CN103934650B - 一种活塞冷挤压成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞冷挤压成型工艺，该工艺包括如下步骤：将原材料车削下料为符合尺寸的坯料；对坯料进行退火处理，退火温度为410～420℃；对坯料进行挤压前表面润滑处理；采用挤压机对坯料进行复合挤压，得到上部为薄壁圆杯形、下部为中间分叉的两翼的符合尺寸的产品；对符合尺寸的产品进行淬火处理与时效，淬火温度为495±5℃。采用该工艺可以提高材料利用率，材料利用率达到80%以上，废品率不超过0.5%。

Description

一种活塞冷挤压成型工艺

技术领域

本发明涉及电动工具制造技术领域，尤其涉及一种活塞冷挤压成型工艺。

背景技术

电动工具中电锤用于混凝土、砖墙及建筑构件上凿孔、开槽、打毛，结合膨胀螺栓使用，可提高各种管线、机床设备的安装速度和质量；电锤的冲击原理是靠内部活塞运动产生冲击动力，要求综合机械性能高，现有工艺是用热拔圆棒料进行切削加工完成活塞的制作，材料利用率不足40％。

发明内容

本发明的目的提供一种活塞冷挤压成型工艺，该工艺可以提高材料利用率，节约资源。

本发明是通过以下技术方案实现的：

该工艺包括如下步骤：

(1)将原材料车削下料为符合尺寸的坯料；

(2)对坯料进行退火处理，退火温度为410～420℃；

(3)对坯料进行挤压前表面润滑处理；

(4)采用挤压机对坯料进行复合挤压，得到上部为薄壁圆杯形、下部为中间分叉的两翼的符合尺寸的产品；

(5)对符合尺寸的产品进行淬火处理与时效，淬火温度为495±5℃。

作为本发明的一种改进，在步骤(2)中，退火保温时间为6小时。

在此工艺条件下对坯料进行退火，可以达到更佳的软化效果。

作为本发明的一种改进，在步骤(3)中，挤压前表面润滑处理包括如下步骤：

(1)酸洗：酸液用工业硝酸配制400-800克/升，去除氧化皮；

(2)清洗：流动冷水洗；

(3)磷化：铬酸钠溶液5g/L和碳酸钠溶液20g/L，温度80-90℃，处理时间9-10分钟；

(4)皂化：皂化粉溶液4g/L和硬脂酸钠溶液10g/L和氢氧化钠溶液1g/L，温度60-70℃，处理时间5-6分钟。

(5)清洗。

在此工艺条件下对坯料进行表面润滑处理，可以使坯料具有理想的润滑性能，更好地降低挤压力。

作为本发明的一种改进，在步骤(4)中，将润滑处理后的坯料放到挤压机的凹模芯内孔中，上凸模随上模板向下移动，上凸模接触坯料上表面时挤压成型开始，先挤出下部两翼，后挤出上部圆杯形，保证产品上部杯形底面到下部槽底部3mm，挤压结束，上凸模退出，挤压成型的活塞留在凹模芯内孔中；

采用上下部先后成型的方式，可以更容易使产品达到尺寸要求，生产效率高。

作为本发明的一种改进，在步骤(5)中，淬火保温时间为30分钟。

在此工艺条件下淬火，能够取得更理想的强化效果及综合机械性能。

作为本发明的一种改进，在步骤(5)中，符合尺寸的产品圆杯口朝外、分层摆放在网筐中，网筐四周及底部均布圆孔。

采用此摆放方式及网筐结构，可以使产品在淬火时保证加热均匀，避免温差过大。

本发明可以提高材料利用率，材料利用率达到80％以上，废品率不超过0.5％。

附图说明

图1-1是活塞挤压毛坯；

图1-2是挤压件图；

图2为挤压模具装配图；

图3为退火工艺曲线图；

图4为淬火工艺曲线图；

图5为淬火时零件摆放示意图；

图6是网筐结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以LY12硬铝为例对本发明作详细的说明：

本发明是通过以下技术方案实现的：

该工艺包括如下步骤：

(1)将原材料车削下料为符合尺寸的坯料；

(2)对坯料进行退火处理，退火温度为410～420℃；

(3)对坯料进行挤压前表面润滑处理；

(4)采用挤压机对坯料进行复合挤压，得到上部为薄壁圆杯形、下部为中间分叉的两翼的符合尺寸的产品；

(5)对符合尺寸的产品进行淬火处理与时效，淬火温度为495±5℃。

在步骤(1)中，原材料为Φ24.4mm的LY12硬铝冷拔圆棒料，在锯床上下料为Φ24.4×32mm的坯料；

在步骤(2)中，退火保温时间为6小时(如图3所示)。

在步骤(3)中，挤压前表面润滑处理包括如下步骤：

(1)酸洗：酸液用工业硝酸配制，每升水中含工业硝酸400-800克，去除氧化皮；

(2)清洗：流动冷水洗；

(3)磷化：铬酸钠溶液5g/L(每升水中含铬酸钠5g)和碳酸钠溶液20g/L(每升水中含碳酸钠20g)，温度80-90℃，处理时间9-10分钟。

(4)皂化：皂化粉溶液4g/L(每升水中含皂化粉4g)和硬脂酸钠溶液10g/L(每升水中含硬脂酸钠10g)和氢氧化钠溶液1g/L(每升水中含氢氧化钠1g)，温度60-70℃，处理时间5-6分钟。

