專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于2001年5月10日提交的日本專利申請No.2001-139540，該專利的內(nèi)容被并入本發(fā)明，以作為參考。
例如，一種生產(chǎn)由鋁合金制成的滑履的方法包括將一個坯料鍛造成一個滑履的鍛造步驟；根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)H0001中規(guī)定的T6或T7處理對該滑履進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的調(diào)質(zhì)處理步驟；和一個磨削該滑履的磨削步驟，以調(diào)整其大小，從而使該滑履具有理想的尺寸。該滑履具有將分別與旋轉(zhuǎn)斜盤和活塞保持滑動接觸的滑動表面。在工作中，該滑履同時在旋轉(zhuǎn)斜盤和活塞上滑動，潤滑油膜形成在該滑履的滑動表面與旋轉(zhuǎn)斜盤和活塞的滑動表面之間。相應(yīng)地，在滑履的滑動表面與旋轉(zhuǎn)斜盤和活塞的滑動表面之間需要形成合適的間隙。因此，該滑履必須具有高尺寸精度。
在例如T6或T7處理的調(diào)質(zhì)處理中，該滑履將被加熱、迅速冷卻等，所以該滑履不可避免地因調(diào)質(zhì)處理而產(chǎn)生變形。由于該滑履因調(diào)質(zhì)處理而產(chǎn)生的變形量的偏差不可避免，但是鍛造步驟中的鍛造加工被如此安排，從而使經(jīng)過鍛造步驟后的滑履的尺寸大于一個標(biāo)稱值或理想值。在調(diào)質(zhì)處理步驟之后的磨削步驟中，將對該滑履進(jìn)行磨削，以將其尺寸調(diào)整至標(biāo)稱值。然而，在用于調(diào)整尺寸的磨削加工中，所需的切削量必然很大，導(dǎo)致增加調(diào)質(zhì)處理步驟之后調(diào)整滑履的尺寸所需的時間，同時增大了其加工成本。
(1)一種生產(chǎn)用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履的方法，該滑履被置于該旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的一個旋轉(zhuǎn)斜盤和一個活塞之間，并由鋁合金制成，該方法包括將用于生產(chǎn)該滑履的坯料鍛造成一個粗糙成形的粗制滑履的主鍛造步驟；對粗糙成形的粗制滑履進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的調(diào)質(zhì)處理步驟；和將經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的粗糙成形的粗制滑履鍛造成尺寸調(diào)整后的滑履的尺寸調(diào)整鍛造步驟。
按照上述模式(1)的滑履生產(chǎn)方法，其特征在于，進(jìn)行一個附加的或補(bǔ)充的鍛造加工，以調(diào)整經(jīng)過主鍛造步驟及調(diào)質(zhì)處理步驟后的粗糙成形的粗制滑履的尺寸。該滑履因在調(diào)質(zhì)處理步驟中調(diào)質(zhì)處理而不可避免地產(chǎn)生變形，并且滑履因調(diào)質(zhì)處理產(chǎn)生的變形量依每個滑履而不同。在按照上述模式(1)的本方法中，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理之后的粗糙成形的粗制滑履將再次被鍛造，以調(diào)整其尺寸，從而允許加工出的滑履具有高尺寸精度。由于鍛造加工通?？稍谙鄬^短的時間內(nèi)完成，所以按照本發(fā)明的上述模式(1)的尺寸調(diào)整鍛造步驟可被迅速完成，而不會明顯增加生產(chǎn)該滑履所需的時間。相應(yīng)地，按照上述模式(1)的本方法允許對該滑履進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的加工。
用于生產(chǎn)滑履的鋁合金不受特別限制，但可以在傳統(tǒng)上用于生產(chǎn)該滑履的鋁合金以及各種公知的鋁合金中選用。例如，可以使用一種鋁-硅合金，其鋁硅含量比幾乎等于低共熔混合物形成時的鋁硅含量比。該鋁-硅合金為，例如JIS H4100中規(guī)定的A4032。該鋁-硅合金的熱膨脹系數(shù)小且具有良好的耐磨性，從而由該鋁-硅合金制成的滑履具有良好的滑動特性。也可以使用一種鋁-銅-鎂合金，例如JIS H4100中規(guī)定的A2017、A2024，這種合金具有較高的強(qiáng)度。由鋁-銅-鎂合金制成的滑履具有高的強(qiáng)度和耐久性。
主鍛造步驟中使用的坯料的形狀不受特別限制，但可以根據(jù)將要獲得的滑履的形狀而具有合適的形狀。例如，該坯料可以呈球狀、半球狀、圓柱形、盤形、截頭圓錐形或截頭角錐形。當(dāng)滑履具有下文將述的部分球冠形時，最好使用一個圓柱形坯料，其直徑小于作為成品的滑履(下文中稱為“成品滑履”)的外徑，并且其高度大于成品滑履的高度，以便允許以相對較小的鍛比進(jìn)行鍛造加工。該坯料可根據(jù)任何方法進(jìn)行制備。例如，該坯料的制備方法可以是鑄造、通過沖壓機(jī)沖壓一個板件，或剪切一個長圓柱件。當(dāng)坯料具有上述圓柱形時，該圓柱形坯料的制備過程如下首先，擠出一個具有預(yù)定形狀的鋁合金錠，其中該鋁合金是鑄鋁并具有預(yù)定的成分，拉伸該錠，以便使之形成一個具有預(yù)定直徑的桿形件，然后通過剪切機(jī)或鋸削機(jī)械將該桿形件切成分別具有預(yù)定長度的件。將被用在主鍛造步驟中的坯料最好被退火處理，以利于在主鍛造步驟中對該坯料進(jìn)行鍛造加工，同時利于獲得具有良好特性例如高尺寸精度的粗略成形的滑履毛坯。退火條件根據(jù)坯料所用的鋁合金的種類而不同。例如，當(dāng)對坯料進(jìn)行退火時，該坯料在300-420℃的溫度下保持預(yù)定的時間，然后被逐漸冷卻，例如空氣冷卻或爐冷。
主鍛造步驟和尺寸調(diào)整鍛造步驟每一個都可以在熱態(tài)或冷態(tài)下被執(zhí)行。當(dāng)鍛比相對較高時，優(yōu)選采用熱鍛造，以防止在滑履表面上產(chǎn)生裂紋。當(dāng)鍛比相對較低時，優(yōu)選采用冷鍛造。經(jīng)冷鍛造加工出的工件具有高的尺寸精度和良好的表面狀態(tài)。另外，冷鍛造可以以簡單且經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)，無需加熱。在主鍛造步驟及尺寸調(diào)整鍛造步驟中，優(yōu)選采用能夠在模組件的空腔內(nèi)引起塑性流動的封閉模鍛加工，而不采用自由鍛加工，以便允許鍛出的工件具有較高的形狀和尺寸精度。
