CN105773078B - 一种汽车半轴的加工成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车半轴的加工成型工艺，包括下料、抛丸、冷缩径、校直、法兰盘成型和花键部成型等工艺步骤，本发明利用冷缩径工艺是根据金属塑性成形原理，将冷态的圆钢棒料放入装在压力机上的冷缩径模腔，迫使金属坯料从缩径模芯中通过，使其径向断面减少，轴向伸长，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定机械性能的冷缩件。通过本发明工艺加工出的半轴经冷缩径后，杆部晶粒沿变形方向伸长，金属材料的纤维没有断裂，方向没有改变，扭转疲劳强度提高40％以上，提高了半轴的使用寿命。同等载荷下，设计可减少杆部直径，节约了原材料，有利于整车的轻量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车部件统技术领域，尤其涉及一种汽车半轴的加工成型工艺。
背景技术
目前常见的汽车半轴加工工艺是将法兰毛坯与棒材通过液压机镦花键以及法兰端预制坯，再用摆辗机成形法兰盘完成整支半轴成型，再进行机械加工。其具体制程为：1、轴端修钻中心孔；2法兰端钻中心孔；3、整支半轴外形车削；4、搓轴端花键；5、中频热处理及低温回火；6、校直、法兰精车；7、研磨外径；8、法兰盘面精密钻孔、倒角。工艺复杂，形成的汽车半轴强度低，寿命端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高扭转疲劳强度、延长半轴使用寿命的汽车半轴的成型方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种汽车半轴的加工成型工艺，包括以下步骤，
步骤一、下料
截取一段比目标汽车半轴杆部直径大2～4mm的热轧退火态圆钢；
步骤二、抛丸
用抛丸清理机对圆钢表面进行抛丸处理，直到将氧化皮去除干净后即可；
步骤三、冷缩径
将经抛丸处理的热轧退火态圆钢经磷皂化或高分子润滑剂处理，然后利用液压机将热轧退火态圆钢的直径缩至目标汽车半轴杆的杆部直径尺寸，形成坯料；
步骤四、校直
把冷缩径后的坯料放在C型液压机上，把整个坯料杆部进行校正，要求跳动≤1mm；
步骤五、法兰盘成型
将校直后的坯料一端进行局部加热，加热温度范围为1000℃～1050℃，将坯料固定到液压机上进行聚料，然后将聚料后坯料进行补温，补温的温度范围为1000℃～1050℃，补温后将坯料固定在摆辗机上，将坯料端部成型法兰盘；
步骤六、花键部成型
将坯料成型的法兰盘端进行局部加热，加热温度范围为1000℃～1050℃，在法兰盘端加热后利用液压机进行镦粗形成花键，花键成型后即制得与目标汽车半轴结构、尺寸一致的汽车半轴。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：利用冷缩径工艺是根据金属塑性成形原理，将冷态的圆钢棒料放入装在压力机上的冷缩径模腔，迫使金属坯料从缩径模芯中通过，使其径向断面减少，轴向伸长，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定机械性能的冷缩件。通过本发明工艺加工出的半轴经冷缩径后，杆部晶粒沿变形方向伸长，金属材料的纤维没有断裂，方向没有改变，扭转疲劳强度提高40％以上，提高了半轴的使用寿命。同等载荷下，设计可减少杆部直径，节约了原材料，有利于整车的轻量化生产。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
一种汽车半轴的加工成型工艺，包括以下步骤，
步骤一、下料
截取一段比目标汽车半轴杆部直径大2～4mm的热轧退火态圆钢；
步骤二、抛丸
用抛丸清理机对圆钢表面进行抛丸处理，直到将氧化皮去除干净后即可；
步骤三、冷缩径
将经抛丸处理的热轧退火态圆钢经磷皂化或高分子润滑剂处理，然后利用液压机将热轧退火态圆钢的直径缩至目标汽车半轴杆的杆部直径尺寸，形成坯料；
步骤四、校直
把冷缩径后的坯料放在C型液压机上，把整个坯料杆部进行校正，要求跳动≤1mm；
步骤五、法兰盘成型
将校直后的坯料一端进行局部加热，加热温度范围为1000℃～1050℃，将坯料固定到液压机上进行聚料，然后将聚料后坯料进行补温，补温的温度范围为1000℃～1050℃，补温后将坯料固定在摆辗机上，将坯料端部成型法兰盘；
步骤六、花键部成型
