CN102989950A - 一种汽车外星轮锻造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种汽车外星轮锻造工艺，它包括的步骤有锯切下料工序、中频感应加热工序，其特征在于：所述中频感应加热工序后还接着包括有头部和入口处镦粗工序、复合挤压预锻工序、复合挤压终锻工序。按照本发明提供的锻造工艺对汽车外星轮进行锻压减少了生产工艺的工序，节约了原材料，提高了材料利用率，降低了生产成本，而且提高了生产效率，保证了产品质量，达到稳定生产工艺的目的，同时，整个工艺对锯切下料要求不是很高，对预锻模和终锻模模具的冲击力较小，有利于延长模具使用寿命和降低对锻造设备吨位的要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车金属零部件锻造加工技术领域，具体讲就是涉及一种汽车外星轮锻造工艺。
背景技术
目前，各种汽车传动系统均采用外星轮作为关键的传动部件，外星轮是汽车传动轴的主要部件，它将发动机传出来的扭矩均匀地等速传递给驱动轮，同时外星轮还要满足车轮跳动时发生受力、转向偏差等技术要求，工作受力状况极其复杂，运动中外星轮的状态直接影响汽车传动的安全性、可靠性和稳定性。随着汽车产业的迅速发展，各种汽车零部件的市场需求量日益扩大，如何快速高效大量的制造汽车外星轮是急需解决的工业生产难题。
外星轮产品属于杯轴类零件，其形状比较细长，杯轴直径比一般在3.5～4之间，轴杆的直径与长度比在3～3.5之间，细长的特征促使金属流动不易控制，尤其是轴的端部成型比较困难，精度要求高，金属流动到轴的端部达到技术要求很难控制，废品率较高。
传统上生产厂家一般采用开式模锻锻造工艺或闭塞热模锻造工艺加工汽车外星轮模锻件，然后通过各种机械加工，完成汽车外星轮零件的制作。
生产厂家采用开式模锻锻造工艺在热模锻压力机上加工外星轮模锻件，其加工工艺一般均分为6个工序它包括有：下料，中频感应加热，镦粗，预锻，开式终锻成型，切除飞边。这种加工方法存在以下问题和缺点：首先是材料利用率不高，一般在80％左右，其次是锻压模具使用寿命不长且容易发生模具爆裂，第三需投入数台锻造设备增加了操作人员，导致生产成本比较高。
生产厂家采用闭塞热模锻造工艺时，其加工工艺一般也分为6个工序，它包括有：称重精密下料，中频感应加热，棍锻制坯，镦粗，预锻，闭式终锻成型。这种闭塞热模锻造工艺存在锻造设备资金投入巨大、原材料需称重下料，降低了原材料使用率，浪费了生产时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是设计一种汽车外星轮锻造工艺，它比现有加工工艺所需工序要少，节约了生产成本提高了原材料利用率，同时提高了生产效率，保证加工出来的零件符合技术性能要求。
技术方案
一种汽车外星轮锻造工艺，它包括的步骤有锯切下料工序、中频感应加热工序，其特征在于：所述中频感应加热工序后还接着包括有头部和入口处镦粗工序、复合挤压预锻工序、复合挤压终锻工序。
所述锯切下料工序可以在传统锯床上完成。
所述中频感应加热工序加热温度是：1180℃。
所述头部和入口处镦粗工序中锻件形状为实芯碗状。
所述复合挤压预锻工序中所得预锻件杯形的杯底深度尺寸比最终产品浅10～20mm，轴的尺寸比产品短10～16mm。
所述坯料长度尺寸公差为±0.5mm。
所述实芯碗状的外圆直径比复合挤压预锻工序中所得预锻件杯形直径尺寸小1mm，其外形碗状的开口与复合挤压预锻工序中所得预锻件开口形状都是圆形。
有益效果
按照本发明提供的锻造工艺对汽车外星轮进行锻压，不需要添加棍锻制坯设备，也不需要使用切边机对成形件进行切边，减少了生产设备的投入，减少了生产工艺的工序，节约了原材料，提高了材料利用率，降低了生产成本，而且提高了生产效率，保证了产品质量，达到稳定生产工艺的目的，同时，整个工艺对锯切下料要求不是很高，对预锻模和终锻模模具的冲击力较小，有利于延长模具使用寿命和降低对锻造设备吨位的要求。
附图说明
附图1为本发明中汽车外星轮锻件产品形状。
附图2为现有技术汽车外星轮开式模锻锻造工艺工序示意图。