執(zhí)行調(diào)質(zhì)處理步驟的目的是為了提高例如由鋁合金制成的滑履的強(qiáng)度和硬度。該調(diào)質(zhì)處理步驟中采用的調(diào)質(zhì)處理包括例如，一種T4處理，其中通過采用一種固熔熱處理而對粗糙成形的粗制滑履進(jìn)行自然時效處理；一種T6處理，其中經(jīng)過固熔熱處理后的粗糙成形的粗制滑履受到人工時效硬化處理；和一種T7處理，其中經(jīng)過固熔熱處理后的粗糙成形的粗制滑履受到下文將述的穩(wěn)定化處理。通過該調(diào)質(zhì)處理，滑履的強(qiáng)度和硬度明顯提高了。T4、T6和T7處理在JIS H0001中有具體規(guī)定。
尺寸調(diào)整后的滑履的形狀不必與安裝在旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)上的成品滑履相同。經(jīng)過尺寸調(diào)整鍛造步驟后的得到的尺寸調(diào)整后的滑履可進(jìn)行表面處理，例如無電鍍鎳。在這種情況下，嚴(yán)格地說，尺寸調(diào)整后的滑履的形狀不同于經(jīng)過表面處理的成品滑履。即是說，尺寸調(diào)整后的滑履的形狀是指一個由鋁合金制成的基體的形狀，該基體構(gòu)成了滑履的主要部分，但不包括一個將形成在其表面上的涂覆膜或?qū)?。在尺寸調(diào)整鍛造步驟之后，可對尺寸調(diào)整后的滑履進(jìn)行磨削加工，以對尺寸進(jìn)行微小的調(diào)整。在這種情況下，嚴(yán)格地說，尺寸調(diào)整后的滑履的基體的形狀不同于經(jīng)過尺寸調(diào)整磨削加工后的成品滑履的基體。按照本模式的方法的目的是允許通過磨削加快尺寸調(diào)整加工，例如，從而降低滑履的加工成本。在實(shí)施本方法中，只要該目的被達(dá)到，經(jīng)過尺寸調(diào)整鍛造步驟之后得到的尺寸調(diào)整后的滑履的形狀與待安裝在壓縮機(jī)上的成品滑履的形狀之間的微小差別并不很重要。尺寸調(diào)整后的滑履的形狀十分類似于安裝在壓縮機(jī)上的成品滑履的基體的形狀。
按照上述模式(1)的粗糙成形的粗制滑履與尺寸調(diào)節(jié)后的滑履之間的形狀相似度大于坯料。在本方法中，坯料在主鍛造過程中被鍛造成粗糙成形的粗制滑履，它具有與尺寸調(diào)整后的滑履十分相似的形狀，并且在主鍛造步驟中獲得的粗糙成形的粗制滑履在經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理步驟之后進(jìn)行尺寸調(diào)整鍛造步驟，該步驟中的鍛比小于主鍛造步驟中的鍛比。即在尺寸調(diào)整鍛造步驟中，在粗糙成形的粗制滑履上完成剩下的鍛造加工，以便加工出尺寸調(diào)整后的滑履。由于滑履在經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理之后強(qiáng)度和硬度都會增加，所以當(dāng)在尺寸調(diào)整鍛造步驟中采用冷鍛造時，很難對滑履施加一種鍛比相對較大的鍛造加工。正因如此，根據(jù)上述模式(1)的本方法是有效的。在主鍛造步驟中，滑履的絕大部分被加工成型。該尺寸調(diào)整鍛造步驟可被稱作“校形鍛造”步驟。
粗糙成形的粗制滑履相對于尺寸調(diào)整后的滑履的鍛比被定義如下。當(dāng)滑履通過在主鍛造步驟和尺寸調(diào)整鍛造步驟中使用冷態(tài)封閉模鍛由圓柱形坯料加工而成時，鍛比被定義為粗糙成形的粗制滑履對尺寸調(diào)整后的滑履的高度之比。如果尺寸調(diào)整后的滑履的高度表示為100％，則粗糙成形的粗制滑履的鍛造百分比(100×粗糙成形的粗制滑履對尺寸調(diào)整后的滑履的高度比)保持在101-110％的范圍內(nèi)是理想的。如果粗糙成形的粗制滑履的鍛造百分比位于指定范圍內(nèi)，則粗糙成形的粗制滑履能夠在尺寸調(diào)整鍛造步驟中被鍛造成具有相當(dāng)高的尺寸精度的尺寸調(diào)整后的滑履。圓柱形坯料的鍛造百分比(100×圓柱形坯料對尺寸調(diào)整后的滑履的高度比)優(yōu)選保持在105-140％的范圍內(nèi)。
(2)一種按照上述模式(1)的方法，其中主鍛造步驟包括多個子鍛造步驟。
當(dāng)坯料需要被大幅度地鍛壓或者坯料需要被鍛造成復(fù)雜形狀時，尤其是使用冷鍛時，很難使材料在模組件的空腔內(nèi)引起有效的塑性流動，導(dǎo)致所得工件的質(zhì)量(例如，尺寸精度)變壞。在此情況下，如果施加在坯料上的鍛造加工被分成多個使用不同模組件的步驟，則坯料在每一步驟中的鍛造程度可被降低，從而使鍛出的工件具有高的尺寸精度，并且不會產(chǎn)生任何缺陷。相應(yīng)地，按照上述模式(2)的方法能簡單地加工出具有良好特性例如高尺寸精度的粗糙成形的粗制滑履，其中該方法中的主鍛造步驟包括多個子鍛造步驟。
(3)一種按照上述模式(2)的方法，其還包括一個退火步驟，該退火步驟在所述多個子鍛造步驟中除最后一個子步驟外的至少一個子步驟之后進(jìn)行。
當(dāng)鍛比較高時，尤其是采用冷鍛時，鍛出的工件容易產(chǎn)生工作硬化(應(yīng)力硬化)，以致隨后的鍛造加工更加困難。在此情況下，對鍛出的工件進(jìn)行退火處理，從而使工件軟化，以便于隨后的鍛造加工。安排在兩個連續(xù)的鍛造步驟之間的退火步驟中的退火處理稱為中間退火。工件的材料因中間退火而被軟化，這能夠有效地促進(jìn)恢復(fù)過程，在該過程中，前一鍛造步驟中產(chǎn)生的晶格缺陷，例如位錯，被消除或被修復(fù)。相應(yīng)地，按照上述模式(3)的本方法允許以相對較高的鍛比進(jìn)行鍛造加工，其中退火步驟安排在主鍛造步驟的多個子鍛造步驟中的至少一個步驟之后。施行退火處理的條件根據(jù)鋁合金的種類而不同。當(dāng)在分批處理爐中進(jìn)行退火處理時，滑履在約300-430℃的溫度下被保持約2-4小時。當(dāng)在連續(xù)處理爐中進(jìn)行退火處理時，滑履在500℃左右的溫度下被保持幾十秒，然后被緩慢冷卻。
(4)一種按照上述模式(2)的方法，其中多個子鍛造步驟中的任何兩個連續(xù)步驟之間都沒有采用退火步驟。
如果對滑履進(jìn)行上述退火處理，則它需要一定的時間進(jìn)行退火。另外，退火處理需要例如加熱爐的設(shè)備以及用于加熱滑履的能源，從而不可避免地提高了滑履的加工成本。正因如此，只要在沒有退火加工的情況下能夠有效地實(shí)施鍛造加工，就將不采用退火處理，以降低滑履的生產(chǎn)成本。因此，按照模式(4)的本方法允許對滑履進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的加工。
(5)一種按照上述模式(2)的方法，其中多個子鍛造步驟包括一個第一子鍛造步驟，該步驟被施用在坯料上，以獲得一個半成品滑履，該半成品滑履與尺寸調(diào)整后的滑履的形狀相似度低于粗糙成形的粗制滑履，同時多個子鍛造步驟還包括一個第二子鍛造步驟，該步驟被施用在半成品滑履上，以獲得粗糙成形的粗制滑履。
在按照模式(5)的方法中，主鍛造步驟包括兩個子鍛造步驟。如果該主鍛造步驟包括很多子鍛造步驟，則它將必然十分復(fù)雜。當(dāng)主鍛造步驟中的鍛比相對較低時或者當(dāng)坯料的形狀使其能夠被相對簡單地加工成粗糙成形的粗制滑履時，我們希望減少子鍛造步驟的數(shù)目。相應(yīng)地，按照上述模式(5)的本方法允許對滑履進(jìn)行相對簡單、經(jīng)濟(jì)的加工，其中本方法中的主鍛造步驟包括兩個子鍛造步驟。
