CN105414906B - 高强度、高精度轮毂轴加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮毂轴，进一步涉及一种高强度、高精度轮毂轴加工方法。该加工方法，包括：下料；轴线中心打孔；正火处理；粗车；调质处理；粗车；渗碳处理；粗车；淬火处理；精车；端面打孔，攻丝；磨削。本发明的有益效果是：既满足了高强度的要求，又克服了热处理带来的变形。

Description

高强度、高精度轮毂轴加工方法
技术领域：
本发明涉及一种轮毂轴，进一步涉及一种高强度、高精度轮毂轴加工方法。
背景技术：
如图1、2所示的一种轮毂轴，材料为20CrMnTi，加工要求：第十三内圆周面10、第二十一外圆周面6的表面洛氏硬度达到HRC60-62；第十八外圆周面4、第十内圆周面7、第十三内圆周面10、第十一内圆周面8的表面粗糙度不大于1.6；第二十外圆周面1、第二十一外圆周面6、第五端面11、第七端面12、第八端面13、第九端面14、第六端面15、表面粗糙度不大于0.8；第二十外圆周面1、第二十一外圆周面6、第十内圆周面7、第十三内圆周面10，各表面的跳动小于0.015毫米；第五端面11、第七端面12、第八端面13、第六端面15，各表面的跳动小于0.02毫米。常规的加工方法很难达到。亟需新的工艺。
发明内容：
本发明目的在于提供一种高强度、高精度轮毂轴的加工方法。高强度、高精度轮毂轴加工方法，包括：
工序一：下料，材质：20CrMnTi；
工序二：轴线中心打孔，形成第一外圆周面301、第一内圆周面901、第一端面1101、第二端面1501；
工序三：正火处理，处理后材料表面布氏硬度达到HB140-180；
工序四：硬爪夹持工件的第一外圆周面301，粗车，形成第二外圆周面601，第二内圆周面1001、第三内圆周面902；
工序五：软爪夹持第二外圆周面601，定位面为第二端面1501，粗车，形成第三外圆周面101，第四内圆周面701、第三内圆周面902；
工序六：调质处理，处理后材料表面布氏硬度达到HB230-260；
工序七：软爪夹持工件第三外圆周面101，定位面为第一端面1101，粗车，形成第四外圆周面401、第五外圆周面501、第六外圆周面602、第五内圆周面1002、第三端面1301；
工序八：软爪夹持工件第六外圆周面602，定位面为第三端面1301，粗车，形成第七外圆周面201、第八外圆周面102、第六内圆周面702；
工序九：渗碳处理，碳层深度0.8-1.2mm；
工序十：软爪夹持工件第六外圆周面602，定位面为第三端面1301，粗车，形成第九外圆周面202、第十外圆周面103、第七内圆周面703、第一环形槽1601、第四端面1102；
工序十一：软爪夹持工件第十外圆周面103，定位面为第四端面1102，粗车，形成第十一外圆周面302、第十二外圆周面402、第十三外圆周面502、第八内圆周面1701、第九内圆周面903；
工序十二：淬火处理，处理后材料表面洛氏硬度达到HRC60-62；
工序十三：软爪夹持工件第十四外圆周面603，定位面为第三端面1301，精车，形成第十五外圆周面104、第十六外圆周面2、第十七外圆周面3、第二环形槽16、第十内圆周面7、第十一内圆周面8、第十二内圆周面9、第五端面11；
工序十四：软爪夹持工件第十五外圆周面104，定位面为第五端面11，精车，形成第十八外圆周面4、第十九外圆周面5、第十四外圆周面603、第十三内圆周面10、第十四内圆周面17、第十二内圆周面9、第六端面15；
工序十五：端面打孔，攻丝；
工序十六：穿芯轴，磨削第十五外圆周面104、第十四外圆周面603，形成最终的第二十外圆周面1、第二十一外圆周面6。
所述工序三中正火处理时的优选工艺：炉中加热至920摄氏度，保温3小时，取出空冷。
所述工序六中调质处理时的优选工艺：炉中加热至920摄氏度，保温3小时，取出水冷，随后回炉升温至400摄氏度，保温3小时，取出空冷。
