CN104959778A - 一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺，包括以下步骤：步骤一、将下料棒料加热；步骤二、墩粗去氧化皮形成坯料Ⅰ；步骤三、坯料Ⅰ经第一道粗锻拔杆形成坯料Ⅱ；步骤四、坯料Ⅱ经过第二道粗锻形成坯料Ⅲ，坯料Ⅲ在该工序形成杆部；步骤五、坯料Ⅲ经过精锻形成毛坯，毛坯在该工序形成杯体和杆体，杯体具有内腔，杯体在靠近杆体的部位形成花键部；步骤六、毛坯经过正火、抛丸、皂化处理后，进行花键部最终成型，冷挤压得到成品。本发明采用热锻成型保留了产品金属流线，产品组织扭力提升，锻造后的花键使用强度及寿命提高，成型流程简单，生产效率高。

Description

一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺

技术领域

本发明涉及等速万向节成型领域，具体涉及一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺。

背景技术

现有等速万向节钟形壳传动花键一般通过冷挤压搓齿加工成型，搓齿前需要先进行机加工，生产效率低、成本高。成型后的花键因成型前进行了去除材料的机加工方法，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；钟形壳花键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

本发明所要解决的技术问题在于提供一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺，采用热锻成型保留了产品金属流线，产品组织扭力提升，锻造后的花键使用强度及寿命提高，成型流程简单，生产效率高。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺，包括以下步骤：

步骤一、先将下料棒料加热至1000-1100℃，下料棒料为柱状下料棒料；

步骤二、在1000-1040℃下墩粗去氧化皮形成坯料Ⅰ，坯料Ⅰ为圆台状坯料；

步骤三、坯料Ⅰ在960-1000℃下经第一道粗锻拔杆形成坯料Ⅱ，坯料Ⅱ在该步骤中初步形成第一柱段和第二柱段，第一柱段粗于第二柱段，第一柱段和第二柱段之间平滑过渡形成颈段；

步骤四、坯料Ⅱ在900-940℃下经过第二道粗锻形成坯料Ⅲ，坯料Ⅲ在该工序形成杆部，坯料Ⅲ在该步骤中形成第三柱段、锥台段、第四柱段以及杆部，第三柱段、第四柱段以及杆部的直径依次减小，锥台段的粗端与第三柱段连接、细端与第四柱段连接，锥台段的粗端和第三柱段之间连贯过渡，锥台段的细端和第四柱段一端之间形成第一轴肩端面，第四柱段另一端和杆部一端之间形成第二轴肩端面；

步骤五、坯料Ⅲ在860-900℃下经过精锻形成毛坯，毛坯在该工序形成杯体和杆体，杯体具有内腔，杯体在靠近杆体的部位形成花键部；

步骤六、毛坯经过正火、抛丸、皂化处理后，在室温下进行花键部最终成型，冷挤压得到成品。

作为优选，步骤五中，毛坯的杯体包括第一杯体段、第二杯体段和花键部，所述第一杯体段、第二杯体段、花键部依次排列且外径依次减小，第一杯体段和第二杯体段之间形成第三轴肩端面，所述第二杯体段和花键部之间形成第四轴肩端面，所述花键部和杆体之间形成第五轴肩端面。

有益效果：

本发明采用上述方案以后，具有以下优点：采用热锻成型保留了产品金属流线，产品组织扭力得到提升，锻造后的花键使用强度及寿命得到提高，成型流程简单，生产效率高。

附图说明

图1为本发明中下料棒料的主视图；

图2为本发明中下料棒料的轴测图；

图3为本发明中坯料Ⅰ的主视图；

图4为本发明中坯料Ⅰ的轴测图；

图5为本发明中坯料Ⅱ的主视图；

图6为本发明中坯料Ⅱ的轴测图；

图7为本发明中坯料Ⅲ的主视图；

图8为本发明中坯料Ⅲ的轴测图；

图9为本发明中坯料Ⅱ通过第二道粗锻形成坯料Ⅲ的示意图；

图10为本发明中毛坯的主视图；

图11为本发明中毛坯的轴测图；

图12为本发明中坯料Ⅲ精锻成毛坯的示意图；

图13为本发明中毛坯在精整模具上进行花键部最终成型时的示意图；

图14为本发明中成品的结构示意图；

图15为本发明中等速万向节的成型工艺流程图。

具体实施方式

如图1至15所示为本发明一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺的优选实施例，该等速万向节传动齿精锻成型工艺包括以下步骤：

步骤一、先将下料棒料1加热至1050±50℃，下料棒料1的结构如图1和2所示，为柱状下料棒料，该步骤中，棒料加热温度偏低或不均匀会导致成品产生微裂纹，温度偏高导致成品内部组织不良，如晶粒粗大、花键表面脱碳等，可通过提高加热炉稳定性保证加热温度严格控制在限定范围内；

步骤二、然后在1020±20℃下墩粗去氧化皮形成如图3和4所示的圆台状坯料Ⅰ11，该步骤中，如果棒料解热后氧化皮在墩粗工序未取干净，会导致成品内部产生夹杂物或者裂纹，因此，墩粗后需要快速锻打，以免表面在空气中再次氧化；

