一种柱塞副装配装置及方法

技术领域

本发明涉及微型液压柱塞泵技术领域，特别涉及一种柱塞副装配装置及方法。

背景技术

当前，国内微型液压柱塞泵技术飞速发展，其在各种空间、体积、重量非常受限的场合应用非常广泛，因其体积、排量小，其柱塞副尺寸也非常小，靠传统的“压紧、滚松装置不能满足要求，需要设计一种简易、可靠、操作方便的包球装配，来满足小尺寸柱塞付的包球需要。

传动的柱塞副包球过程通常采用的时压紧和滚松的工艺手段，这就需要一套压紧装置及一套滚松装置，压紧装置采用对开式，内孔加工为球面，采用液压压力机下压压紧，使滑靴在下移过程中与装置内孔球面贴合，在球面作用下变形，使滑靴内球面紧密贴合。这种采用压力机下压式包球的方式，压后柱塞与滑靴不能转动，必须上设备采用滚松装置挤压滑靴外圆口，使滑靴再次轻微变形，与柱塞球头松动后才能灵活转动。但是这种方法对于微型柱塞泵的柱塞付包球并不适用，微型柱塞泵的滑靴小而且薄，在压力机下压容易使滑靴变形或者断裂，导致零件报废。

另外有一种简易的对开式包球装置，由调整垫片，套筒、定位环、弹簧套、底板、弹簧座、弹簧等组成，这种结构较为复杂，且包球时滑靴在下，压力机向下柱塞，直到压力机接触到调整垫片时，取出看包球效果，如果不好，还需改变调整垫片的厚度，重新压装，直到包球效果良好，如果首次垫片过薄，柱塞下压过量，柱塞球头就可能将滑靴球窝处压变形，垫片过厚，柱塞与滑靴间隙就很大。这种方式，操作较为复杂，调整垫片厚薄要求较高。但机加工过程中，柱塞和滑靴尺寸存在个体差异。调整垫片选择不好，很可能导致滑靴压坏或包球不严影响柱塞副寿命。而且，由于其需要不断的更换调整垫片所以也不适用于批量生产且缺乏稳定性。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种包球效果一致性较高，而且操作简单、方便的柱塞副装配装置及方法。

具体技术方案如下：一种柱塞副装配装置，包括包球装置，包球装置包括导向座，固定半模，活动半模和弹性件，所述导向座上设有凸台，固定半模和活动半模设于与所述凸台配接的凹槽，固定半模和活动半模相对设置，固定半模具有第一腔体，活动半模具有第二腔体，固定半模与活动半模完全贴合后，第一腔体与第二腔体形成的内腔形状与柱塞副一致，所述导向座具有座孔，座孔与内腔对应设置，弹性件设置在座孔内。

作为优选技术方案，所述凸台为T型凸台，所述凹槽为T型凹槽。

作为优选技术方案，所述凸台至少有两个，固定半模和活动半模的凹槽数量与凸台数量相同。

作为优选技术方案，所述固定半模与导向座固定连接。

作为优选技术方案，所述第一腔体和第二腔体对称设置，第一腔体和第二腔体分别设置在固定半模和活动半模的竖直平面，所述凹槽设置在固定半模和活动半模的水平底面。

作为优选技术方案，所述导向座设置在夹具上，夹具的夹钳驱动活动半模。

作为优选技术方案，所述固定半模上方设有压轴。

作为优选技术方案，所述导向座、固定半模、活动半模都进行了真空淬火处理，使其硬度达到HRC58-62，导向座各面磨削加工，凹槽采用精密数控慢走丝线切割加工，其表面粗糙度达到Ra0.4，公差控制在0 -0.005。

一种柱塞副装配装置的使用方法，包括以下步骤：

S100：将包球装置放置夹具平面上，固定半模贴紧钳口；

S200：将夹具和固定半模放置在台钻平台上，使包球装置孔洞大致对准台钻主轴，并固定夹具；

S300：拉开活动半模到适合位置，将柱塞放入包球装置孔洞中，柱塞球头向上，将滑靴放入包球装置孔洞上端，使滑靴内端面与孔止口内端面贴平；

S400：移动活动半模，使活动半模沿着T型凸台向中心滑动，贴紧滑靴外圆；

S500：紧固夹具，缓慢用力，使活动半模向中心运动。

作为优选技术方案，在步骤S500之后，将两面平行的小平板放置于固定半模上平面，操作台钻主轴下压，直至将平板压到与固定半模上平面完全贴合；再次扳动夹具，缓慢用力，直至活动半模与固定半模平面完全贴合；松开夹具，移开活动半模，将包好的柱塞副从装置中取出。

本发明的技术效果：本发明的一种柱塞副装配装置及方法包球装置的可以大大提高柱塞副包球可操作性、稳定性，简化了包球的工艺流程，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明实施例的一种柱塞副装配装置的示意图。

