CN103567717B - Bj型等速万向节钟形壳滚道成型工艺及其精整设备 - Google Patents

Abstract

BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺及其精整设备，属于车辆零件制造技术领域，工艺包括a)、下料；b)、加热；c)、镦粗；d)、温锻；e)、等温球化退火；h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度，通过微调组件对精整冲头的张紧程度进行微量调节，使分体式的精整冲头周向扩张尺寸达到预设要求，由锁紧装置对精整冲头预设尺寸进行锁定，然后由挤压装置进行精整，完成对钟形壳球道尺寸精度的修正和控制。经本工艺流程加工的BJ型等速万向节钟形壳，在钟形壳滚道尺寸精度满足常规产品使用需求的同时，钟形壳滚道组织流线分布均匀，扭力增加，提升了产品载荷传递能力和使用寿命。

Description

BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺及其精整设备

技术领域

本发明属于车辆零件制造技术领域，具体涉及为BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺及其精整设备。

背景技术

BJ型等速万向节，是等速传递动力和改变工作角度的中心固定式万向节装置。它与轴连接在一起，通过星形轮和钟形壳之间的六个钢球将动力传递于车轮，钟形壳是BJ型等速万向节中传递力矩的重要零件，万向节传递动力时，钟形壳需承受较大的驱动力矩，滚道圆弧尺寸精度高低及组织微分结构直接关系到滚道内钢球与球道的贴合状态，进而影响到其使用性能及寿命。钟形壳的技术特点主要体现在它的内部结构上，它的内部由内球面和球形面上周向均匀分布的六条滚道组成，六滚道中心与内球面成双偏心结构。钟形壳的加工质量精度对于等速万向节的使用性能具有至关重要的影响，尤其是六滚道的加工质量精度。

现行BJ型等速万向节钟形壳滚道成型主要还是采用传统的热模锻造成形出内腔形状简化的钟形壳，锻造后的型腔需要再经过粗铣、精铣和研磨等相关工序加工。

上述现行BJ型等速万向节钟形壳滚道成型方案，能够满足BJ型等速万向节钟形壳滚道的一般成型要求，但由于方案本质特性也体现出其缺陷的一面：①采用铣削滚道成型是一种去除材料的加工方法，破坏了产品材料的原有组织流线，直接影响到产品的使用性能和寿命；②钟形壳滚道经粗铣、半精铣、精铣和研磨成型，工序步骤多，加工周期长、效率低、成本高；③钟形壳滚道成型过程中更换设备需要对产品进行多次拆卸装夹，劳动强度大，同时存在装夹精度误差，产品加工精度有限。

发明内容

本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺。

本发明的另一目的是提供BJ型等速万向节钟形壳滚道的精整设备。

本发明实现其目的采用的技术方案如下。

BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，包括以下步骤：

a)、下料：对直径在Φ45mm～Φ80mm规格内的棒料进行切断；

b)、加热：采用中频加热使坯料温度达到990℃～1210℃；

c)、镦粗：将中频加热后的坯料经模具镦压，去除表面氧化层；

d)、温锻：镦粗后的毛坯依次经锻压设备的粗锻模具和精锻模具进行粗锻压和精锻压，钟形壳滚道锻压成型；

e)、等温球化退火：对产品进行等温球化退火；

h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度，通过微调组件（2）对精整冲头（3）的张紧程度进行微量调节，使分体式的精整冲头（3）周向扩张尺寸达到预设要求，由锁紧装置（1）对精整冲头（3）预设尺寸进行锁定，然后由挤压装置（4）进行精整，完成对钟形壳球道尺寸精度的修正和控制。

所述步骤d)、温锻中：温锻温度：920℃～980℃，坯料加热频率为12″～14″，炉体长1.4m～1.6m，坯料长105mm～115mm，加热总时间为165″～173″。

