CN102699261A - 花键轴锻件中心孔的锻造方法 - Google Patents

花键轴锻件中心孔的锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种花键轴锻件中心孔的锻造方法，其包括：下料、制坯、正挤压、镦粗、温锻反挤压和冷挤压中心孔。所述温锻反挤压是指通过对坯料的大端进行反挤从而得到没有中心孔的锻坯。所述冷挤压中心孔为将锻坯放入模具中进行冷挤压，以在花键轴锻件两端的中心位置形成中心孔。这样，采用温锻、冷锻结合的方案，从而保证中心孔尺寸精度。

Description

花键轴锻件中心孔的锻造方法
【技术领域】
本发明涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种花键轴锻件中心孔的锻造方法。
【背景技术】
请参考图1所示，其为一种花键轴锻件，该锻件的上、下两端的中心处设置有中心孔110，此两个中心孔是该锻件后续机加工花键的定位中心孔，因此，对此处的中心孔定位要求很高，尤其是对中心孔轴线与内孔轴线的一致性要求很高。用一般的锻造方法获取的中心孔，中心孔尺寸精度低，花键轴锻件外圆基于中心孔的跳动精度差，所述锻件内孔轴线与中心孔轴线一致性差。目前，加工花键轴锻件中心孔的锻造工序多采用冷挤压锻造，即在反挤压大端的同时挤出中心孔，这样可以保证外圆基于中心孔的跳动精度，但是，由于反挤压到位后不能保证中心孔充满充足，因此无法保证中心孔尺寸精度是否达到要求。
因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种花键轴锻件中心孔的锻造方法，其可以改善中心孔尺寸精度。
为了实现上述目的，本发明提出一种花键轴锻件中心孔的锻造方法，其包括：下料、制坯、正挤压和镦粗。所述方法还包括温锻反挤压和冷挤压中心孔，所述温锻反挤压是指通过对坯料的大端进行反挤从而得到没有中心孔的锻坯；所述冷挤压中心孔为将锻坯放入模具中进行冷挤压，以在花键轴锻件两端的中心位置形成中心孔。
进一步的，所述模具为模口导向模具。所述模口导向模具包括上冲头、下冲头和下模，所述模口导向模具设置上冲头与模口导向定位。
进一步的，所述上冲头上设置有出气槽，其用于排出模腔中的空气。所述出气槽为复数个，形状为半圆形，均匀分布于上冲头的外圆上。
与现有技术相比，在本发明中首先通过温锻反挤压工序锻造出没有中心孔的锻坯，然后对锻坯进行冷挤压以在花键轴锻件的两端得到中心孔，从而保证中心孔尺寸精度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为一种花键轴锻件的剖面示意图；
图2为本发明花键轴锻件中心孔的锻造方法在一个实施例中的工艺流程图；
图3为利用模具进行冷挤压中心孔步骤的成形示意图；
图4为本发明在一个实施例中的产品形状变化过程图；和
图5为图4中的B所指部分的放大示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明从花键轴锻件的锻造过程中发现的但又难以解决的问题着手，采用温锻、冷锻结合的方案，先通过温锻反挤压锻造出没有中心孔的锻坯，然后对锻坯进行冷挤压锻造，以在花键轴锻件的两端形成中心孔，从而保证中心孔尺寸精度。
请参考图2所示，其为本发明花键轴锻件中心孔的锻造方法在一个实施例中的工艺流程图。所述工艺流程包括如下步骤。
步骤210、下料。
选择合适的棒材，调整下料长度，将重量控制在预先设定的范围。
步骤220、制坯。
所述制坯是为了去除热轧棒材外表面氧化皮、微裂纹、锈迹等缺陷，提高表面质量。
步骤230、正挤压。
所述正挤压为常规正挤压，在本实施例中，通过对坯料进行正挤压初步形成花键轴产品的外部轮廓。
步骤240、镦粗。
镦粗是指用压力使坯料高度减小而直径（或横向尺寸）增大的工序。
步骤250，温锻反挤压。
