CN101422861B - 一种异形深孔类零件的精密成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种异形深孔类零件的精密成形方法，它涉及基本上无切削的金属机械加工领域，尤其是一种异形深孔类零件的精密冷锻成形技术。其步骤包括锯料，将零件毛坯进行退火、抛丸、磷皂化处理，然后将毛坯进行一次大变形量的反挤，完成深孔预成形，再进行低温退火、抛丸、磷皂化处理，续而通过若干道的冷精整，最终得到满足组织性能、尺寸精度要求的产品。本发明的有益效果是通过反挤成形方法，一次完成异形深孔的预成形，产品内部金属流线按其形状连续分布，内部组织致密，质量稳定，提高了产品强度，从而延长了产品的使用寿命。
Description
所属技术领域
本发明涉及基本上无切削的金属机械加工领域，尤其是一种异形深孔类零件的精密冷锻成形技术。
背景技术
在杯形零件中，有一类零件为深孔件，它们的孔深与最小内径比值大于3.5，如果内孔是复杂的异形形状，即被称为异形深孔类零件。由于该类零件的内孔较深而且形状复杂，因此无法用普通的热锻方法加工。目前生产这类产品的方法有两种：一是先铸造后机械加工，这种生产方法的缺陷是铸造污染大、机械加工难度大；二是粉末冶金成形，这种加工方法具有易加工、模具寿命长、工艺稳定的优点，缺点是满足不了产品的强度要求，产品的使用周期短。粉末冶金成形的异形深孔类零件在使用过程中经常发生早期的损坏，损坏形式主要是断裂、破损、崩裂等。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种产品强度高、使用寿命长的异形深孔类零件的精密成形方法。
本发明的技术解决方案是：一种异形深孔类零件的精密成形方法，它包括锯料，将零件毛坯进行退火、抛丸、磷皂化处理，然后将毛坯进行一次大变形量的反挤，完成深孔预成形，再进行低温退火、抛丸、磷皂化处理，续而通过若干道的冷精整，最终得到满足组织性能、尺寸精度要求的产品。
所述锯料指下料重量控制在成品重量的1.01～1.02倍，下料直径控制在成品外径的1.2～1.5倍。
所述退火，是指常规球化退火，主要是对后续反挤的毛坯进行软化，降低毛坯的硬度。
所述抛丸、磷皂化为常规工序，主要是为后续反挤提供润滑皮膜。
所述反挤工序是指，采用常规冷锻反挤的方法，完成大变形量的深孔预成形，此时的深孔为圆孔，不是异形孔，变形量控制在30％～45％。
所述低温退火，亦指常规球化退火，主要是对后续冷精整的毛坯进行软化，降低毛坯的硬度。
所述若干道的冷精整是指：根据深孔零件的形状，通过多次的冷精整，每一次冷精整变形量为22％～27％，完成异形深孔的成形。
本发明的有益效果是：通过反挤成形方法，一次完成异形深孔的预成形，产品内部金属流线按其形状连续分布，内部组织致密，质量稳定，提高了产品强度，从而延长了产品的使用寿命。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
图2是本发明实例产品形状变化过程图。
下面结合附图对本发明进一步说明。
具体实施方式
以推杆的加工过程为例，其工艺流程为：
1、锯料，选择直径为φ48.7毫米的热轧圆棒料，材料牌号为20MnCr5，调整下料长度，重量控制在610～620克；
2、常规球化退火工序，将毛坯放入退火炉后，加热到770℃±20℃，保温4小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温；
3、常规抛丸工序，用70％的尖角砂和30％的钢丸，将毛坯抛丸20～40分钟，去除毛坯表面油污、锈迹、毛刺等；
4、常规磷皂化工序；
5、反挤，采用冷锻反挤的方法，一次完成大变形量的深孔的预成形，由坯料直径φ48.7毫米一次反挤至外径φ49毫米、内孔φ29.3毫米、孔深43毫米，柄部直径φ20毫米、长度13毫米，变形量为35％；
6、常规低温球化退火工序，将毛坯放入退火炉后，加热到720℃±20℃，保温6小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温；
7、常规抛丸工序，用70％的尖角砂和30％的钢丸，将毛坯抛丸20～40分钟，去除毛坯表面油污、锈迹、毛刺等；
8、常规磷皂化工序；
9、预成形工序，主要是进行异形深孔预成形加工的冷精整，将外径φ49毫米、内孔φ29.3毫米的反挤坯料减至外径φ42毫米、异形孔φ28.6毫米和φ24.6毫米的预成形料，变形量为23％；
10、成形工序，主要是进行异形深孔最终成形加工的冷精整，将外径φ42毫米、内孔φ28.6毫米和φ24.6毫米的预成形料减至外径φ38毫米、异形孔φ28毫米和φ24毫米成品尺寸，变形量为26％。
Claims (2)
1.一种异形深孔类零件的精密成形方法，其特征在于：它包括锯料，将零件毛坯进行退火、抛丸、磷皂化处理，然后将毛坯进行一次大变形量的反挤，完成深孔预成形，再进行低温退火、抛丸、磷皂化处理，续而通过若干道的冷精整，最终得到满足组织性能、尺寸精度要求的产品；所述锯料指下料重量控制在成品重量的1.01～1.02倍，下料直径控制在成品外径的1.2～1.5倍；所述退火是指常规球化退火工序，将毛坯放入退火炉后，加热到770℃±20℃，保温4小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温；所述反挤工序是指，采用常规冷锻反挤的方法，完成大变形量的深孔预成形，此时的深孔为圆孔，不是异形孔，变形量控制在30％～45％；所述低温退火指常规低温球化退火工序，指将毛坯放入退火炉后，加热到720℃±20℃，保温6小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温；所述若干道的冷精整是指：根据深孔零件的形状，通过多次的冷精整，每一次冷精整变形量为22％～27％，完成异形深孔的成形。
2.据权利要求1所述的一种异形深孔类零件的精密成形方法，其特征在于：所述异形深孔类零件为推杆，它的加工工艺流程为：
a、锯料，选择直径为φ48.7毫米的热轧圆棒料，材料牌号为20MnCr5，调整下料长度，重量控制在610～620克；
b、常规球化退火工序，将毛坯放入退火炉后，加热到770℃±20℃，保温4小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温；
c、常规抛丸工序，用70％的尖角砂和30％的钢丸，将毛坯抛丸20～40分钟，去除毛坯表面油污、锈迹、毛刺；
d、常规磷皂化工序；
e、反挤，采用冷锻反挤的方法，一次完成大变形量的深孔的预成形，由坯料直径φ48.7毫米一次反挤至外径φ49毫米、内孔φ29.3毫米、孔深43毫米，柄部直径φ20毫米、长度13毫米，变形量为35％；
f、常规低温球化退火工序，将毛坯放入退火炉后，加热到720℃±20℃，保温6小时，随炉冷却到500℃，从炉中取出后空冷到室温；
g、常规抛丸工序，用70％的尖角砂和30％的钢丸，将毛坯抛丸20～40分钟，去除毛坯表面油污、锈迹、毛刺；
h、常规磷皂化工序；
i、预成形工序，主要是进行异形深孔预成形加工的冷精整，将外径φ49毫米、内孔φ29.3毫米的反挤坯料减至外径φ42毫米、异形孔φ28.6毫米和φ24.6毫米的预成形料，变形量为23％；
j、成形工序，主要是进行异形深孔最终成形加工的冷精整，将外径φ42毫米、内孔φ28.6毫米和φ24.6毫米的预成形料减至外径φ38毫米、异形孔φ28毫米和φ24毫米成品尺寸，变形量为26％。
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