所述步骤e)、等温球化退火：利用加热网带等温球化，加热网带速度为19HZ～21HZ，冷却网带速度大于加热网带3HZ～5HZ。

坯件经步骤e)、等温球化退火后，还经过抛丸处理，去除坯件热处理过程产生的表面氧化层。

坯件经过抛丸处理后，接着进行皂化处理，使在坯件表面附着一层皂化材料：皂化池温度在65℃～70℃吊入坯件，浸入2％～4％浓度的皂化液2min～5min后吊出皂化池，将工件框一侧靠槽体倾斜20°～45°，滤尽工件表面和内腔液体，见表面风干后呈白色状后，将坯件放置到指定位置。

BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，包括锁紧装置、微调组件和精整冲头，所述微调组件包括微调活塞杆和微调缸,所述微调活塞杆下端设置有与精整冲头锥面配合的推板，所述微调活塞杆中部安装在微调缸内，所述锁紧装置包括用以将微调活塞杆锁定的定尺寸垫块。

所述锁紧装置包括锁紧缸、锁紧活塞杆和定尺寸垫块，所述锁紧活塞杆一端安装在锁紧缸内，另一端与定尺寸垫块固定连接，锁紧活塞杆推动定尺寸垫块对微调活塞杆机械式锁定。

所述精整冲头为六个单元压块组成的分体式结构，所述精整冲头通过支撑套固定于主支撑板下端，所述主支撑板套设于微调活塞杆，所述精整冲头外卡设有复位弹簧，所述支撑套为含缺口的圆环结构。

BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，还包括挤压装置，所述挤压装置包括挤压缸和挤压活塞杆，所述挤压活塞杆上端安装在挤压缸内，下端固设于机床横梁，所述机床横梁与微调组件固定连接。

BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，还包括调压系统，所述调压系统包括用以控制挤压活塞杆动作的主油路、用以控制微调活塞杆动作的第一辅油路和用以控制锁紧活塞杆动作的第二辅油路；所述主油路包括变量柱塞泵、第一换向阀和第二换向阀，所述变量柱塞泵与第一换向阀相连，所述第一换向阀与挤压缸连通；所述第一辅油路，包括定量叶片泵和第三换向阀，所述定量叶片泵和第三换向阀相连，所述第三换向阀与微调缸相连；所述第二辅油路，包括定量叶片泵和第四换向阀，所述定量叶片泵和第四换向阀相连，所述第四换向阀和锁紧缸相连。

本发明采用温锻成形加冷精整的联合挤压来实现钟形壳的高强度和高精度，相对于传统的去除材料的锻压技术，本方案具有材料消耗少、成本低的优点，并且可省掉传统加工中的研磨加工，具有节能高效的优势。温锻成形，材料组织流线保持完整，塑性、韧性良好，机械性能强，钟形壳滚道使用寿命大幅提升，并且采用分级锻压成型，即经粗锻和精锻两道工序，有效规避了材料屈服强度限制，避免产生缺陷，可靠性强、精度高。冷精整，通过微调组件对滚道成型模具工作部分张紧程度进行微量调节，同时由锁紧装置对成型模具预设尺寸进行锁定，然后由挤压装置进行精锻，可实现对钟形壳滚道成型尺寸及精度的控制，快捷高效、安全可靠。另外钟形壳表面附着皂化材料，增加了产品润滑效果，在产品精整工序中可降低产品与模具的摩擦力，具有保护产品，降低缺陷，提升质量的优点。本工艺流程简单、操作方便、运作高效、安全可靠，适合等速万向节钟形壳批量生产运用。

经本工艺流程加工的BJ型等速万向节钟形壳，在钟形壳滚道尺寸精度满足常规产品使用需求的同时，钟形壳滚道组织流线分布均匀，扭力增加，提升了产品载荷传递能力和使用寿命。