所述工序九中渗碳处理时的优选工艺：炉中加热至950-980摄氏度，保温4小时，随炉冷却至500摄氏度以下取出。
所述工序十二中淬火处理时的优选工艺：炉中加热至820摄氏度，保温2小时，取出油冷，随后回火至200摄氏度，保温3小时，取出空冷。
本发明的有益效果是：既满足了高强度的要求，又克服了热处理带来的变形。
附图说明：
图1是工件成品沿中心线的剖面示意图；图中，2代表第十六外圆周面，3代表第十七外圆周面，4代表第十八外圆周面，5代表第十九外圆周面，9代表第十二内圆周面。
图2是图1工件左视方向结构示意图。
图3是工序二后，工件沿中心线的剖面示意图。
图4是工序五后，工件沿中心线的剖面示意图。
图5是工序八后，工件沿中心线的剖面示意图。
图6是图5中A局部放大结构示意图。
图7是图5中B局部放大结构示意图。
图8是工序十一后，工件沿中心线的剖面示意图。
图9是工序十五后，工件沿中心线的剖面示意图。
具体实施方式：
实施例：
高强度、高精度轮毂轴加工方法，包括：
工序一：下料，材质：20CrMnTi；
工序二：轴线中心打孔，形成第一外圆周面301、第一内圆周面901、第一端面1101、第二端面1501；
工序三：正火处理，炉中加热至920摄氏度，保温3小时，取出空冷；处理后材料表面布氏硬度达到HB140-180；
工序四：硬爪夹持工件的第一外圆周面301，粗车，形成第二外圆周面601，第二内圆周面1001、第三内圆周面902；
工序五：软爪夹持第二外圆周面601，定位面为第二端面1501，粗车，形成第三外圆周面101，第四内圆周面701、第三内圆周面902；
工序六：调质处理，炉中加热至920摄氏度，保温3小时，取出水冷，随后回炉升温至400摄氏度，保温3小时，取出空冷；处理后材料表面布氏硬度达到HB230-260；
工序七：软爪夹持工件第三外圆周面101，定位面为第一端面1101，粗车，形成第四外圆周面401、第五外圆周面501、第六外圆周面602、第五内圆周面1002、第三端面1301；
工序八：软爪夹持工件第六外圆周面602，定位面为第三端面1301，粗车，形成第七外圆周面201、第八外圆周面102、第六内圆周面702；
工序九：渗碳处理，炉中加热至950-980摄氏度，保温4小时，随炉冷却至500摄氏度以下取出；碳层深度0.8-1.2mm；
工序十：软爪夹持工件第六外圆周面602，定位面为第三端面1301，粗车，形成第九外圆周面202、第十外圆周面103、第七内圆周面703、第一环形槽1601、第四端面1102；
工序十一：软爪夹持工件第十外圆周面103，定位面为第四端面1102，粗车，形成第十一外圆周面302、第十二外圆周面402、第十三外圆周面502、第八内圆周面1701、第九内圆周面903；
工序十二：淬火处理，炉中加热至820摄氏度，保温2小时，取出油冷，随后回火至200摄氏度，保温3小时，取出空冷；处理后材料表面洛氏硬度达到HRC60-62；
工序十三：软爪夹持工件第十四外圆周面603，定位面为第三端面1301，精车，形成第十五外圆周面104、第十六外圆周面2、第十七外圆周面3、第二环形槽16、第十内圆周面7、第十一内圆周面8、第十二内圆周面9、第五端面11；
工序十四：软爪夹持工件第十五外圆周面104，定位面为第五端面11，精车，形成第十八外圆周面4、第十九外圆周面5、第十四外圆周面603、第十三内圆周面10、第十四内圆周面17、第十二内圆周面9、第六端面15；
工序十五：端面打孔，攻丝；
工序十六：穿芯轴，磨削第十五外圆周面104、第十四外圆周面603，形成最终的第二十外圆周面1、第二十一外圆周面6。
