CN104400364A - 一种外星轮的挤压加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种外星轮的挤压加工方法，步骤为：S1按零件尺寸要求下料；S2将坯料进行中频感应加热；S3将加热到预定温度的坯料镦粗到规定尺寸；S4将镦粗的坯料温挤压成零件尺寸的坯件；S5对坯件进行球化退火；S6清理；S8将坯件进行磷化处理；S9将零件进行皂化处理；S10利用冷锻模具和压力机对坯件进行冷精整；S11检查冷精整坯件。本发明提高了外星轮的成型精度，降低了材料消耗；坯件内部的金属流线呈轴向分布，力学性能更佳；优化了锻件的机加余量，可省去绝大部分切削加工,提高产品的精度，成本大幅度降低。

Description

一种外星轮的挤压加工方法

技术领域

本发明属于一种金属加工方法，具体涉及到一种汽车传动轴用外星轮加工方法。

背景技术

球笼式等速万向节由于回转方向间隙原因会产生很大的噪声和振动,其中星形套是球笼式等速万向节至关重要的零件,提高星形套制造精度的关键在于提高星形套零件沟道的加工精度,在机床的精度不变情况下,必须设计研制合理卡具,才可以获得稳定的加工精度,提高生产率和降低加工成本。我国传统的加工方法采用采用切削加工方法,不仅材料利用率很低(平均不到40%),而且耗费工时多,生产成本极高。

在塑性加工中，对于像外星轮这样具有内凹、具有多条沟道且形状较复杂的零件，普通的锻造加工难以达到理想的形状，金属流线分布差；精度尺寸更加不易控制，加工余量大，制造成本高。

发明内容

本发明提供一种提高材料利用率、降低加工成本的外星轮加工方法。

本发明一种外星轮的挤压加工方法，步骤为：

S1 按零件尺寸要求下料；

S2 将坯料进行中频感应加热；

S3 将加热到预定温度的坯料镦粗到规定尺寸；

S4将镦粗的坯料温挤压成坯件规定的尺寸和形状；

S5 对零件进行球化退火；

S6 清理；

S7 将坯件进行磷化处理；

S8 将零件进行皂化处理；

S9利用冷锻模具和压力机对坯件进行冷精整；

S10检查冷精整坯件。

在挤压加工时，每挤压完一个零件后，必须对冲头进行清洁检查，防止油脂、氧化物和其他杂质进入零件，造成缺陷，导致零件报废。

本发明在温挤压时，挤压为反挤压。

本发明的清理为抛丸清理。

本发明采用中频感应炉加热，加热速度快，且无须预热，工件表面氧化和脱碳都比较轻，因而无须进行气体保护；表面硬层下有较厚的韧性区域，具有较好的压缩内应力，使工件在抗疲惫和破断能力都更高。

温挤压时的变形抗力小、塑性高、允许变形量大，同时具有变形精度高的优点。温挤压是指金属材料在低于再结晶开始温度时进行的塑性变形。温挤压过程中,金属内产生加工硬化的同时,伴随有动态回复软化和变形间隙时间内的静态软化,加工硬化程度大于软化程度。随加工硬化和加工软化程度的不同,金属的硬度和屈服强度也不同。与冷变形相比,金属的屈服强度低,塑性高,变形抗力低。

同时，本发明的采用反挤压技术提高了外星轮的成型精度，降低了材料消耗；同时，零件内部的纤维流线分布仿形性更好，力学性能更佳。

抛丸处理后，既去除了毛刺和氧化皮，又可减少零件表面拉应力，同时使表面晶粒细化，从而使工件表面强化，增加其使用寿命。

球化退火降低了零件硬度，还提高了机械韧性，改善零件切削加工工艺性能，并且有利于后续的塑性加工。

采用挤压方法进行加工，使金属一次成形,获得无飞边的精锻件，可省去绝大部分切削加工,提高产品的精度，成本大幅度降低。

附图说明

图1 本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的加工步骤为：下料－加热－镦粗－温挤压－退火－抛丸清理－磷化－皂化－冷挤压-检查。

按零件尺寸要求下料；

启动中频加热炉;调整中频炉参数：功率（15～80KW），直流电压（380～500V）,直流电流（100～200A）;

在炉膛中先加入10件坯料,加热80～150秒,按5～10秒/件的频次用推料汽缸将坯料推出，每推出一件向炉膛中补加一件坯料。

将加热的坯料镦粗到规定尺寸。

用数控精锻压力机和专用模具，以300T压力将镦粗的坯料反挤成零件尺寸的坯件。数控精锻压力机打击的速度、次数、力档位、时间等具体参数均可进行预先设置，伺服电机接收到指令后带动机械部分完成预定程序。伺服电机具有控制精度高、低频特性好、矩频特性稳定、过载能力强、运行性能平稳、速度响应性能好等特点，比采用其他方式工作的电机运行更为平稳、精确，安全可靠效率高。　　

在履带滚筒中装入100～120件坯件，启动抛丸清理机,抛丸18～20分钟后,完成抛丸,检查抛丸后的坯件，内腔有氧化皮的应隔离，返工。抛丸处理后，既去除了毛刺和氧化皮，又可减少零件表面拉应力，同时使表面晶粒细化，从而使工件表面强化，增加其使用寿命。

对零件进行球化退火，零件装入密封箱进炉，台车式电阻炉随炉升温至650℃～670℃,保温300min～350min后，随炉冷至500℃以下出炉空冷,空冷过程中密封箱盖不能打开。

先将坯件进行磷化处理，再将零件进行皂化处理，口部朝下摆放，要求皂化后皂化膜均匀，完整，零件内无积压皂化液。皂化液温度：60℃～70℃、皂化时间：20min、皂化液浓度：50g～70g/1L，磷皂化处理既去除了零件表面油污，又具有防止零件锈蚀的作用。

利用冷锻模具和压力机，以80T压力进行冷精整。

并对冷精整坯件进行检查，若三对球道尺寸差＞0.05时，应停止挤压，仔细检查冲头、凹模和两轴线的平行度。

以上为本发明的优选实施例，其他不脱离本发明思想的技术方案也在专利权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种外星轮的挤压加工方法，步骤为：

S1 按零件尺寸要求下料；

S2 将坯料进行中频感应加热；

S3 将加热到预定温度的坯料镦粗到规定尺寸；

S4 将镦粗的坯料温挤压成坯件规定的尺寸和形状；

S5 对坯件进行球化退火；

S6　清理；

S7 将坯件进行磷化处理；

S8 将坯件进行皂化处理；

S9 利用冷锻模具和压力机对坯件进行冷精整；

S10检查冷精整坯件。

2.根据权利要求1所述的外星轮的挤压加工方法，其特征在于，所述步骤S4温挤压，挤压为反挤压。

3.根据权利要求1所述的外星轮的挤压加工方法，其特征在于，所述步骤S6清理为抛丸清理。

4.根据权利要求1所述的外星轮的挤压加工方法，其特征在于，所述步骤S5中球化退火为，随炉升温至650℃～670℃,保温300min～350min后，随炉冷至500℃以下出炉空冷。

5.根据权利要求4所述的外星轮的挤压加工方法，其特征在于，所述球化退火时，零件装入密封箱中进行处理。

6.根据权利要求5所述的外星轮的挤压加工方法，其特征在于，所述球化退火时，出炉空冷时，保持零件为密封箱关闭状态。