附图说明

图1是本发明的微调组件和挤压装置结构示意图；

图2是图1的A-A面剖视图；

图3是本系统挤压时的工作状态示意图；

图4是本系统泄压时的工作状态示意图；

图中：

1-锁紧装置、101-锁紧缸、102-锁紧活塞杆、103-定尺寸垫块、

2-微调组件、201-第一螺母、202-第二螺母、203-微调活塞杆、204-微调缸、205-主支撑板、206-支撑套、207-复位弹簧、

3-精整冲头、

4-挤压装置、401-挤压缸、402-挤压活塞杆、403-机床横梁、

5-调压系统、501-变量柱塞泵、502-定量叶片泵、503-第一换向阀、503a-第一电磁铁、503b-第二电磁铁、504-第二换向阀、504a-第三电磁铁、505-第三换向阀、505a-第四电磁铁、506-第四换向阀、506a-第五电磁铁、507-定差调速阀、508-单向节流阀、509-第一触点开关、510-第二触电开关、511-第三触电开关、512-第四触电开关、513-第一接口、514-第二接口、515-第三接口、516-第四接口、517-第五接口、518-第六接口。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

钟形壳为圆形壳体。壳体内径球面上，周向等分开有6个环面内槽，且弧形槽壳的内腔尺寸大，口部狭窄。温锻成形加冷精整的联合挤压方式，在不破坏金属流线的前提下使金属体积塑性转移，具有少无切屑、良好的表面质量以及优异的综合机械性能。

实施例一：

一种BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，主要工序步骤：下料—加热—镦粗—温锻—等温球化退火—精整。

a)、下料：采用圆钢切断机对直径为Φ45mm的55号钢棒料进行切断。下料质量公差控制在±15g内，断口尺寸公差在﹣4.8mm～0.5mm内。使用圆钢切断机下料，具有下料端面平整、效率高的优点，且坯料大小可控性强。

b)、加热：采用中频加热使坯料温度达到990℃～1050℃。

c)、镦粗：将中频加热后的坯料经模具镦压，去除表面氧化层。

d)、温锻：镦粗后的毛坯依次经锻压设备的粗锻模具和精锻模具进行粗锻压和精锻压，钟形壳滚道锻压成型。温锻温度：920℃～950℃，成形阻力小的同时，确保不脱碳，Φ45mm的坯料加热频率为12″～13″，炉体长1.4m～1.5m，坯料长105mm～110mm，加热总时间165″～168″，锻造压力300t。

金属温锻变形后，金属材料的晶粒组织更加致密，金属流线不被切断，成为沿着挤压件轮廓连续分布的金属流线。温锻提高锻件的精度和质量，同时又没有冷锻那样大的成形力，有效地确保了钟形壳滚道组织流线完整性，塑性和韧性良好，机械性能强，钟形壳滚道使用寿命大幅提升。同时这种分级式锻压成型，能有效规避材料因屈服强度限制的过度塑性变形产生的质量缺陷，可靠性强、精度高。

粗锻模具和精锻模具统称为温锻模具。所述温锻模具，包含温锻冲头。温锻冲头由五轴联动式数控加工中心制造而成，冲头尺寸精度高，加工产品精度可靠性强。具体为加工编程指令经计算机导入数控加工中心，指导加工中心完成对冲头的加工任务。

e)、等温球化退火：利用网带炉对产品进行等温球化退火，可有效优化产品组织结构，增强产品扭力，提升产品载荷传递能力。

加热网带速度为19HZ～21HZ。当装炉量小或者不是太密集的时候，加热网带速度为21HZ；当装炉量偏大或者零件偏大（如每个工件重量5Kg以上），加热网带速度为19HZ。

冷却网带速度大于加热网带3～5HZ。在一定范围内，提高冷却网带速度可以提高硬度。

将55号钢工件加热到720℃～880℃，保温1h～1.5h。退火后，杆部硬度HB180-235，金相组织P+F≤5级，晶粒度≥6.5级，脱碳层≤0.08mm，贫碳层≤0.15mm。

h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度。通过精整设备的微调作用，工件杯形内腔下半球形和均布的6条滚道产生少量的塑性变形，使其尺度精度和表面粗糙度达到精密锻件的要求，快捷高效、安全可靠；冷挤压利用金属材料冷变形的加工硬化特性，使挤压件的强度提高。

挤压时，控制微调组件2下行的行程并用锁紧装置1锁定，使分体式精整冲头3扩张贴合挤压毛坯内腔滚道；回程时，锁紧装置1控制微调组件上行，分体式的滚道成型模具随微调组件上升而缩紧，挤压件顺利脱模。