按照上述模式(5)的半成品滑履與尺寸調(diào)整后的滑履的形狀相似度小于粗糙成形的粗制滑履。半成品滑履相對于尺寸調(diào)整后的滑履的鍛比的定義方式與上述模式(1)中的定義方式相同。在上述模式(1)中，當(dāng)滑履由圓柱形坯料加工而成并且在主鍛造步驟(即兩個子鍛造步驟)以及尺寸調(diào)整鍛造步驟中采用冷態(tài)下的封閉模鍛時，粗糙成形的粗制滑履相對于尺寸調(diào)整后的滑履的鍛比表示為粗糙成形的粗制滑履與尺寸調(diào)整后的滑履的高度比。如果尺寸調(diào)整后的滑履的高度表示為100％，則粗糙成形的粗制滑履的鍛比(100×粗糙成形的粗制滑履與尺寸調(diào)整后的滑履的高度比)如上所述被優(yōu)選保持在約101-110％的范圍內(nèi)，而圓柱形坯料的鍛比(100×圓柱形坯料與尺寸調(diào)整后的滑履的高度比)如上所述被優(yōu)選保持在約105-140％的范圍內(nèi)。半成品滑履的鍛比(100×半成品滑履與尺寸調(diào)整后的滑履的高度比)被優(yōu)選保持在介于上述兩個范圍之間的一個范圍內(nèi)，即大約105-115％的范圍。
(6)一種按照上述模式(5)的方法，還包括一個被安排在第一和第二子鍛造步驟之間的退火步驟，用于對半成品滑履進(jìn)行退火。
按照模式(6)的本方法與上述模式(3)相比具有上述各個優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地，按照模式(6)的本方法允許鍛造加工具有相對較高的鍛比，其中本方法中主鍛造步驟中的第一和第二子鍛造步驟之間安排有一個退火步驟。該退火條件與上述模式(3)中所述的退火條件相似。
(7)一種按照上述模式(5)的方法，其中第一和第二子鍛造步驟之間未采用一個退火步驟。
出于與上述模式(4)同樣的原因，按照模式(7)的本方法允許對滑履進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的加工，其中本方法中的第一和第二子鍛造步驟之間未采用一個退火步驟。
(8)一種按照上述模式(1)-(7)中任一模式的方法，還包括一個尺寸調(diào)整磨削步驟，該步驟被施用在經(jīng)過尺寸調(diào)整鍛造步驟后獲得的尺寸調(diào)整后的滑履上。
按照本發(fā)明的方法包括用于提高滑履的尺寸精度的尺寸調(diào)整鍛造步驟。由于尺寸調(diào)整鍛造步驟中產(chǎn)生的彈性后效，尺寸調(diào)整后的滑履的尺寸與成品尺寸之間會有十分小的偏差。按照上述模式(8)的本方法能夠有效地生產(chǎn)出要求具有特別高的尺寸精度的滑履，其中本方法中的尺寸調(diào)整磨削步驟被施用在經(jīng)過尺寸調(diào)整鍛造步驟后獲得的尺寸調(diào)整后的滑履上。
(9)一種按照上述模式(1)-(7)中任一模式的方法，其中一個尺寸調(diào)整磨削步驟未被施用在經(jīng)過尺寸調(diào)整鍛造步驟后獲得的尺寸調(diào)整后的滑履上。
通過施用尺寸調(diào)整鍛造步驟，尺寸調(diào)整后的滑履能夠獲得滿足滑履的一般要求的尺寸精度。如果滑履無需具有特別高的尺寸精度，則可以采用按照模式(9)的本方法高效、低成本地生產(chǎn)該滑履，其中在本方法中，尺寸調(diào)整磨削步驟未被施用在尺寸調(diào)整滑履中。
(10)一種按照上述模式(1)-(9)中任一模式的方法，其還包括一個在主鍛造步驟之前施加在坯料的一部分上的部分成型步驟。
如果坯料在主鍛造步驟之前經(jīng)過該部分成型步驟，以加工成型滑履中通常具有復(fù)雜形狀的一部分，則隨后在主鍛造步驟以及尺寸調(diào)整鍛造步驟中執(zhí)行的鍛造加工就可以簡單地完成，從而提高獲得的滑履的尺寸精度。上文提及的在主鍛造步驟之前被加工成型的部分被用作一個基準(zhǔn)，用于執(zhí)行隨后的步驟例如主鍛造步驟和尺寸調(diào)整鍛造步驟中的各種加工操作，從而提高獲得的滑履的尺寸精度。正因如此，按照模式(10)的本方法是有利的，在該方法中，主鍛造步驟被施用在部分成型的坯料上。該部分成型步驟可按照任何公知方法被施用，例如機(jī)加工、沖壓加工和鍛造。為了迅速地完成部分成型步驟，優(yōu)選采用沖壓加工或鍛造。
(11)一種按照上述模式(1)-(10)中任一模式的方法。其中用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履包括一個平面部分，該部分具有一個將與旋轉(zhuǎn)斜盤保持滑動接觸的大體呈平面的表面，該滑履還包括一個部分球狀部分，該部分具有一個將與活塞保持滑動接觸的大體呈部分球狀的表面。
按照本發(fā)明加工出的滑履的形狀不受特別限制。由于該滑履被布置在旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)斜盤和活塞之間，所以該滑履通常具有一個模式(11)中所述的部分球冠形。對滑履而言，尤其必須避免分別被用作滑動表面的平面部分和部分球狀部分產(chǎn)生形狀精度偏差，或平面部分與部分球狀部分之間，即滑履的高度，產(chǎn)生位置關(guān)系偏差。相應(yīng)地，允許生產(chǎn)高尺寸精度滑履的本發(fā)明對于生產(chǎn)部分球冠形的滑履而言是十分有利的。
具有一個與活塞相配合的大體呈球狀的表面和一個與旋轉(zhuǎn)斜盤相配合的大體呈平面的表面的部分球冠形滑履被稱為半球滑履。該平表面可以略微不同于真正的平表面而該球狀表面也可以略微不同于真正的球狀表面，以改善滑動特性。另外，一般而言，用于可變?nèi)莘e式壓縮機(jī)的滑履的尺寸小于一個半球，而用于定容積式壓縮機(jī)的滑履的尺寸大于一個半球。由于與可變?nèi)莘e式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)斜盤的相對的表面相配合的一對滑履的部分球狀表面需要被大體置于相同的球狀表面上，所以每對滑履的尺寸被減小，該減小量對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)斜盤厚度的一半。用于定容積式壓縮機(jī)的滑履的尺寸稍微大于半球，這是為了即使滑履的平表面被磨損仍可防止滑動表面積被減小。術(shù)語“部分球冠形滑履”是上述兩種類型滑履的通稱。
(12)一種按照上述模式(11)的方法，其中用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履包括一個平面部分，該部分具有一個大體呈環(huán)形的平表面，該平表面的大體為中心的部分處加工有一個凹部，并且該平表面將與旋轉(zhuǎn)斜盤保持滑動接觸，該滑履還包括一個部分球狀部分，該部分具有一個與活塞保持滑動接觸的大體呈部分球狀的表面，該凹部在部分成型步驟中被加工成型。