图2是本发明实施例的一种柱塞副装配装置的另一示意图。

图3是本发明实施例的导向座的示意图。

图4是本发明实施例的固定半模的示意图。

图5是本发明实施例的活动半模的示意图。

图6是本发明实施例的夹具的示意图。

图7是本发明图6中A部分的放大图。

图8是本发明实施例的压块的示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1至图7所示，本实施例的一种柱塞副装配装置，包括包球装置100，包球装置100包括导向座1，固定半模2，活动半模3和弹性件4，所述导向座1上设有凸台11，固定半模2和活动半模3设于与所述凸台11配接的凹槽20。固定半模2和活动半模3相对设置，固定半模2具有第一腔体21，活动半模3具有第二腔体31，固定半模21与活动半模31完全贴合后，第一腔体21与第二腔体31形成的内腔5形状与柱塞副6一致，内腔5的孔洞51位于包球装置100顶部。所述导向座1具有座孔12，座孔12与内腔5对应设置，弹性件4设置在座孔内。上述技术方案中，导向座的作用是定位定中心作用，本实施例中，所述凸台为T型凸台，所述凹槽为T型凹槽。固定半模及活动半模设计为T型槽与导向座T型凸台为子母配，起到自定心作用。所述固定半模2与导向座1固定连接，固定半模2用螺钉压紧固定在导向座1上，活动半模3通过T型凹槽定位，可沿着导向座1平缓滑动，直至与固定半模平面完全贴合。导向座中部的座孔为安装弹性件，本实施例例的弹性件为预紧弹簧，固定半模与活动半模完全贴合后，其形成的内腔与柱塞副一致，包球时，预紧弹簧安装入导向座座孔内，将柱塞10与滑靴30分别放入内腔5中，柱塞10下端面与弹簧上端面贴合，预紧弹簧起到向上预紧作用，柱塞10受弹簧向上的推力，球头始终与滑靴30球窝贴合。缓慢用力，使活动半模沿着导向座的凸台运动，逐渐向中心靠拢，在夹持力下，滑靴球窝外圆侧向力及两半模球窝的夹持下逐渐变形收口，此时预紧弹簧始终给予柱塞向上力使柱塞球头始终与滑靴球窝贴合，不会向下运动，脱离滑靴。通过上述技术方案，整个包球过程中，滑靴及柱塞不受液压力，且因定位良好，滑靴平面不会有受力变形的现象，包球成功率高。包完后只需手拿柱塞摇动片刻即可灵活转动，无需再使用松球装置进行松球。且其间隙在0.01-0.02mm之内。

本实施例中，所述凸台11至少有两个，固定半模2和活动半模3的凹槽数量与凸台数量相同，从而使活动半模运动更平稳，本实施例设置了两个凸台。所述第一腔体21和第二腔体31对称设置，第一腔体21和第二腔体31分别设置在固定半模2和活动半模3的竖直平面22，第一腔体和第二腔体与固定半模和活动半模一体设置，所述凹槽20设置在固定半模和活动半模的水平底面23。所述导向座1设置在夹具7上，夹具7的夹钳71驱动活动半模3。所述固定半模2上方设有压轴8，本实施例的夹具为精密虎钳，压轴为台钻200主轴。使用精密虎钳将固定半模2与活动半模3对夹并将虎钳放置于台钻平台上中心大致对准台钻主轴。在夹紧过程中，可能会有滑靴上移的情况，将两面平行的小平板放置于半模上平面，手动操作台钻主轴下压，直至将平板与半模上平面完全贴合，然后再次扳动虎钳，缓慢用力，直至活动半模与固定半模平面完全贴合，松开虎钳，将包好的柱塞副从装置中取出。

进一步的，为了获得更好的包球效果，所述导向座1、固定半模2、活动半模3都进行了真空淬火处理，使其硬度达到HRC58-62，导向座1各面磨削加工，凹槽采用精密数控慢走丝线切割加工，其表面粗糙度达到Ra0.4，公差控制在0-0.005。固定半模、活动半模在淬火前作为整体零件加工，内腔孔预钻，留余量0.5mm，淬火后精密磨削各平面，然后线切割从中剖开，精磨平面，将固定半模与活动半模对装后，精密慢走丝线切割切割T型槽，其表面粗糙度达到Ra0.4，槽公差控制在+0.005-+0.01，确保与导向座T型凸台配合间隙在0.005-0.01mm内。然后将固定半模及活动半模安装在导向座上，采用精密电火花设备电火花加工内球面，保证其粗糙度Ra0.4，其内球面球径与化学球窝外圆间隙0.008-0.012mm。

一种柱塞副装配装置的使用方法，包括以下步骤：S100：将包球装置100放置夹具7平面上，固定半模贴紧钳口72；S200：将夹具7和固定半模2放置在台钻200平台上，使包球装置100孔洞大致对准台钻主轴，并固定夹具；S300：拉开活动半模3到适合位置，将柱塞10放入包球装置孔洞中，柱塞球头向上，将滑靴放入包球装置孔洞上端，使滑靴内端面与孔止口内端面贴平；S400：移动活动半模3，使活动半模3沿着T型凸台向中心滑动，贴紧滑靴外圆；S500：紧固夹具，缓慢用力，使活动半模向中心运动。通过上述技术方案，在夹持力下，滑靴球窝外圆侧向力及两半模球窝的夹持下逐渐变形收口，此时预紧弹簧始终给予柱塞向上的预紧力，使柱塞球头与滑靴球窝贴合。

在夹紧过程中，当出现有滑靴上移的情况，在步骤S500之后，将两面平行的压块40(如图8所示)放置于固定半模2上平面，操作台钻主轴下压，直至将平板压到与固定半模上平面完全贴合；再次扳动夹具，缓慢用力，直至活动半模与固定半模平面完全贴合；松开夹具，移开活动半模，将包好的柱塞副从装置中取出。

本实施例的一种柱塞副装配装置及方法，操作简单、可靠、成本低，可以适用用于微型柱塞泵柱塞直径Φ10mm以下的柱塞副包球装置。解决现有的压力机压装式包球工装容易损伤滑靴端面的技术难题，有效提高零件利用率和效率，提高经济性。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。