精整设备，包括锁紧装置1、微调组件2和精整冲头3。

所述锁紧装置1包括锁紧缸101、锁紧活塞杆102和定尺寸垫块103。所述锁紧活塞杆102一端安装在锁紧缸101内，另一端与定尺寸垫块103固定连接。定尺寸垫块103近邻微调活塞杆203上端。锁紧活塞杆102推动定尺寸垫块103对微调活塞杆203机械式锁定，从而锁定精整冲头3的外径尺寸。

所述微调组件2包括微调活塞杆203和微调缸204。所述微调活塞杆203下端设置有与精整冲头3锥面配合的推板。推板可插接在微调活塞杆203底部，也可与微调活塞杆203一体设置。所述微调活塞杆203中部安装在微调缸204内。所述微调活塞杆203上端螺纹连接有第一螺母201和第二螺母202。所述微调活塞杆203套设有主支撑板205，所述主支撑板205内环上设置有卡设于微调活塞杆203上滑槽的卡凸。由于主支撑板205位置固定，微调活塞杆203上下运动时，卡凸始终卡设于滑槽，起到防止微调活塞杆203旋转的作用。

所述精整冲头3为六个单元压块组成的分体式结构，具体为，精整冲头3内部为腔式设计，且工作部分轴向均分为六个单元压块，六个单元压块之间均有间隙，可实现单元压块间的张弛变化。所述精整冲头3通过支撑套206固定于主支撑板205下端。作为优选，所述支撑套206为含缺口的圆环结构。精整冲头3通过缺口插入支撑套206，支撑套206用螺栓固定于主支撑板205，精整冲头3上部的凸环卡设在支撑套206和主支撑板205之间。因此，精整冲头3装拆方便。所述精整冲头3外卡设有复位弹簧207，当推板上行时，精整冲头3在复位弹簧207的作用下收紧，方便挤压件顺利脱模。

工作时，微调缸204动作，从而调节微调活塞杆203行程。在微调活塞杆203的推板下压作用下，分体式的精整冲头3扩张，锁紧装置1锁定外径尺寸，以此胀出沟道。回程时，随锥度的推板上升，分体式的精整冲头3缩紧，挤压件顺利脱模，获得内腔大而口部狭窄的钟形壳锻件。

作为优选，所述BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备还包括挤压装置4和调压系统5，所述挤压装置4包括挤压缸401和挤压活塞杆402。所述挤压活塞杆402上端安装在挤压缸401内，下端固设于机床横梁403。机床横梁403与微调组件2固定连接。挤压活塞杆402竖向动作，使得精整冲头3能进出物件。

所述调压系统5包括主油路、第一辅油路和第二辅油路。

所述主油路，用以控制挤压活塞杆402的动作，包括变量柱塞泵501、第一换向阀503和第二换向阀504。所述变量柱塞泵501与第一换向阀503相连，所述第一换向阀503与挤压缸401连通。所述第一换向阀503为电液换向阀，其上设置有第一电磁铁503a和第二电磁铁503b。第一电磁铁503a得电，第一换向阀503处于右位的交叉切换位置。第二电磁铁503b得电，第一换向阀503处于左位的直通切换位置。第一电磁铁503a和第二电磁铁503b同时失电，第一换向阀503处于中路卸压。所述第二换向阀504上设置有第三电磁铁504a。所述第三电磁铁504a得电，第二换向阀504处于右位的交叉切换位置。

更具体的，所述第二换向阀504通过定差调速阀507与设置在挤压缸401上腔的第一接口513连接，所述第二换向阀504通过单向节流阀508与设置在挤压缸401下腔的第二接口514连接。

所述第一辅油路，用以控制微调活塞杆203的动作，包括定量叶片泵502和第三换向阀505。所述定量叶片泵502和第三换向阀505相连，所述第三换向阀505与微调缸204相连。所述微调缸204上腔设有与第三换向阀505连通的第五接口517，所述微调缸204下腔设有与第三换向阀505连通的第六接口518。所述第三换向阀505设有第四电磁铁505a。所述第四电磁铁505a得电，第三换向阀505处于右位的交叉切换位置。

