CN105945519A - 一种中空管输出轴的冷锻成形工艺 - Google Patents

一种中空管输出轴的冷锻成形工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中空管输出轴的冷锻成形工艺,其包括:下料:准备坯料;坯料软化:使用加热炉加热坯料,以降低坯料的硬度;机加工制坯:使用机床去除坯料的表面氧化皮;冲孔:使用冲床制备中间保留有冲孔连皮的中空孔;去除冲孔连皮:使用车床精加工中空孔至预定尺寸,同时去除冲孔连皮,得到第二初成形产品;冷锻成形:将第二初成形产品放入具有预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第二初成形产品进行若干次冷锻挤压,以得到具有预定形状的产品成品。本发明的技术效果在于:1.在制备中空孔时,对坯料的预变形提高了坯料的强度,冷锻成形过程中对带有中空孔坯料进一步挤压,使坯料受到进一步的挤压而产生充分变形,从而有效提高了产品的强度;2.冲孔形成中空孔,节约了坯料。

Description

一种中空管输出轴的冷锻成形工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及金属冲压领域,具体涉及一种中空管输出轴的冷锻成形工艺。背景技术
[0002] 中空管输出轴,又称为管轴,是汽车中的关键零部件,同时由于其使用量大,制造工艺的经济性也是重要的考虑因素。现有的中空管输出轴的一般经锻造后机加工成形,其工艺流程为:下料制坯_>抛丸_>表面磷皂化_>锻造成形_>机加工钻孔。可见,现有的中空管输出轴的中空孔在锻造成形后通过机加工钻孔形成,其存在如下缺点:1.锻造成形过程中, 输出轴的中间轴段未产生充分变形,造成产品的中间轴段的强度偏低,降低了产品的使用寿命;2.中空孔由机加工钻孔形成,造成了坯料的浪费。发明内容
[0003] 本发明针对上述问题,提供了一种中空管输出轴的冷锻成形工艺,其具体技术方案如下:
[0004] —种中空管输出轴的冷锻成形工艺,采用冷锻及机加工相结合的工艺,其包括如下步骤:下料:准备坯料;坯料软化:使用加热炉加热坯料,以降低坯料的硬度;机加工制坯: 使用机床去除坯料的表面氧化皮、微裂纹及锈迹,已获得具有表面质量的坯料;冲孔:使用冲床制备中间保留有冲孔连皮的中空孔,以获得第一初级成形产品;去除冲孔连皮:使用车床精加工中空孔至预定尺寸,同时去除冲孔连皮,以获得第二初成形产品;冷锻成形:将第二初成形产品放入具有预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第二初成形产品进行若干次冷锻挤压,以得到产品成品。
[0005] 进一步地,所述机加工制坯步骤与所述冲孔步骤之间还包括如下步骤:第一次抛丸:使用抛丸清洗机对制坯后的坯料进行抛丸,以增大坯料的表面积;第一次表面磷皂化: 对经过第一次抛丸后的坯料进行磷皂化处理,使得坯料表面温润,便于后续工艺。
[0006] 进一步地,所述去除冲孔连皮步骤与所述冷锻成形步骤之间还包括如下步骤:第一次去应力退火:对第二初成形产品进行去应力退火;第二次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第一次去应力退火后的第二初成形产品进行抛丸,以增大第二初成型产品的表面积;第二次表面磷皂化:对经过第二次抛丸后的第二初成形产品进行磷皂化处理,使得第二初成形产品表面温润,便于后续工艺。
[0007] 进一步地,所述冷锻成形步骤包括三次冷锻挤压,具体如下:第一次正挤轴部:首先,将第二初成形产品放入具有第一预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第二初成形产品进行第一次冷锻挤压,以获得第三初成形产品;第二次正挤轴部:然后,将第三初成形产品放入具有第二预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第三初成形产品进行第二次冷锻挤压,以获得第四初成形产品;挤压头部成形:最后,将第四初成形产品放入具有第三预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第四初成形产品进行挤压头部操作,以形成最终的广品成品。
[0008] 进一步地,所述第一次正挤轴部步骤与所述第二次正挤轴部步骤之间还包括如下步骤:第二次去应力退火:对第三初成形产品进行去应力退火;第三次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第二次去应力退火后的第三初成形产品进行抛丸,以增大第三初成形产品的表面积;第三次表面磷皂化:对经过第三次抛丸后的第三初成形产品进行磷皂化处理,使得第三初成形产品表面温润,便于后续工艺。