由于旋轉(zhuǎn)斜盤以相對較高的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所以與旋轉(zhuǎn)斜盤保持滑動接觸的平面部分需要承受惡劣的工作條件。正因如此，滑履的平面部分在其徑向外部被加工出斜角，從而當(dāng)滑履與旋轉(zhuǎn)斜盤相配合時，在平面部分的斜角部分與旋轉(zhuǎn)斜盤之間形成了一個具有楔形橫截面形狀的間隙。該斜角部分能夠有效地在滑履與旋轉(zhuǎn)斜盤的滑動表面之間引入潤滑油。為了進(jìn)一步改善滑履與旋轉(zhuǎn)斜盤的滑動表面之間的潤滑特性，滑履的平面部分的中心部分處加工有一個用于容納潤滑油的凹部。當(dāng)這樣一個凹部在主鍛造步驟中被加工成型時，材料的塑性流動會受到抑制，以致難以加工出具有理想形狀的平面部分。如果該凹部在主鍛造步驟之前采用的上述部分成型步驟中被加工成型，則具有理想形狀的平面部分將在隨后的主鍛造步驟和尺寸調(diào)整鍛造步驟中被加工成型。在將坯料鍛造成部分球冠形滑履時，優(yōu)選該坯料被置于模組件的空腔的中心部分處。如果在部分成型步驟中在平面部分的中心部分處形成的凹部被用于使坯料相對模組件定位，從而使該坯料被置于空腔的中心部分處，則材料將在空腔中形成均勻一致的或各向同性的塑性流動，從而允許提高獲得的滑履的尺寸精度。按照上述模式(12)的本方法具有如上所述的優(yōu)點(diǎn)，其中本方法涉及部分球冠形滑履，該滑履在其平面部分的中心部分處加工有一個凹部。
(13)一種按照上述模式(1)-(12)中任一模式的方法，其中主鍛造步驟和尺寸調(diào)整鍛造步驟均采用冷鍛。
如上所述，冷鍛能使獲得的工件具有高的尺寸精度和良好的表面狀態(tài)。另外，冷鍛可以以一種簡單且經(jīng)濟(jì)的方式施用，而無需加熱。相應(yīng)地，按照上述模式(13)的本方法具有上述優(yōu)點(diǎn)，其中主鍛造步驟和尺寸調(diào)整鍛造步驟均采用冷鍛。
(14)一種按照上述模式(1)-(13)中任一模式的方法，其中調(diào)質(zhì)處理步驟被施用在粗糙成形的粗制滑履上，該方法包括一個固熔熱處理步驟；和一個在固熔熱處理步驟之后采用的人工時效硬化處理步驟。
按照上述模式(14)的調(diào)質(zhì)處理步驟中執(zhí)行的調(diào)質(zhì)處理對應(yīng)于JISH0001中規(guī)定的一種T6處理。執(zhí)行該T6處理能使工件具有最大的強(qiáng)度和硬度。在按照上述模式(14)的本方法中，其中調(diào)質(zhì)處理步驟中采用了T6處理，生產(chǎn)出的滑履具有十分高的強(qiáng)度和硬度。在按照上述模式(14)的固熔熱處理中，滑履在大約490℃的加熱爐中被保持0.5至6小時，然后被迅速冷卻至室溫。在人工時效硬化處理中，滑履在大約180℃的加熱爐中被保持2-6小時。
(15)一種按照上述模式(1)-(13)中任一模式的方法，其中調(diào)質(zhì)處理步驟被施用在粗糙成形的粗制滑履上，該方法包括一個固熔熱處理步驟；和一個過時效處理步驟，該步驟所需的條件高于能夠獲得最大強(qiáng)度的人工時效硬化處理的條件，并且該步驟在固熔熱處理步驟之后采用。
按照上述模式(15)的調(diào)質(zhì)處理步驟中執(zhí)行的調(diào)質(zhì)處理對應(yīng)于JISH0001中規(guī)定的一種T7處理。經(jīng)過T7處理，盡管滑履的強(qiáng)度和硬度略微降低，但尺寸穩(wěn)定性得以提高。因此，按照上述模式(15)的本方法能使生產(chǎn)出的滑履具有很高的穩(wěn)定尺寸精度。在按照上述模式(15)的固熔熱處理中，滑履在大約490℃的加熱爐中被保持0.5至6小時，然后被迅速冷卻至室溫。在過時效處理中，滑履在大約200℃的加熱爐中被保持3-6小時。按照模式(15)的過時效處理還被稱為“穩(wěn)定化處理”。在本說明書中，采用了“穩(wěn)定化處理”一詞。
圖5是一個正視剖視圖，示意性地表示了第一子鍛造步驟；圖6是一個正視剖視圖，示意性地表示了第二子鍛造步驟；圖7是一個正視剖視圖，示意性地表示了尺寸調(diào)整鍛造步驟；和圖8A-8C是流程圖，表示了用于生產(chǎn)按照更改后的實(shí)施例的滑履的加工步驟。
首先參看

圖1，該圖表示了一個旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)，其上安裝有一個按照本發(fā)明生產(chǎn)出的滑履。在圖1中，附圖標(biāo)記10表示了一個加工有多個缸筒12的汽缸體，缸筒12沿該汽缸體的軸向延伸，從而使缸筒12沿一個圓心位于汽缸體10的中心軸線上的圓布置。如標(biāo)記14整體所示的單頭活塞(下文中簡稱為“活塞14”)被往復(fù)式地容納在各個缸筒12中。一個前殼體16被安裝在汽缸體10的軸向相對的端面之一(見圖1中的左端面，下文稱為“前端面”)上。一個后殼體18通過一個閥板20被安裝在另一端面(見圖1中的右端面，下文稱為“后端面”)上。前殼體16、后殼體18和汽缸體10共同構(gòu)成了該旋轉(zhuǎn)滑盤式壓縮機(jī)的一個殼體組件。后殼體18和閥板20共同限定了一個吸入室22和一個排出室24，它們分別通過一個進(jìn)口26和一個出口28與一條制冷管路(未示出)相連接。閥板20具有吸入端口32、吸入閥34、排出端口36和排出閥38。
一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸50置于汽缸體10和前殼體16內(nèi)，從而使驅(qū)動軸50的旋轉(zhuǎn)軸線與汽缸體10的中軸線相對齊。驅(qū)動軸 0在其相對的端部處分別通過各自的軸承受到前殼體16和汽缸體10的支承。汽缸體10的中心部分內(nèi)加工有一個中心軸承孔56，軸承被置于該中心軸承孔56內(nèi)，用于在驅(qū)動軸50的后端部支承該驅(qū)動軸50。驅(qū)動軸50的前端部，通過一個例如電磁離合器的離合器機(jī)構(gòu)，與一個作為外部驅(qū)動源(未示出)的汽車發(fā)動機(jī)相連接。在壓縮機(jī)的工作過程中，驅(qū)動軸50通過離合器機(jī)構(gòu)與運(yùn)轉(zhuǎn)中的汽車發(fā)動機(jī)相連接，從而使驅(qū)動軸50繞其軸線旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸50帶有一個旋轉(zhuǎn)斜盤60，從而旋轉(zhuǎn)斜盤60可軸向運(yùn)動并且可相對驅(qū)動軸50傾斜。旋轉(zhuǎn)斜盤60具有一個中心孔61，驅(qū)動軸50穿過該孔延伸。當(dāng)沿圖1中的豎直方向測量時，中心孔61的尺寸從軸向中心部分向每個軸向相對端部逐漸增大，同時中心孔61在軸向相對的每個端部處的橫截面形狀都是細(xì)長的。驅(qū)動軸50上固定有一個作為扭矩傳遞件的旋轉(zhuǎn)件62，該旋轉(zhuǎn)件62通過一個推力軸承64與前殼體16保持配合。在驅(qū)動軸50旋轉(zhuǎn)的過程中，旋轉(zhuǎn)斜盤60通過一個鉸接機(jī)構(gòu)66與驅(qū)動軸50一起旋轉(zhuǎn)。鉸接機(jī)構(gòu)66引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)斜盤60進(jìn)行其軸向和傾斜運(yùn)動。鉸接機(jī)構(gòu)66包括一對固定在旋轉(zhuǎn)件62上的支承臂6 7、加工在旋轉(zhuǎn)斜盤60上且與加工在支承臂67內(nèi)的引導(dǎo)孔68相配合的引導(dǎo)銷69、旋轉(zhuǎn)斜盤60的中心孔61、以及驅(qū)動軸50的外周表面。