所述第二辅油路，用以控制锁紧活塞杆102的动作，包括定量叶片泵502和第四换向阀506。所述定量叶片泵502和第四换向阀506相连，所述第四换向阀506和锁紧缸101相连。所述锁紧缸101内腔设有与第四换向阀506相连的第四接口516。所述锁紧缸101外腔设有与第四换向阀506相连的第三接口515。所述第四换向阀506上设置有第五电磁铁506a。第五电磁铁506a得电时，第四换向阀506处于右位的交叉切换位置。

所述调压系统5还包括用以给控制电路发送位置信号的第一触点开关509、第二触电开关510、第三触电开关511和第四触电开关512。第一触点开关509配设在机床横梁403行程的下端。第二触电开关510配设在机床横梁403行程的上端。第三触电开关511配设在微调活塞杆203下端。第四触电开关512配设在锁紧缸101外侧。

初始状态时，挤压活塞杆402位于上方，第二触电开关510通，第一触点开关509断；锁紧活塞杆102位于外侧，第四触电开关512通；微调活塞杆203位于上方，第三触电开关511断，定尺寸垫块103与微调活塞杆203上端脱开，精整冲头3在复位弹簧207作用下收缩。

工作时，第四电磁铁505a先得电，第三换向阀505处于右位的交叉切换位置。液油经定量叶片泵502的升压，经过第三换向阀505流入第五接口517,微调活塞杆203下行撑开精整冲头3。当微调活塞杆203触发第三触电开关511时，第五电磁铁506a得电，第四换向阀506处于右位的交叉切换位置，液油经第三接口515流入锁紧缸101外腔，锁紧活塞杆102推动定尺寸垫块103对微调活塞杆203机械式锁定从而锁定精整冲头3的外径尺寸。

当第四触电开关512断开达到设定的时间信号后，第二电磁铁503b和第三电磁铁504a得电，第一换向阀503处于左位的直通切换位置，第二换向阀504处于右位的交叉切换位置。液油通过变量柱塞泵501升压后流经定差调速阀507和第一接口513，流入挤压缸401上腔，挤压活塞杆402推动机床横梁403下行，进行冷挤压成型。

第一辅进油路：定量叶片泵502—第三换向阀505右位—第五接口517—微调缸204上腔。

第一辅回油路：微调缸204下腔—第六接口518—第三换向阀505右位—回油箱。

第二辅进油路：定量叶片泵502—第四换向阀506右位—第三接口515—锁紧缸101外腔。

第二辅回油路：锁紧缸101内腔—第四接口516—第四换向阀506右位—回油箱。

主进油路：变量柱塞泵501—第一换向阀503左位—第二换向阀504右位—定差调速阀507—第一接口513—挤压缸401上腔。

主回油路：挤压缸401下腔—第二接口514—单向节流阀508—第二换向阀504右位—第一换向阀503左位—回油箱。

当挤压成型时，第一触点开关509接通，当第一触点开关509接通达到设定时间时，第五电磁铁506a失电，第四换向阀506处于左位的直通切换位置。液油经定量叶片泵502升压后通过第四换向阀506左位和第四接口516流入锁紧缸101内腔，锁紧活塞杆102后推，解除对微调活塞杆203锁定并接通第四触电开关512。第四触电开关512发送信息，第四电磁铁505a失电，第三换向阀505处于左位的直通切换位置，液油经定量叶片泵502升压后通过第三换向阀505左位和第六接口518流入微调缸204下腔，微调活塞杆203上行，第三触电开关511从连通到断开，精整冲头3在复位弹簧207的回复力作用下收缩，外径缩小，第三触电开关511断开达到设定时间后，第一电磁铁503a得电，第一换向阀503处于右位的交叉切换位置。液油经变量柱塞泵501升压后，通过第一换向阀503右位、第二换向阀504右位和第二接口514流入挤压缸401下腔，挤压活塞杆402带动机床横梁403上行退模。第二触电开关510从断开到连通，当第二触电开关510接通时，第一电磁铁503a和第二电磁铁503b同时失电，第一换向阀503处于中路卸压，完成一次工作循环。