所述温锻反挤压是指通过对坯料的大端进行反挤从而得到没有中心孔的锻坯。由于采用温锻反挤压，因此，其所需的锻造力小，模具结构简单，模具使用寿命长。
步骤260，冷挤压中心孔。
将锻坯放入模具中进行冷挤压，以在花键轴锻件两端的中心位置形成中心孔，在冷挤压中心孔的同时可以达到精整内腔的效果。
在优选的实施例中，在制坯工序和正挤压工序之间还包括有抛丸、凃层加热工序，在反挤压工序和冷挤压中心孔工序之间还包括控温冷却、抛丸和磷皂化工序。
综上所述，在本发明中首先采用温锻反挤压工序得到没有中心孔的锻坯，然后对锻坯进行冷挤压以在花键轴锻件的两端得到中心孔，这样采用温、冷锻结合的方式，可以有效改善中心孔尺寸精度。
请参考图3所示，其为利用模具进行冷挤压中心孔步骤的成形示意图。其中模具包括上冲头410、下冲头420和下模430，附图标记440为锻坯。所述模具为模口导向模具。为了保证中心孔与花键轴锻件的大、小端外圆同轴度，所述模具设置上冲头与模口导向定位。开始挤压过程中，上冲头进入下模长L时（如图3所示，一般L约为10-15mm），接触到锻坯开始挤压，由于下模430的模口尺寸在模具加工过程中的精度高，因此，利用模口导向能保证导向精度，达到精确导向的效果从而保证同轴度，同时可以有效的保证产品外圆基于内孔的跳动。
在上冲头进入下模腔后，由于模口导向间隙小，继续下行，模腔中的空气无法排出必定产生较大阻力，不利于锻造，因此，在本实施例中，上冲头上设置有复数个出气槽412，让空气排出，以减小上冲头下行的阻力，这些出气槽412分布于冲头上不影响导向精度，而且便于加工。在一个较佳的实施例中，所述出气槽412为三个，形状为半圆形，均匀分布于上冲头410的外圆上。
请参考图4所示，其为本发明在一个实施例中的产品形状变化过程图。其中图4(a)为下料工序后的产品形状示意图，图4（b）为制坯工序后的产品形状示意图（即坯料的形状示意图），图4（c）为正挤压后的产品形状示意图，图4（d）为镦粗工序后的产品形状示意图，图4（e）为温锻反挤压工序后的产品形状示意图（即锻坯形状示意图），图4（f）为冷挤压中心孔工序后的产品示意图。
请参考图5所示，其为图4中的B所指部分的放大示意图。
本发明的原理是，首先通过温锻反挤压工序锻造出没有中心孔的锻坯，由于采用温锻模式，因此，其所需的锻造力小，模具结构简单，模具使用寿命长；然后采用模口导向模具对锻坯进行冷挤压以在花键轴的两端得到中心孔，由于采用模口导向模具，确保冷挤压时的高精度导向，不仅保证外圆基于内孔的跳动精度且保证了中心孔轴线与内孔轴线的一致性，同时对该零件实现精整，保证了产品内腔尺寸的精度要求。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (5)

1.一种花键轴锻件中心孔的锻造方法，其包括：下料、制坯、正挤压和镦粗，其特征在于，所述方法还包括温锻反挤压和冷挤压中心孔，
所述温锻反挤压是指通过对坯料的大端进行反挤从而得到没有中心孔的锻坯；
所述冷挤压中心孔为将锻坯放入模具中进行冷挤压，以在花键轴锻件两端的中心位置形成中心孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模具为模口导向模具。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模口导向模具包括上冲头、下冲头和下模，所述模口导向模具设置上冲头与模口导向定位。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述上冲头上设置有出气槽，其用于排出模腔中的空气。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述出气槽为复数个，形状为半圆形，均匀分布于上冲头的外圆上。
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