锥形套筒的内锥面挤压及双锥形收口环的外锥面，滑靴相对于双锥形收口环向上运动压入圆柱端，使滑靴抱紧柱塞杆。
[0008] 作为优选，所述滑靴收口底座的槽的形状大小与待收口滑靴的柱端相同。
[0009] 作为优选，所述锥形套筒内锥形最大直径等于双锥形收口环锥形中段直径。
[0010] 作为优选，所述双锥形收口环内锥形与滑靴球端的外锥形形状相同，所述双锥形收口环内圆柱端与滑靴柱端相等。
[0011] 作为优选，所述锥形套筒外圆直径与滑靴收口底座外圆直径相等。
[0012] 作为优选，所述锥形套筒长度大于柱塞组件整体长度15-20mm。
[0013] 一种柱塞组件柱塞端收口方法，利用上面所述的收口装置对柱塞组件进行收口，包括以下步骤：
[0014] a)收口前检查滑靴、柱塞杆表面，确保无锈蚀和伤痕，用绸布将柱塞杆、滑靴和滑靴收口底座表面清理干净；
[0015] b)将滑靴内外涂润滑油放入滑靴收口底座内，将锥形套筒放入限位环，锥形套筒部分套在双锥形收口环外侧，滑靴收口段一部分进入双锥形收口环的通孔锥形段；
[0016] c)双锥形收口环作用在柱塞滑靴锥面上，通过压力机和工装共同作用，在滑靴轴线方向对锥形套筒缓慢施加压力，作用于双锥形收口环将力传递到滑靴上，使滑靴孔口沿杆球面发生变形，抱住柱塞杆球面，滑靴和杆逐渐通过收口环，直至三分之一处，停止施压，将柱塞组件及其收口装置整体调转180°，继续收口，直至滑靴完整通过收口环，其中，施加力控制在可以使滑靴完全通过收口环的最小值，并保证杆和滑靴低速均匀运动；
[0017] d)滑靴收口后用放大镜检查收口位置有无裂痕。
[0018] 作为优选，将滑靴柱端放入滑靴收口底座后，在球端放置双锥形收口环时，滑靴露出双锥形收口环的部分为5-7mm。
[0019] 收口过程中，施加力控制在可以使滑靴完全通过收口环的最小值，并保证杆和滑靴低速均匀运动。滑靴收口后用放大镜检查收口位置有无裂痕。此时滑靴已完全包裹柱塞杆且无需通过滚松工艺就能实现滑靴与杆的灵活转动。
[0020] 采用本发明进行柱塞组件的收口，可使滑靴内球窝与柱塞杆球头表面贴合，实现二者之间的灵活转动，在进行间隙测量、摆角、拉脱力等试验时,均达到设计要求。此种收口方式可靠稳定，操作简单，生产效率高并很好的保证了产品质量。在航空领域、汽车制造业及其他柱塞泵类机械制造有一定的推广意义，可广泛应用于军民品各行业。
附图说明
[0021] 图1是本发明一种柱塞组件柱塞端收口装置一个实施方式的结构示意图。
[0022] 其中，1-滑靴收口底座；2-双锥形收口环；3-锥形套筒；4-限位环；5-滑靴端盖；6-滑靴；7-柱塞杆；8-柱塞座。
具体实施方式
[0023] 为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
[0024] 实验选用滑靴材料为QAL9-4，柱塞杆为38CrMoAlA，主要的技术指标为：收口后在5.9N负荷作用下，柱塞杆7在滑靴中任意方向的偏斜角应不小于35°；4KN拉力检查柱塞杆7在滑靴上的收口强度，时间2分钟；收口后柱塞杆7和滑靴6之间的轴向间隙要求不大于
0.01mm。
[0025] 利用本发明如图1中及发明内容中提供的装置及方法对该柱塞组件进行收口加工。
[0026] 图1中的柱塞组件柱塞端收口装置，包括滑靴收口底座1、双锥形收口环2、锥形套筒3、限位环4、滑靴端盖5，所述滑靴收口底座1上设有用于放置滑靴的槽，滑靴收口底座1上方的双锥形收口环2外周为锥形，所述双锥形收口环2对称轴处的通孔分为两段，从下至上分别为内锥形段和内圆柱段，所述锥形套筒3套在双锥形收口环2外侧，所述锥形套筒3内侧具有与双锥形收口环2外锥面角度相同的内锥面，所述滑靴端盖5置于锥形套筒上端，所述限位环4套于锥形套筒3和滑靴收口底座1外侧，收口时，所述压力机通过滑靴端盖5将收口压力作用于锥形套筒3，该锥形套筒3的内锥面挤压及双锥形收口环2的外锥面，滑靴相对于双锥形收口环2向上运动压入圆柱端，使滑靴抱紧柱塞杆。
[0027] 所述滑靴收口底座1的槽的形状大小与待收口滑靴的柱端相同。所述锥形套筒3内锥形最大直径等于双锥形收口环2锥形中段直径。所述双锥形收口环2内锥形与滑靴球端的锥形相等，所述双锥形收口环2内圆柱端与滑靴柱端相等。所述锥形套筒3外圆直径与滑靴收口底座1外圆直径相等。所述锥形套筒3长度大于柱塞组件整体长度15-20mm。
[0028] 进行收口作业时，检查滑靴6和柱塞杆7表面应无锈蚀和伤痕，用绸布将柱塞杆7、滑靴6和滑靴收口底座1表面擦拭干净。
[0029] 将滑靴6内外涂润滑油放入滑靴收口底座1内，双锥形收口环2作用在柱塞滑靴6锥面上，通过压力机和工装共同作用，在滑靴6轴线方向对锥形套筒3缓慢施加压力，施加的压力控制在可以使滑靴6完全通过收口环的最小值，并保证柱塞杆7和滑靴6低速均匀运动。作用于双锥形收口环2将力传递到滑靴6上，使滑靴6孔口沿柱塞杆7球面发生变形，抱住柱塞杆7球面，滑靴6和柱塞杆7逐渐通过收口环，直至三分之一处，停止施压。整体调转180°，继续收口。直至滑靴6完整通过收口环。收口完成后滑靴6已完全包裹柱塞杆7且无需通过滚松工艺就能实现滑靴6与柱塞杆7的灵活转动。
[0030] 收口后，对柱塞部件进行2分钟4KN的拉力测试，柱塞杆7并没有从滑靴6拉脱。对已收口的柱塞部件进行偏斜角测量，杆在滑靴6中的任意方向偏斜角均不小于35°，且柱塞杆7和滑靴6之间的轴向间隙小于0.01mm，达到指定要求。
[0031] 利用本发明专利对柱塞组件的收口问题进行工艺工装设计，选择合适的收口压力，设计合理的工装部件并进行滚松，能保证在收口时金属流动方向顺着摩擦力方向，因而包容后两球面贴合均匀，轴向间隙小，拉脱强度高，简易高效并可保证收口质量。
[0032] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