第二辅进油路：定量叶片泵502—第四换向阀506左位—第四接口516—锁紧缸101内腔。

第二辅回油路：锁紧缸101外腔—第三接口515—第四换向阀506左位—回油箱。

第一辅进油路：定量叶片泵502—第三换向阀505左位—第六接口518—微调缸204下腔。

第一辅回油路：微调缸204上腔—第五接口517—第三换向阀505左位—回油箱。

主进油路：变量柱塞泵501—第一换向阀503右位—第二换向阀504右位—单向节流阀508—第二接口514—挤压缸401下腔。

主回油路：挤压缸401上腔—第一接口513—定差调速阀507—第二换向阀504右位—第一换向阀503右位—回油箱。

实施例二：

一种BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，主要工序步骤：下料—加热—镦粗—温锻—等温球化退火—抛丸—皂化—精整。

a)、下料：采用圆钢切断机对直径为Φ50mm的55号钢棒料进行切断。下料质量公差控制在±15g内，断口尺寸公差在﹣4.8mm～0.5mm内。

b)、加热：采用中频加热使坯料温度达到1060℃～1120℃。

c)、镦粗：将中频加热后的坯料经模具镦压，去除表面氧化层。

d)、温锻：镦粗后的毛坯依次经锻压设备的粗锻模具和精锻模具进行粗锻压和精锻压，钟形壳滚道锻压成型。温锻温度：930℃～960℃，成形阻力小的同时，确保不脱碳，Φ50mm的坯料加热频率为13″～14″，炉体长1.5m，坯料长111mm～115mm，可加热总时间169″～173″，锻造压力300t。

e)、等温球化退火：利用网带炉对产品进行等温球化退火。

加热网带速度为19HZ～21HZ。当装炉量小或者不是太密集的时候，加热网带速度为21HZ；当装炉量偏大或者零件偏大（如每个工件重量5Kg以上），加热网带速度为19HZ。

冷却网带速度大于加热网带3～5HZ。

将55号钢工件加热到720℃～880℃，保温1h～1.5h。退火后，杆部硬度HB180-235，金相组织P+F≤5级，晶粒度≥6.5级，脱碳层≤0.08mm，贫碳层≤0.15mm。

抛丸：去除产品热处理过程产生的表面氧化层；增加产品精整工序中的润滑效果，对降低产品缺陷提高产品质量具有重要意义。

皂化：在钟形壳毛坯件表面附着一层皂化材料；皂化池温度在65-70℃后吊入产品，皂化液2-5分钟后吊出皂化池，将工件框一侧靠槽体倾斜20-45°，滤尽工件表面和内腔液体，见表面风干后呈白色状后，将产品放置到指定位置。池中液位偏低时，须添加3％浓度的皂化液至皂化池所需水位，待皂化脂溶解。毛坯件经过皂化后，在金属挤压变形时，可大大减小摩擦阻力，又使得挤压件表面光滑发亮，满足工件的使用要求，同时也延长了精整模具的使用寿命。

h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度。通过精整设备的微调作用，工件杯形内腔下半球形和均布的6条滚道产生少量的塑性变形。

其余与实施例一相同，不再赘述。

实施例三：

一种BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，主要工序步骤：下料—加热—镦粗—温锻—等温球化退火—抛丸—皂化—精整。

a)、下料：采用圆钢切断机对直径为Φ80mm的55号钢棒料进行切断。下料质量公差控制在±15g内，断口尺寸公差在﹣4.8mm～0.5mm内。

b)、加热：采用中频加热使坯料温度达到1090℃～1210℃。

c)、镦粗：将中频加热后的坯料经模具镦压，去除表面氧化层。

d)、温锻：镦粗后的毛坯依次经锻压设备的粗锻模具和精锻模具进行粗锻压和精锻压，钟形壳滚道锻压成型。温锻温度：950℃～980℃，成形阻力小的同时，确保不脱碳，Φ80mm的坯料加热频率为13″～14″，炉体长1.6m，坯料长115mm，可加热总时间173″，锻造压力300t。

e)、等温球化退火：利用网带炉对产品进行等温球化退火。

加热网带速度为19HZ～21HZ。当装炉量小或者不是太密集的时候，加热网带速度为21HZ；当装炉量偏大或者零件偏大（如每个工件重量5Kg以上），加热网带速度为19HZ。