加工所得零件满足：第十三内圆周面10、第二十一外圆周面6的表面洛氏硬度达到HRC60-62；第十八外圆周面4、第十内圆周面7、第十三内圆周面10、第十一内圆周面8的表面粗糙度不大于1.6；第二十外圆周面1、第二十一外圆周面6、第五端面11、第七端面12、第八端面13、第九端面14、第六端面15、表面粗糙度不大于0.8；第二十外圆周面1、第二十一外圆周面6、第十内圆周面7、第十三内圆周面10，各表面的跳动小于0.015毫米；第五端面11、第七端面12、第八端面13、第六端面15，各表面的跳动小于0.02毫米。

Claims (5)

1.高强度、高精度轮毂轴加工方法，其特征在于，包括：
工序一：下料，材质：20CrMnTi；
工序二：轴线中心打孔，形成第一外圆周面(301)、第一内圆周面(901)、第一端面(1101)、第二端面(1501)；
工序三：正火处理，处理后材料表面布氏硬度达到HB140-180；
工序四：硬爪夹持工件的第一外圆周面(301)，粗车，形成第二外圆周面(601)，第二内圆周面(1001)、第三内圆周面(902)；
工序五：软爪夹持第二外圆周面(601)，定位面为第二端面(1501)，粗车，形成第三外圆周面(101)，第四内圆周面(701)、第三内圆周面(902)；
工序六：调质处理，处理后材料表面布氏硬度达到HB230-260；
工序七：软爪夹持工件第三外圆周面(101)，定位面为第一端面(1101)，粗车，形成第四外圆周面(401)、第五外圆周面(501)、第六外圆周面(602)、第五内圆周面(1002)、第三端面(1301)；
工序八：软爪夹持工件第六外圆周面(602)，定位面为第三端面(1301)，粗车，形成第七外圆周面(201)、第八外圆周面(102)、第六内圆周面(702)；
工序九：渗碳处理，碳层深度0.8-1.2mm；
工序十：软爪夹持工件第六外圆周面(602)，定位面为第三端面(1301)，粗车，形成第九外圆周面(202)、第十外圆周面(103)、第七内圆周面(703)、第一环形槽(1601)、第四端面(1102)；
工序十一：软爪夹持工件第十外圆周面(103)，定位面为第四端面(1102)，粗车，形成第十一外圆周面(302)、第十二外圆周面(402)、第十三外圆周面(502)、第八内圆周面(1701)、第九内圆周面(903)；
工序十二：淬火处理，处理后材料表面洛氏硬度达到HRC60-62；
工序十三：软爪夹持工件第十四外圆周面(603)，定位面为第三端面(1301)，精车，形成第十五外圆周面(104)、第十六外圆周面(2)、第十七外圆周面(3)、第二环形槽(16)、第十内圆周面(7)、第十一内圆周面(8)、第十二内圆周面(9)、第五端面(11)；
工序十四：软爪夹持工件第十五外圆周面(104)，定位面为第五端面(11)，精车，形成第十八外圆周面(4)、第十九外圆周面(5)、第十四外圆周面(603)、第十三内圆周面(10)、第十四内圆周面(17)、第十二内圆周面(9)、第六端面(15)；
工序十五：端面打孔，攻丝；
工序十六：穿芯轴，磨削第十五外圆周面(104)、第十四外圆周面(603)，形成最终的第二十外圆周面(1)、第二十一外圆周面(6)。
2.根据权利要求1所述高强度、高精度轮毂轴加工方法，其特征在于，所述工序三中正火处理时，炉中加热至920摄氏度，保温3小时，取出空冷。
3.根据权利要求1所述高强度、高精度轮毂轴加工方法，其特征在于，所述工序六中调质处理时，炉中加热至920摄氏度，保温3小时，取出水冷，随后回炉升温至400摄氏度，保温3小时，取出空冷。
4.根据权利要求1所述高强度、高精度轮毂轴加工方法，其特征在于，所述工序九中渗碳处理时，炉中加热至950-980摄氏度，保温4小时，随炉冷却至500摄氏度以下取出。
5.根据权利要求1所述高强度、高精度轮毂轴加工方法，其特征在于，所述工序十二中淬火处理时，炉中加热至820摄氏度，保温2小时，取出油冷，随后回火至200摄氏度，保温3小时，取出空冷。
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