(5)清洗。

在步骤(4)中，挤压机即挤压模具，其结构及工作过程如下：

图2为挤压模具装配图，上凸模4由上凸模固定套2固定，上凸模固定套2安装在上模板9中，上模板9与上凸模固定套2配合孔由立式单臂座标镗床精密加工，位置精度在±0.005mm以内，保证上凸模4轴线对凹模芯8孔轴线同轴度小于0.01mm，凹模芯8过盈压配在凹模外套11中组成组合凹模，组合凹模装配在定位套14中，定位套14装配在下模板16中，下模板16与定位套14配合孔由立式单臂座标镗床精密加工，位置精度在±0.005mm以内，定位套14内外圆孔同轴度小于0.01mm，以最终保证上凸模4轴线对凹模芯8孔轴线同轴度小于0.01mm。凹模芯8和凹模外套11组合凹模由件13固定压紧，件13由螺钉15固定，上凸模固定套2由螺钉7固定；下凸模19安装在垫块20上，由定位圈18压紧；上模板9安装在压力机的活动工作台上，下模板16安装在压力机固定工作台上。

润滑处理后的坯料放到凹模芯8内孔中，凹模芯8内孔直径为Φ24.5mm，坯料自动落到下凸模19上面，开始挤压，上凸模4随上模板9向下移动，上凸模4接触坯料上表面，继续向下，挤压成型开始，先挤出下部两翼，后挤出上部圆杯形，挤压行程是保证产品上部杯底面到下部槽底部3mm，挤压结束。开始回程，上凸模4退出，挤压成型的活塞留在凹模芯8内孔中，当上凸模4下底面距离凹模芯8上表面150mm后，顶杆21开始顶起退料杆22，退料杆22推出挤压成型的活塞。

复合挤压出下部两翼形状的下凸模19挤压宽度b为8-9.5mm，挤压定尺寸带h为2-5mm，可保证先挤出活塞下部两翼，后挤出其上部圆杯形，且上凸模4先退出，挤压成型的活塞留在凹模芯8内孔中，当上凸模4下底面距离凹模芯8上表面150mm后，顶杆21开始顶起退料杆22，退料杆22推出挤压成型的活塞。

在步骤(5)中，淬火保温时间为30分钟(如图4所示)。

在步骤(5)中，产品圆杯口朝外、分层摆放在网筐中，网筐四周及底部均布圆孔，保证加热均匀，避免温差过大(如图5、图6所示)。

Claims (4)

1.一种活塞冷挤压成型工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

（1）将原材料车削下料为符合尺寸的坯料；

（2）对坯料进行退火处理，退火温度为410～420℃；

（3）对坯料进行挤压前表面润滑处理；挤压前表面润滑处理包括如下步骤：

（31）酸洗：酸液用工业硝酸配制400-800克/升，去除氧化皮；

（32）清洗：流动冷水洗；

（33）磷化：铬酸钠溶液5g/L和碳酸钠溶液20g/L，温度80-90°C，处理时间9-10分钟；

（34）皂化：皂化粉溶液4g/L和硬脂酸钠溶液10g/L和氢氧化钠溶液1g/L，温度60-70°C，处理时间5-6分钟；

（35）清洗；

（4）采用挤压机对坯料进行复合挤压，得到上部为薄壁圆杯形、下部为中间分叉的两翼的符合尺寸的产品；将润滑处理后的坯料放到挤压机的凹模芯内孔中，上凸模随上模板向下移动，上凸模接触坯料上表面时挤压成型开始，先挤出下部两翼，后挤出上部圆杯形，保证产品上部杯形底面到下部槽底部3mm，挤压结束，上凸模退出，挤压成型的活塞留在凹模芯内孔中；

（5）对符合尺寸的产品进行淬火处理与时效，淬火温度为495±5℃。

2.根据权利要求1所述的活塞冷挤压成型工艺，其特征在于：在步骤（2）中，退火保温时间为6小时。

3.根据权利要求1所述的活塞冷挤压成型工艺，其特征在于：在步骤（5）中，淬火保温时间为30分钟。

4.根据权利要求1所述的活塞冷挤压成型工艺，其特征在于：在步骤（5）中，符合尺寸的产品圆杯口朝外、分层摆放在网筐中，网筐四周及底部均布圆孔。