上文所述的活塞14包括一個與旋轉(zhuǎn)斜盤60的相對表面的徑向外部相配合的配合部分70，和一個與配合部分70加工為一體且配合安裝在相應(yīng)缸筒12內(nèi)的頭部分72。本實(shí)施例中的頭部分72被做成中空結(jié)構(gòu)，以減小活塞14的重量。頭部分72、缸筒12，和閥板20相互配合，共同限定了一個加壓室。配合部分70通過一對部分球冠形滑履76與旋轉(zhuǎn)斜盤60的相對表面的徑向外部相配合。下面將對滑履76進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。
旋轉(zhuǎn)斜盤60的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過滑履76被轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊?4的往復(fù)直線運(yùn)動。當(dāng)活塞14從其上死點(diǎn)移動至下死點(diǎn)時，即，當(dāng)活塞14處于吸入沖程時，吸入室22中的制冷劑氣體通過吸入端口32和吸入閥34被吸入缸筒12的加壓室中。當(dāng)活塞14從其下死點(diǎn)移動至上死點(diǎn)時，即，當(dāng)活塞14處于壓縮沖程時，加壓室中的制冷劑被活塞14加壓。在加壓室中的加壓后的制冷劑氣體通過排出端口36和排出閥38被排入排出室24中。由于加壓室中制冷劑氣體的壓縮，一個反作用力沿軸向作用在活塞14上。該壓縮反作用力通過活塞14、旋轉(zhuǎn)斜盤60、旋轉(zhuǎn)件62和推力軸承64由前殼體16承受。
汽缸體10上加工有一個穿過其中的吸入通道80，用于連通排出室24和一個限定在前殼體16與汽缸體10之間的曲柄室86。吸入通道80與一個用于控制曲柄室86中的壓力的電磁控制閥90相連接。電磁控制閥90包括一個螺線管繞組92。施加在螺線管繞組92上的電流量根據(jù)空調(diào)負(fù)荷由一個未示出的控制裝置進(jìn)行控制，該控制裝置主要由一個計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸50上加工有一個穿過其中的泄放通道100。泄放通道100在其相對兩端中的一端處向中心軸承孔56開口，而在另一端向曲柄室86開口。中心軸承孔56在其底部通過一個連通端口104與吸入室22相連通。
本旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)是可變?nèi)莘e式的。通過使用作為高壓源的排出室24內(nèi)的壓力和作為低壓源的吸入室22內(nèi)的壓力之間的差值控制曲柄室86內(nèi)的壓力，加壓室內(nèi)的壓力和曲柄室86內(nèi)的壓力之間的差值被調(diào)節(jié)，以改變旋轉(zhuǎn)斜盤60相對于一個垂直于驅(qū)動軸50的旋轉(zhuǎn)軸線的平面的傾斜角，從而改變活塞14的往復(fù)沖程(吸入和壓縮沖程)，由此可以調(diào)節(jié)該壓縮機(jī)的位移容量。具體而言，通過使電磁控制閥90的螺線圈繞組92通電或斷電，曲柄室86選擇性地與排出室24接通或斷開，從而控制曲柄室86內(nèi)的壓力。
汽缸體10和每個活塞14均由一種鋁合金制成。活塞14的外周表面上涂覆有一層氟樹脂薄膜，該薄膜可防止活塞14的鋁合金與汽缸體10的鋁合金直接接觸，從而防止二者之間產(chǎn)生粘附，并且允許盡可能地減小活塞14和缸筒12之間的間隙量。其它材料也可被用于加工汽缸體10、活塞14和涂覆層。
活塞14的配合部分70的端部具有U形的橫截面，該端部遠(yuǎn)離頭部分72。具體而言，配合部分70具有一個限定U形的底的基底部分124，和一對從基底部分124沿垂直活塞14軸線的方向伸出的大體平行的臂部分120、122。配合部分70的U形的兩個相對側(cè)壁分別具有相互面對的凹部128。每個凹部128由側(cè)壁的一個部分球狀內(nèi)表面所限定。凹部128的部分球狀內(nèi)表面位于同一個球面上。
與滑履76相配合的旋轉(zhuǎn)斜盤60的基體由JIS G5502中規(guī)定的球墨鑄鐵(FCD 700)制成，該材料通常被稱為可鍛鑄鐵。旋轉(zhuǎn)斜盤60包括將與滑履76保持滑動接觸的滑動表面132、134。旋轉(zhuǎn)斜盤60的基體的作為滑動表面132，134的每一部分上都依次加工有一層鋁噴涂薄膜和一層潤滑薄膜。該潤滑薄膜由一種其中分散有二硫化鉬和石墨的合成樹脂制成。該潤滑薄膜能夠通過減小旋轉(zhuǎn)斜盤60和滑履76的滑動表面之間的摩擦有效地改善旋轉(zhuǎn)斜盤60和滑履76的滑動特性。即使在潤滑薄膜因磨損而脫落或剝離后，鋁噴涂薄膜也能夠有效地保持良好的滑動特性，同時防止旋轉(zhuǎn)斜盤60與滑履76的直接接觸。
如圖2所示，每一對滑履76都具有一個部分球冠形，并且包括一個部分球狀部分136，該部分具有一個大體呈凸出的部分球狀的表面，和一個平面部分138，該部分具有一個大體呈平面的表面。嚴(yán)格地講，平面部分138是一個稍微凸出的曲面(例如，一個曲率半徑很大的凸出的部分球狀表面)，并且其中心部分處加工有一個凹部140，該凹部用于容納潤滑油，以確?；?6相對旋轉(zhuǎn)斜盤60具有良好的滑動特性。相應(yīng)地，平面部分138提供了一個將與旋轉(zhuǎn)斜盤60保持滑動接觸的環(huán)形滑動表面。部分球狀部分136和平面部分138之間加工有一個斜角部分142，該斜角部分具有一個斜角表面(一個截頭圓錐形的周向表面)，該斜角表面與平面部分138的平表面之間具有一個預(yù)定的夾角。當(dāng)滑履76與旋轉(zhuǎn)斜盤60滑動配合時，斜角部分142能有效地在旋轉(zhuǎn)斜盤60的滑動表面132、134與每對滑履76的平面部分138之間引入潤滑油。平面部分138的平表面與斜角部分142的斜角表面之間的邊界，和斜角部分142的斜角表面與部分球狀部分136的凸出的部分球狀表面之間的邊界被弄圓，從而分別具有不同的小曲率半徑。該對滑履76在其部分球狀部分136處與活塞14的凹部128的部分球狀內(nèi)表面滑動配合，同時在其平面部分138處與旋轉(zhuǎn)斜盤60的相對表面的徑向外表面即滑動表面132、134滑動配合。換言之，該對滑履76分別在其平面部分138和部分球狀部分136處在旋轉(zhuǎn)斜盤60和活塞14上滑動。該對滑履76被如此設(shè)計(jì)，即部分球狀部分136的凸出的部分球狀表面位于同一球面上。換言之，每個滑履76均具有一個部分球冠形，該冠形的尺寸小于一個半球的尺寸，其減小量等于旋轉(zhuǎn)斜盤60的厚度的一半。