将坯料成型的法兰盘端进行局部加热，加热温度范围为1000℃～1050℃，在法兰盘端加热后利用液压机进行镦粗形成花键，花键成型后即制得与目标汽车半轴结构、尺寸一致的汽车半轴。
通过上述工艺，本发明具有以下有点：
1、工艺简单，易行。
冷缩径应力对模壁的压应力都比较小，因此冷缩径设备的吨位要求小，模具寿命较高。例如，用冷缩径工艺生产的徐州美驰某型号半轴，坯料为直径
的热轧圆钢，缩径成
的杆部，最大成形力为64吨。
2、适用范围广。
坯料长度一般不受限制，冷缩工艺可制出很长的多台阶轴形零件(如福特皮卡半轴)。而且改换产品品种时，只需更换模芯及附件，所需费用低，周期短。
3、可提高产品质量。
经试验证明，冷缩径后的半轴，晶粒沿变形方向伸长，金属材料的纤维没有断裂，方向没有改变。而且由于材料的冷作硬化，使其机械性能指标显著提高。用40MnbH钢冷缩加工成的徐州美驰某型号半轴，经做台架试验，与同规格同钢种热轧制造的半轴对比，扭转疲劳强度提高40％以上，硬度提高15％～30％；东风德纳某型号半轴，其他公司使用的现有技术方案即用普通热轧钢制造，扭转疲劳台架试验18万次就断裂，采用本实施例的技术方案即用同钢种采用冷缩径工艺制造的半轴，扭转疲劳台架试验59万次未断。
4、可节约原材料。
如福特某型号半轴加工(三台阶半轴)，用传统的切削加工，毛坯重量为19.6KG。采用多次冷缩径工艺制造，毛坯重量为13.4KG，节约材料31％；同等质量下，通过冷缩径工艺，可减少半轴杆部直径，有利于半轴轻量化改进。
本发明利用冷缩径工艺是根据金属塑性成形原理，将冷态的圆钢棒料放入装在压力机上的冷缩径模腔，迫使金属坯料从缩径模芯中通过，使其径向断面减少，轴向伸长，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定机械性能的冷缩件。通过本发明工艺加工出的半轴经冷缩径后，杆部晶粒沿变形方向伸长，金属材料的纤维没有断裂，方向没有改变，扭转疲劳强度提高40％以上，提高了半轴的使用寿命。同等载荷下，设计可减少杆部直径，节约了原材料，有利于整车的轻量化生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前 提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种汽车半轴的加工成型工艺，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一、下料
截取一段比目标汽车半轴杆部直径大2～4mm的热轧退火态圆钢；
步骤二、抛丸
用抛丸清理机对圆钢表面进行抛丸处理，直到将氧化皮去除干净后即可；
步骤三、冷缩径
将经抛丸处理的热轧退火态圆钢经磷皂化或高分子润滑剂处理，然后利用液压机将热轧退火态圆钢的直径缩至目标汽车半轴杆的杆部直径尺寸，形成坯料；
步骤四、校直
把冷缩径后的坯料放在C型液压机上，把整个坯料杆部进行校正，要求跳动≤1mm；
步骤五、法兰盘成型
将校直后的坯料一端进行局部加热，加热温度范围为1000℃～1050℃，将坯料固定到液压机上进行聚料，然后将聚料后坯料进行补温，补温的温度范围为1000℃～1050℃，补温后将坯料固定在摆辗机上，将坯料端部成型法兰盘；
步骤六、花键部成型
将坯料成型的法兰盘端进行局部加热，加热温度范围为1000℃～1050℃，在法兰盘端加热后利用液压机进行镦粗形成花键，花键成型后即制得与目标汽车半轴结构、尺寸一致的汽车半轴。
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Denomination of invention: A Processing and Forming Process for Automotive Half Shafts Effective date of registration: 20230530 Granted publication date: 20201030 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Shiyan branch Pledgor: SHIYAN YUANJUN INDUSTRY & TRADE Co.,Ltd. Registration number: Y2023980042031 |
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