冷却网带速度大于加热网带3～5HZ。

将55号钢工件加热到720℃～880℃，保温1h～1.5h。退火后，杆部硬度HB180-235，金相组织P+F≤5级，晶粒度≥6.5级，脱碳层≤0.08mm，贫碳层≤0.15mm。

抛丸：去除产品热处理过程产生的表面氧化层；增加产品精整工序中的润滑效果，对降低产品缺陷提高产品质量具有重要意义。

皂化：在钟形壳毛坯件表面附着一层皂化材料；皂化池温度在65-70℃后吊入产品，皂化液2-5分钟后吊出皂化池，将工件框一侧靠槽体倾斜20-45°，滤尽工件表面和内腔液体，见表面风干后呈白色状后，将产品放置到指定位置。池中液位偏低时，须添加3％浓度的皂化液至皂化池所需水位，待皂化脂溶解。毛坯件经过皂化后，在金属挤压变形时，可大大减小摩擦阻力，又使得挤压件表面光滑发亮，满足工件的使用要求，同时也延长了精整模具的使用寿命。

h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度。通过精整设备的微调作用，工件杯形内腔下半球形和均布的6条滚道产生少量的塑性变形。

其余与实施例一相同，不再赘述。

实施例四：

a)、下料：对直径为的Φ50mm的20CrMnTi或20CrMo或20Cr棒料采用圆钢切断机的棒料进行切断。下料质量公差控制在±15g内，断口尺寸公差在﹣4.8mm～0.5mm内。

b)、加热：采用中频加热使坯料温度达到1020℃～1205℃。

c)、镦粗：将中频加热后的坯料经模具镦压，去除表面氧化层。

d)、温锻：镦粗后的毛坯依次经锻压设备的粗锻模具和精锻模具进行粗锻压和精锻压，钟形壳滚道锻压成型。温锻温度：950℃～980℃，成形阻力小的同时，确保不脱碳，加热频率为12″～14″，炉体长1.5m，坯料长105mm～115mm，加热总时间165″～173″，锻造压力300t。

e)、等温球化退火：利用网带炉对产品进行等温球化退火。

加热网带速度为19HZ～21HZ。当装炉量小或者不是太密集的时候，加热网带速度为21HZ；当装炉量偏大或者零件偏大（如每个工件重量5Kg以上），加热网带速度为19HZ。

冷却网带速度大于加热网带3～5HZ。

对20CrMnTi或20CrMo或20Cr工件，加热到880℃～950℃，保温1h～1.5h。退火后，杆部硬度：20CrMnTi为HB156-228、20Cr为HB143-215，金相组织P+F≤4级，晶粒度≥6级，脱碳层≤0.35mm。

抛丸：去除产品热处理过程产生的表面氧化层；增加产品精整工序中的润滑效果，对降低产品缺陷提高产品质量具有重要意义。

皂化：在钟形壳毛坯件表面附着一层皂化材料；皂化池温度在65-70℃后吊入产品，皂化液2-5分钟后吊出皂化池，将工件框一侧靠槽体倾斜20-45°，滤尽工件表面和内腔液体，见表面风干后呈白色状后，将产品放置到指定位置。池中液位偏低时，须添加3％浓度的皂化液至皂化池所需水位，待皂化脂溶解。

h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度。通过精整设备的微调作用，工件杯形内腔下半球形和均布的6条滚道产生少量的塑性变形。