附图3为现有技术汽车外星轮闭塞热模锻造工艺工序示意图。
附图4为本发明所设计的汽车外星轮锻造工艺工序示意图。
附图5本发明头部和入口处镦粗工序所得产品图。
附图6本发明复合挤压预锻工序所得产品图。
具体实施方式
如附图1、2和3所示，传统上在进行汽车外星轮锻压过程中，无论是采取开式模锻锻造工艺或闭塞热模锻造工艺，考虑到金属材料的流动特性，由于金属材料在流动过程中有一个受切向应力的过程，为了保证金属原材料的内应力平衡，一般不会采取在同一工序中同时使原材料发生正向和反向两个方向流动的情况发生。
如附图4、5和6所示，一种汽车外星轮锻造工艺，它包括的步骤有：锯切下料工序、中频感应加热工序、头部和入口处镦粗工序、复合挤压预锻工序、复合挤压终锻工序。所述锯切下料工序可以在传统锯床上完成，中频感应加热工序加热温度是1180℃，头部和入口处镦粗工序中锻件形状为实芯碗状，复合挤压预锻工序中所得预锻件杯形的杯底深度尺寸比最终产品浅10～20mm，轴的尺寸比最终产品短10～16mm，所述坯料长度尺寸公差为±0.5mm，所述实芯碗状的外圆直径比复合挤压预锻工序中所得预锻件杯形直径尺寸小1mm，其外形碗状的开口与复合挤压预锻工序中所得预锻件开口形状都是圆形。复合挤压终锻工序中所得锻件没有飞边，不需要做切边操作工序。
采用本发明所设计的工艺流程，首先将原材料用传统锯床下料，然后通过在1180℃温度条件下进行中频感应加热，接着将锻件镦成为实芯碗状，在接下来的复合挤压预锻工序中将预锻件杯形的杯底深度尺寸锻成比最终产品浅10～20mm，轴的尺寸比最终产品短10～16mm的形状，最后通过终锻得到最终汽车外星轮锻件产品，
在整个工艺过程中，在其中的复合挤压预锻工序和终锻工序都对锻件进行了复合挤压锻造使金属材料在两个相反方向发生流动，但由中频感应加热工序将加热温度控制在1180℃并且在镦粗工序中镦出的实芯碗状，实芯碗状的外圆直径比复合挤压预锻工序中所得预锻件杯形直径尺寸小1mm，保证了在复合挤压预锻工序和终锻工序中金属材料在头部向上及底部向下两个相反方向发生流动都能使最终产品的性能没有任何改变，其产品符合同心度0.7mm，厚度公差1.2mm，流线也随形，全部符合整个产品的技术要求。
按照本方法提供的汽车外星轮锻造工艺制作汽车外星轮，在下料工序中可以直接通过传统锯床下料，下料精度要求降低，节约了下料成本，同时减少加工工序，不需要添加棍锻制坯设备，也不需要使用切边机对成形件进行切边，减少了生产设备的投入，节约了原材料，提高了材料利用率，降低了生产成本，而且提高了生产效率，将成形由细长件变为粗矮件达到稳定生产工艺的目的。在此情况下仍然保证了产品质量。同时，整个工艺对锯切下料要求不是很高，由于不需要制作细长零件，从而对预锻模和终锻模模具的冲击力较小，有利于延长模具使用寿命和降低对锻造设备吨位的要求。
Claims (7)
1.一种汽车外星轮锻造工艺，它包括的步骤有锯切下料工序、中频感应加热工序，其特征在于：所述中频感应加热工序后还接着包括有头部和入口处镦粗工序、复合挤压预锻工序、复合挤压终锻工序。
2.如权利要求1所述的一种汽车外星轮锻造工艺，其特征在于：所述锯切下料工序可以在传统锯床上完成。
3.如权利要求1所述的一种汽车外星轮锻造工艺，其特征在于：所述中频感应加热工序加热温度是1180℃。
4.如权利要求1所述的一种汽车外星轮锻造工艺，其特征在于：所述头部和入口处镦粗工序中锻件形状为实芯碗状。
5.如权利要求1所述的一种汽车外星轮锻造工艺，其特征在于：所述复合挤压预锻工序中所得预锻件杯形的杯底深度尺寸比终锻产品浅10～20mm，轴的尺寸比产品短10～16mm。
6.如权利要求1和2所述的一种汽车外星轮锻造工艺，其特征在于：所述坯料长度尺寸公差为±0.5mm。
7.如权利要求1和4所述的一种汽车外星轮锻造工艺，其特征在于：所述实芯碗状的外圆直径比复合挤压预锻工序中所得预锻件外形直径尺寸小1mm，其外形碗状的开口与复合挤压预锻工序中所得预锻件开口形状都是圆形。
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