滑履76包括一個基體146和一個覆蓋在基體146表面上的金屬覆鍍層148。在圖2中，為便于理解，金屬覆鍍層148的厚度被夸大?；w146由鋁-硅合金(A4032)制成，該材料的主要成分是鋁，且其中的鋁硅含量比基本等于低共熔混合物形成時的鋁硅含量比。其它種類的鋁合金也可被用作本滑履的基體的材料。本實(shí)施例中的金屬覆鍍層148是一個無電鎳鍍層，它具有很高的硬度和強(qiáng)度，從而防止滑履76的磨損，同時保護(hù)滑履76免受損壞或劃傷。無電鎳鍍層可以是鎳-磷鍍層、鎳-硼鍍層、或鎳-磷-硼-鎢鍍層。該滑履也可以不帶有金屬覆鍍層148。該金屬覆鍍層的種類不受特別限制。另外，金屬覆鍍層可由單獨(dú)一層薄膜構(gòu)成，或由數(shù)層同類或異類的薄膜構(gòu)成。該金屬覆鍍層可以覆蓋基體的整個表面或部分表面。也可以采用其它的金屬覆鍍層，例如包括鈷-磷鍍層在內(nèi)的無電鈷類鍍層，和硬鉻鍍層，從而取代無電鎳鍍層或作為無電鎳鍍層的附加層。金屬覆鍍層148可被覆蓋上一層含有固體潤滑劑的潤滑薄膜。
下面將結(jié)合圖3所示的流程圖說明一種用于生產(chǎn)該滑履的方法。如圖3所示，滑履在流程圖中由(a)至(e)所示的不同時刻分別具有不同的橫截面形狀。
滑履76由一個圓柱形坯料160加工而成。(嚴(yán)格意義上講，加工出的應(yīng)該是該滑履的基體146。然而，為了便于理解，下文的說明中將使用“滑履”一詞。)坯料160由上述鋁-硅合金(A4032)制成，并且其外徑小于滑履76的外徑而其高度大于滑履76的高度。圓柱形坯料160的制備過程如下首先，擠出一個具有預(yù)定形狀的鋁合金錠，其中該鋁合金是鑄鋁并具有預(yù)定的成分，拉伸該錠，以便使之形成一個具有預(yù)定直徑的桿形件，對該桿形件進(jìn)行退火，然后使用鋸削機(jī)械將該桿形件切成分別具有預(yù)定長度的件。由此獲得的坯料160受到滾筒拋光，從而使坯料160的表面變光滑。當(dāng)鍛比較低時或者當(dāng)由鋸削機(jī)械切出的坯料的表面足夠光滑時，可以省去該滾磨加工，以降低滑履76的加工成本。滑履在加工步驟中的某一點(diǎn)處的鍛比被表示為滑履在該點(diǎn)處的高度與滑履76的高度hp(即設(shè)計(jì)高度值)的比值。在本實(shí)施例中，若坯料160的高度為h0，則坯料160對滑履76的鍛比約為1.2，即鍛造百分比h0/hp約等于120％。
如上所述制備的坯料160在一個部分成型步驟162中受到一種部分成型加工，以便將滑履76的一部分加工成型，如圖4示意性所示。具體而言，滑履76的平面部分138的凹部140在部分成型步驟162中被加工成型。如圖4所示，該部分成型步驟由一個包括一個模具裝置170的壓機(jī)來執(zhí)行。模具裝置170包括一個下模具166和一個沖頭168。下模具166具有一個圓柱形孔，該孔的內(nèi)徑大體等于坯料160的外徑，而其深度大于坯料160的高度。沖頭168被插入下模166的圓柱孔中。最初，坯料160被置于圓柱形孔164中。然后，沖頭168被壓在坯料160上，并且被降低至一個預(yù)定的位置，從而該沖頭168的遠(yuǎn)端部被插入坯料160中，從而在坯料160中加工出凹部140。由此獲得的部分成型坯料172的高度大體等于坯料160的高度。
部分成型坯料172在一個第一子鍛造步驟176中被鍛造成一個半成品滑履178，如圖5示意性所示。第一子鍛造步驟176中的第一子鍛造加工采用了冷鍛，其中使用了一個由一個上模具180和一個下模具182組成的模具組件184。當(dāng)上和下模具180，182被合并在一起時，將形成一個形狀大體與半成品滑履178相同的空腔。下模具182的中心部分處加工有一個將與部分成型坯料172的凹部140(滑履76的凹部140)保持配合的凸起186。部分成型坯料172相對下模具182被如此放置，即凸起186被配合在凹部140內(nèi)。由于凹部140在鍛造步驟之前的部分成型步驟162中已被加工成型，所以坯料172可以以很高的精度被置于模具組件中，從而對材料在空腔中的塑性流動進(jìn)行優(yōu)化。相應(yīng)地，將在第一子鍛造步驟176中獲得的半成品滑履178不容易產(chǎn)生尺寸偏差。當(dāng)坯料如上所述地被定位后，上模具180被落下，從而使上和下模具180、182被并在一起，以便將坯料172鍛造成半成品滑履178。上和下模具180、182被如下設(shè)計(jì)，即當(dāng)兩個模具180、182并合時，半成品滑履178的徑向外部的周圍形成了一個空間188。未被填滿材料的空間188可吸收或容納材料的偏差量。在本實(shí)施例中，若半成品滑履178的高度為h1，則半成品滑履178對滑履76的鍛比大約為1.07，即鍛造百分比h1/hp約等于107％。
然后，如上所述獲得的半成品滑履178在一個退火步驟190中受到退火處理。在按照本實(shí)施例的退火處理中，半成品滑履178在約415℃的加熱爐中被保持約3小時，然后以大約25℃/小時的冷卻速率被逐漸冷卻。該退火處理有利于接下來在下述第二子鍛造步驟中進(jìn)行的鍛造加工。
經(jīng)過退火處理的半成品滑履178在圖3的流程圖中的192所示的第二子鍛造步驟中被鍛造成一個粗糙成形的粗制滑履194。與上述第一子鍛造步驟176相同，圖6中示意性所示的第二子鍛造步驟192也采用了冷鍛，且使用了一個包括一個上模具196和一個下模具198的模具組件200。當(dāng)上和下模具196、198并在一起時，將形成一個形狀大體與粗糙成形的粗制滑履194相同的空腔。下模具198的中心部分處加工有一個將與半成品滑履178的凹部140(滑履76的凹部140)保持配合的凸起202，它與凸起186類似。半成品滑履178相對下模具198被如此放置，即凸起202被配合在凹部140內(nèi)。凸起202與凹部140之間用于使半成品滑履178相對下模具198定位的配合的優(yōu)點(diǎn)與上述結(jié)合第一子鍛造步驟176及其詳細(xì)說明所述的優(yōu)點(diǎn)相同。當(dāng)半成品滑履178如上所述地被定位后，上模具196被落下，從而使上和下模具196、198被并在一起，以便將半成品滑履178鍛造成粗糙成形的粗制滑履194。與第一子鍛造步驟176中使用的上和下模具180、182相同，上和下模具196、198被如下設(shè)計(jì)，即當(dāng)兩個模具196、198并合時，在粗糙成形的粗制滑履194的徑向外部的周圍形成了一個空間204。與空間188相同，未被填滿材料的空間204可吸收或容納材料的偏差量。在本實(shí)施例中，若粗糙成形的粗制滑履194的高度為h2，則粗糙成形的粗制滑履194對滑履76的鍛比大約為1.03，即鍛造百分比h2/hp約為103％。第一子鍛造步驟176、退火步驟190和第二子鍛造步驟192共同構(gòu)成了一個主鍛造步驟206。