其余与实施例一相同，不再赘述。

本发明按照实施例进行了说明，在不脱离本原理的前提下，本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出，凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a)、下料：对直径在Φ45mm～Φ80mm规格内的棒料进行切断；

b)、加热：采用中频加热使坯料温度达到990℃～1210℃；

c)、镦粗：将中频加热后的坯料经模具镦压，去除表面氧化层；

d)、温锻：镦粗后的毛坯依次经锻压设备的粗锻模具和精锻模具进行粗锻压和精锻压，温锻温度：920℃～980℃，钟形壳滚道锻压成型；

e)、等温球化退火：对产品进行等温球化退火；

h)、精整：通过精整设备控制钟形壳毛坯滚道成型尺寸及精度，通过微调组件（2）对精整冲头（3）的张紧程度进行微量调节，使分体式的精整冲头（3）周向扩张尺寸达到预设要求，由锁紧装置（1）对精整冲头（3）预设尺寸进行锁定，然后由挤压装置（4）进行精整，完成对钟形壳球道尺寸精度的修正和控制。

2.如权利要求1所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，其特征在于，所述步骤d)、温锻中：炉体长1.4m～1.6m，坯料长105mm～115mm，加热总时间为165″～173″。

3.如权利要求1所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，其特征在于，所述步骤e)、等温球化退火：利用加热网带等温球化，加热网带速度为19HZ～21HZ，冷却网带速度大于加热网带3HZ～5HZ。

4.如权利要求1或3所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，其特征在于，坯料经步骤e)、等温球化退火后，还经过抛丸处理，去除坯料热处理过程产生的表面氧化层。

5.如权利要求4所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型工艺，其特征在于，坯料经过抛丸处理后，接着进行皂化处理，使在坯料表面附着一层皂化材料：皂化池温度在65℃～70℃吊入坯料，浸入2％～4％浓度的皂化液2min～5min后吊出皂化池，将坯料框一侧靠槽体倾斜20°～45°，滤尽坯料表面和内腔液体，见表面风干后呈白色状后，将坯料放置到指定位置。

6.BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，其特征在于，包括锁紧装置（1）、微调组件（2）和精整冲头（3），所述微调组件（2）包括微调活塞杆（203）和微调缸（204）,所述微调活塞杆（203）下端设置有与精整冲头（3）锥面配合的推板，所述微调活塞杆（203）中部安装在微调缸（204）内，所述锁紧装置（1）包括用以将微调活塞杆（203）锁定的定尺寸垫块（103）；所述精整冲头（3）为六个单元压块组成的分体式结构，所述精整冲头（3）通过支撑套（206）固定于主支撑板（205）下端，所述主支撑板（205）套设于微调活塞杆（203）。

7.如权利要求6所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，其特征在于，所述锁紧装置（1）包括锁紧缸（101）、锁紧活塞杆（102）和定尺寸垫块（103），所述锁紧活塞杆（102）一端安装在锁紧缸（101）内，另一端与定尺寸垫块（103）固定连接，锁紧活塞杆（102）推动定尺寸垫块（103）对微调活塞杆（203）机械式锁定。

8.如权利要求6所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，其特征在于，所述精整冲头（3）外卡设有复位弹簧（207），所述支撑套（206）为含缺口的圆环结构。

9.如权利要求6所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，其特征在于，还包括挤压装置（4），所述挤压装置（4）包括挤压缸（401）和挤压活塞杆（402），所述挤压活塞杆（402）上端安装在挤压缸（401）内，下端固设于机床横梁（403），所述机床横梁（403）与微调组件（2）固定连接。

10.如权利要求9所述的BJ型等速万向节钟形壳滚道成型精整设备，其特征在于，还包括调压系统（5），所述调压系统（5）包括用以控制挤压活塞杆（402）动作的主油路、用以控制微调活塞杆（203）动作的第一辅油路和用以控制锁紧活塞杆（102）动作的第二辅油路；所述主油路包括变量柱塞泵（501）、第一换向阀（503）和第二换向阀（504），所述变量柱塞泵（501）与第一换向阀（503）相连，所述第一换向阀（503）与挤压缸（401）连通；所述第一辅油路，包括定量叶片泵（502）和第三换向阀（505），所述定量叶片泵（502）和第三换向阀（505）相连，所述第三换向阀（505）与微调缸（204）相连；所述第二辅油路，包括定量叶片泵（502）和第四换向阀（506），所述定量叶片泵（502）和第四换向阀（506）相连，所述第四换向阀（506）和锁紧缸（101）相连。