步骤三、坯料Ⅰ在980±20℃下经第一道粗锻拔杆形成如图5和6所示的坯料Ⅱ2，在该步骤中，坯料Ⅱ初步形成第一柱段21和第二柱段22，第一柱段粗于第二柱段，第一柱段和第二柱段之间平滑过渡形成颈段23；该步骤主要用于后续杆部34的预成型，目的是在粗锻成型时减小坯料变形量，同时增加金属流线的导向；

步骤四、坯料Ⅱ在920±20℃下、并在如图9所示的粗锻模具7中经过第二道粗锻形成坯料Ⅲ3，在该步骤中，如图7和8所示，坯料Ⅲ3形成第三柱段31、锥台段32、第四柱段33以及杆部34，第三柱段31、第四柱段33以及杆部34的直径依次减小，锥台段32的粗端与第三柱段31连接、细端与第四柱段33连接，锥台段32的粗端和第三柱段31之间连贯过渡，锥台段32的细端和第四柱段33一端之间形成第一轴肩端面35，第四柱段33另一端和杆部34一端之间形成第二轴肩端面36；该步骤主要用于后续毛坯5的预成型，是为后续步骤五中杯体与花键部52成型降低金属变形压力；

步骤五、坯料Ⅲ在880±20℃下、并在如图12所示的精锻模具8中经过精锻形成毛坯5，在该工序，如图10和11所示，毛坯5形成杯体和杆体53，杯体53在精锻冲头4的冲压作用下形成带球道的内腔，毛坯5的杯体包括第一杯体段511、第二杯体段512和花键部52，第一杯体段511、第二杯体段512、花键部52依次排列且外径依次减小，第一杯体段511和第二杯体段512之间形成第三轴肩端面513，第二杯体段512和花键部52之间形成第四轴肩端面53，花键部52和杆体53之间形成第五轴肩端面54，其中，杆体53由杆部34直接形成，第四轴肩端面53由第一轴肩端面35形成，第五轴肩端面54由第二轴肩端面36形成；该步骤使花键部与杯体成型，应严控锻造温度，否则会导致坯料内部产生微裂纹与花键部位齿形残缺不饱满

步骤六、毛坯5经过正火、抛丸、皂化处理后，在室温下，通过冷挤压工艺在如图13所示的精整模具9上进行花键部最终成型(即花键部的齿整形)，最终得到如图14所示的成品6；该步骤中，精整模具9的内环面设有用于整形花键部的齿的精整模齿，整形时，将毛坯5套在精整模具9内，使花键部上的齿的齿尖与精整模具9内环面上的精整模齿的齿槽相对应，然后精整冲头10下压毛坯5，最终花键部的齿得到整形。

Claims (2)

1.一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、先将下料棒料(1)加热至1000-1100℃，所述下料棒料(1)为柱状下料棒；

步骤二、在1000-1040℃下墩粗去氧化皮形成坯料Ⅰ(11)，所述坯料Ⅰ(11)为圆台状坯料；

步骤三、坯料Ⅰ在960-1000℃下经第一道粗锻拔杆形成坯料Ⅱ(2)，坯料Ⅱ在该步骤中初步形成第一柱段(21)和第二柱段(22)，第一柱段粗于第二柱段，第一柱段和第二柱段之间平滑过渡形成颈段(23)；

步骤四、坯料Ⅱ在900-940℃下经过第二道粗锻形成坯料Ⅲ(3)，坯料Ⅲ(3)在该步骤中形成第三柱段(31)、锥台段(32)、第四柱段(33)以及杆部(34)，第三柱段(31)、第四柱段(33)以及杆部(34)的直径依次减小，锥台段(32)的粗端与第三柱段(31)连接、细端与第四柱段(33)连接，锥台段(32)的粗端和第三柱段(31)之间连贯过渡，锥台段(32)的细端和第四柱段(33)一端之间形成第一轴肩端面(35)，第四柱段(33)另一端和杆部(34)一端之间形成第二轴肩端面(36)；

步骤五、坯料Ⅲ在860-900℃下经过精锻形成毛坯(5)，毛坯(5)在该工序形成杯体和杆体(53)，杯体(53)具有内腔，杯体在靠近杆体(53)的部位形成花键部(52)；

步骤五、毛坯(5)经过正火、抛丸、皂化处理后，在室温下进行花键部最终成型，冷挤压得到成品(6)。

2.根据权利要求1所述的一种等速万向节端面传动齿精锻成型工艺，其特征在于：步骤五中，毛坯(5)的杯体包括第一杯体段(511)、第二杯体段(512)和花键部(52)，所述第一杯体段(511)、第二杯体段(512)、花键部(52)依次排列且外径依次减小，第一杯体段(511)和第二杯体段(512)之间形成第三轴肩端面(513)，所述第二杯体段(512)和花键部(52)之间形成第四轴肩端面(53)，所述花键部(52)和杆体(53)之间形成第五轴肩端面(54)。