在主鍛造步驟206之后，即在第二子鍛造步驟192之后，粗糙成形的粗制滑履194在一個調(diào)質(zhì)處理步驟210中承受調(diào)質(zhì)處理。由于該調(diào)質(zhì)處理被施用在粗糙成形的粗制滑履194上，所以采用了T6處理。在T6處理中，粗糙成形的粗制滑履194首先受到固熔熱處理，然后受到人工時效硬化處理。當(dāng)施用固熔熱處理時，粗糙成形的粗制滑履194在約490℃的加熱爐中被保持約1小時，然后被迅速冷卻至室溫。當(dāng)施用人工時效硬化處理時，粗糙成形的粗制滑履194在約180℃的加熱爐中被保持約5小時。也可以用T7處理代替T6處理。在T7處理中，經(jīng)過固熔熱處理之后的粗糙成形的粗制滑履194將受到穩(wěn)定化處理，其中粗糙成形的粗制滑履194在約200℃的加熱爐中被保持約5小時。
經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的粗糙成形的粗制滑履194在一個尺寸調(diào)整鍛造步驟214中被鍛造成一個尺寸調(diào)整后的滑履216。與上述主鍛造步驟206中的各個子鍛造步驟一樣，圖7中示意性表示的尺寸調(diào)整鍛造步驟214也采用了冷鍛，且使用了一個包括一個上模具218和一個下模具220的模具組件222。當(dāng)上和下模具218、220并合在一起時，將限定一個形狀大體與尺寸調(diào)整后的滑履216相同的空腔。下模具220的中心部分處加工有一個將與粗糙成形的粗制滑履194的凹部140(滑履76的凹部140)保持配合的凸起224，它與上述凸起186、202類似。粗糙成形的粗制滑履194相對下模具220被如此放置，即凸起224被配合在凹部140內(nèi)。凸起224與凹部140之間用于使粗糙成形的粗制滑履194相對下模具220定位而具有的配合的優(yōu)點(diǎn)與上述結(jié)合第一和二子鍛造步驟176、192及其詳細(xì)說明所述的優(yōu)點(diǎn)相同。當(dāng)粗糙成形的粗制滑履194如上所述地被定位后，上模具218被落下，從而使上和下模具218、220并在一起，以便將粗糙成形的粗制滑履194鍛造成尺寸調(diào)整后的滑履216。與第一和二子鍛造步驟176、192中使用的上模具180、196和下模具182、198相同，上和下模具218、220被如下設(shè)計(jì)，即當(dāng)兩個模具218、220并合時，在尺寸調(diào)整后的滑履216的徑向外部的周圍形成了一個空間226。與空間188、204相同，未被填滿材料的空間226可吸收或容納材料的偏差量。
由此獲得的尺寸調(diào)整后的滑履216在接下來的尺寸調(diào)整磨削步驟230中被進(jìn)行磨削加工。在本實(shí)施例中，尺寸調(diào)整后的滑履216受到表面拋光和滾筒拋光。為了對滑履78的平面部分138進(jìn)行磨削或拋光，由一臺表面拋光機(jī)械所執(zhí)行的表面拋光，通過使用自由摩擦顆粒，被施用在以合適方式排列的多個尺寸調(diào)整后的滑履216上。使用滾筒拋光是為了磨削或拋光滑履76的整個表面，包括平面部分138、部分球狀部分136，和斜角部分142。滾筒拋光被施用在尺寸調(diào)整后的滑履216上，其中該尺寸調(diào)整后的滑履216與自由摩擦顆粒一起被容納在一個滾筒拋光機(jī)械中。在本實(shí)施例中，滑履76在尺寸調(diào)整鍛造步驟中已基本被鍛造出了理想的形狀，因此尺寸調(diào)整磨削步驟230中的磨削加工所需的材料切削量可以十分小，從而可獲得快捷的磨削加工。由于表面拋光和滾筒拋光均能對滑履76進(jìn)行尺寸調(diào)整，但表面拋光主要被用于調(diào)整滑履76的高度而滾筒拋光主要被用于使滑履76的表面變光滑。表面拋光和滾筒拋光相互之間的加工順序可被任意安排。
在這一系列加工步驟被完成之后，滑履76在一個覆鍍步驟中被覆上一層如上所述的金屬覆鍍層148。如果需要的話，滑履76可受到滾筒拋光和表面拋光，以便使覆鍍層148的表面清潔和光滑。此外，平面部分138的表面被磨光，以做表面精加工，從而獲得所要的滑履76。覆鍍步驟之后施用的磨削或拋光加工的順序不受特別限制。
上文已結(jié)合圖3的流程圖描述了生產(chǎn)滑履的方法。該滑履也可以采用其它的加工方式。下面將結(jié)合圖8A至8C的流程圖說明對該滑履加工方法的某些更改。
圖8A中的流程圖表示了根據(jù)本發(fā)明的第二個實(shí)施例生產(chǎn)滑履的各加工步驟。第二個實(shí)施例中的按照圖8A的流程圖的方法與第一個實(shí)施例中的按照圖3的流程圖的方法的不同之處在于第二個實(shí)施例沒有施用部分成型步驟和尺寸調(diào)整磨削步驟。換言之，按照第二個實(shí)施例的方法包括主鍛造步驟206、調(diào)質(zhì)處理步驟210和尺寸調(diào)整鍛造步驟214。本方法能以一種十分簡化的方式對滑履進(jìn)行快捷、經(jīng)濟(jì)的加工。按照圖3的流程圖的方法可被如此更改，即部分成型步驟和尺寸調(diào)整磨削步驟中只有一個不被施用。
圖8B的流程圖表示了根據(jù)本發(fā)明的第三個實(shí)施例生產(chǎn)滑履的各加工步驟。該第三個實(shí)施例中的按照圖8B的流程圖的方法與第一個實(shí)施例中的按照圖3的流程圖的方法大體相同，只不過第三個實(shí)施例的主鍛造步驟206中不包括退火步驟。換言之，按照第三個實(shí)施例的方法中的主鍛造步驟206包括第一和第二子鍛造步驟176、192。不使用退火步驟的本方法能夠降低滑履的生產(chǎn)成本。主鍛造步驟206可以只包括單個鍛造步驟。在這種情況下，滑履的加工可以更加快捷和經(jīng)濟(jì)。
圖8C的流程圖表示了根據(jù)本發(fā)明的第四個實(shí)施例生產(chǎn)滑履的各加工步驟。該第四個實(shí)施例中的按照圖8C的流程圖的方法與第一個實(shí)施例中的按照圖3的流程圖的方法大體相同，只不過在第四個實(shí)施例中，除使用第一退火步驟234外，還使用了一個第二退火步驟236，并且除使用第一和第二子鍛造步驟176、192外，還使用了一個第三子鍛造步驟2 38。換言之，按照第四個實(shí)施例的方法中的主鍛造步驟206包括第一子鍛造步驟176、第一退火步驟234、第二子鍛造步驟192、第二退火步驟236和第三子鍛造步驟238。本方法允許采用具有相對較高鍛比的鍛造加工，換言之，在該鍛造加工中，坯料將受到深程度的鍛造，以獲得粗糙成形的粗制滑履。
盡管上文對本發(fā)明的各個優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但這種描述只是為了說明的目的，我們應(yīng)理解本發(fā)明不受各個所示實(shí)施例的細(xì)節(jié)的限制。例如，本發(fā)明的原理可被應(yīng)用于一種用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履，其中該壓縮機(jī)裝備有一個雙頭活塞，該雙頭活塞的配合部的相對的兩側(cè)上各帶有一個頭部，或者本發(fā)明的原理還可被應(yīng)用于一種用于定容積式壓縮機(jī)的滑履?？梢岳斫?，本發(fā)明在被具體實(shí)施時本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可進(jìn)行例如發(fā)明概要中所述的各種改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履所述的方法，所述滑履被置于所述旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的一個旋轉(zhuǎn)斜盤和一個活塞之間，并由鋁合金制成，該方法包括一個主鍛造步驟(206)，其用于將用于生產(chǎn)所述滑履(160)的坯料鍛造成一個粗糙成形的粗制滑履(194)；一個調(diào)質(zhì)處理步驟(210)，其用于對所述粗糙成形的粗制滑履進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；和一個尺寸調(diào)整鍛造步驟(214)，其用于將經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的所述粗糙成形的粗制滑履鍛造成一個尺寸調(diào)整后的滑履(216)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主鍛造步驟(206)包括多個子鍛造步驟(176，192，238)。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括一個退火步驟(190，236)，該退火步驟在所述多個子鍛造步驟中除最后一個子步驟外的至少一個子步驟之后采用。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多個子鍛造步驟中的任何兩個連續(xù)步驟之間都沒有采用退火步驟。
5.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多個子鍛造步驟包括一個第一子鍛造步驟(176)，所述步驟(176)被施用在所述坯料上，以獲得一個半成品滑履(178)，所述半成品滑履(178)與所述尺寸調(diào)整后的滑履的形狀相似度低于與所述粗糙成形的粗制滑履的，所述多個子鍛造步驟還包括一個第二子鍛造步驟(192)，所述步驟(192)被施用在所述半成品滑履上，以獲得所述粗糙成形的粗制滑履。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括一個被安排在所述第一和所述第二子鍛造步驟之間的退火步驟(190)，用于對所述半成品滑履進(jìn)行退火。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一和所述第二子鍛造步驟之間未采用一個退火步驟。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括一個尺寸調(diào)整磨削步驟(230)，所述步驟(230)被施用在經(jīng)過所述尺寸調(diào)整鍛造步驟后獲得的所述尺寸調(diào)整后的滑履上。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，一個尺寸調(diào)整磨削步驟未被施用在經(jīng)過所述尺寸調(diào)整鍛造步驟后獲得的所述尺寸調(diào)整后的滑履上。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括一個在所述主鍛造步驟之前施加在所述坯料的一部分上的部分成型步驟。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的所述滑履包括一個平面部分(138)，所述平面部分具有一個將與所述旋轉(zhuǎn)斜盤保持滑動接觸的大體呈平面的表面，所述滑履還包括一個部分球狀部分(136)，所述部分球狀部分具有一個將與所述活塞保持滑動接觸的大體呈部分球狀的表面。
12.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，用于所述旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的所述滑履包括一個平面部分(138)，所述平面部分具有一個大體呈環(huán)形的平表面，在該平表面的大致中心部分處加工有一個凹部(140)，并且該平表面將與所述旋轉(zhuǎn)斜盤保持滑動接觸，所述滑履還包括一個部分球狀部分(136)，所述部分球狀部分具有一個與所述活塞保持滑動接觸的大體呈部分球狀的表面，所述凹部在所述部分成型步驟中被加工成型。
13.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主鍛造步驟和所述尺寸調(diào)整鍛造步驟均采用冷鍛。
14.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)質(zhì)處理步驟被施用在所述粗糙成形的粗制滑履上，該方法包括一個固熔熱處理步驟；和一個在固熔熱處理步驟之后采用的人工時效硬化處理步驟。
15.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)質(zhì)處理步驟被施用在所述粗糙成形的粗制滑履上，該方法包括一個固熔熱處理步驟；和一個過時效處理步驟，該步驟所需的條件高于能夠獲得最大強(qiáng)度的人工時效硬化處理的條件，并且該步驟在采用所述固熔熱處理步驟之后采用。
全文摘要
一種生產(chǎn)用于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的滑履的方法,該滑履被置于旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的一個旋轉(zhuǎn)斜盤和一個活塞之間,并由鋁合金制成,該方法包括:一個主鍛造步驟(206),其用于將用于生產(chǎn)所述滑履(160)的坯料鍛造成一個粗糙成形的粗制滑履(194);一個調(diào)質(zhì)處理步驟(210),其用于對粗糙成形的粗制滑履進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理;和一個尺寸調(diào)整鍛造步驟(214),其用于將經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的粗糙成形的粗制滑履鍛造成一個尺寸調(diào)整后的滑履(216)。
文檔編號F04B27/10GK1385609SQ02119169
公開日2002年12月18日 申請日期2002年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月10日
發(fā)明者杉浦學(xué), 杉岡隆弘, 小野田晃, 村上智洋, 大久保忍 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)