[0009] 进一步地,所述第二次正挤轴部步骤与所述挤压头部成形步骤之间还包括如下步骤:第三次去应力退火:对第四初成形产品进行去应力退火;第四次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第三次去应力退火后的第四初成形产品进行抛丸,以增大第四初成形产品的表面积;第四次表面磷皂化:对经过第四次抛丸后的第四初成形产品进行磷皂化处理,使得第四初成形产品表面温润,便于后续工艺。
[0010] 与现有技术相比,本发明的技术效果在于:1.在制备中空孔时,对坯料的预变形提高了坯料的强度,冷锻成形过程中对带有中空孔坯料进一步挤压,使坯料受到进一步的挤压而产生充分变形,从而有效提高了产品的强度;2.冲孔形成中空孔,节约了坯料。附图说明
[0011] 图1为本发明的工艺流程图。
[0012] 图2为本发明加工过程中的产品形状变化图;具体实施方式[〇〇13]为使本发明的上述目的、特征和优点、能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[〇〇14]参见图1及图2,本发明在一个具体实施例中包括如下步骤:[〇〇15] 1、下料:取20CrMnTi圆钢棒料锯切,控制,控制坯料的重量比产品成品重量重8〜10%〇
[0016] 2、坯料软化:使用加热炉加热坯料,以降低坯料的硬度,以方便后续工艺。
[0017] 3、机加工制坯:使用机床去除坯料的表面氧化皮、微裂纹及锈迹,获得具有高表面质量的还料100;
[0018] 4、第一次抛丸:使用抛丸清洗机对制坯后的坯料100进行抛丸,以增大其表面积。
[0019] 5、第一次表面磷皂化:对经过第一次抛丸后的坯料100进行磷皂化处理,使得坯料 100表面温润,便于后续工艺,本实施例中的磷皂化处理方法如下:50-60 °C液温酸洗5-10分钟,清水漂洗1-2分钟;70-80°C液温磷化10-15分钟,清水漂洗1-2分钟;80-95°C液温皂化8-10分钟。
[0020] 6、冲孔:使用冲床制备中间保留有冲孔连皮的中空孔,冲孔过程中,通过调节冲床的冲压力度,使得冲孔连皮的位置在中空孔的中间部位,从而使得冷锻成形过程中不需要挤压的中间轴段在冲孔过程中就能够受到充分的挤压而产生充分变形。冲孔结束后获得第一初成形产品200。
[0021] 7、去除冲孔连皮:使用车床精加工中空孔至预定尺寸,同时去除冲孔连皮,得到第二初成形产品300,并回收冲孔连皮废料。[〇〇22] 8、第一次去应力退火:对第二初成形产品300进行去应力退火。本实施例中的退火方法如下:控制加热温度720-740°C,保温3-4小时,随炉冷却到500°C后出炉冷却,控制退火硬度 70-85HRB。
[0023] 9、第二次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第一次去应力退火后的第二初成形产品300进行抛丸,以增大其表面积。[〇〇24] 10、第二次表面磷皂化:对经过第二次抛丸后的第二初成形产品300进行磷皂化处理,使其表面温润,便于后续工艺。本实施例中的磷皂化处理方法如下:50-60 °C液温酸洗5-1 〇分钟,清水漂洗1 -2分钟;70-80 °C液温磷化10-15分钟,清水漂洗1 -2分钟;80-95 °C液温皂化8-10分钟。[〇〇25] 11、第一次正挤轴部:首先,将经过第二次表面磷皂化后的第二初成形产品300放入具有第一预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第二初成形产品300的下端进行第一次冷锻挤压,以获得第三初成形产品400。[〇〇26] 12、第二次去应力退火:对第三初成形产品400进行去应力退火。本实施例中的去应力退火方法如下:控制加热温度720-740 °C,保温3-4小时,随炉冷却到500 °C后出炉冷却, 控制退火硬度70-85HRB。[〇〇27] 13、第三次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第二次去应力退火后的第三初成形产品400进行抛丸处理,以增大其表面积。[〇〇28] 14、第三次表面磷皂化:对经过第三次抛丸后的第三初成形产品400进行磷皂化处理,使得坯料表面温润,便于后续工艺。本实施例中的磷皂化处理方法如下:50-60 °C液温酸洗5-10分钟,清水漂洗1-2分钟;70-80 °C液温磷化10-15分钟,清水漂洗1-2分钟;80-95 °C液温皂化8-10分钟。[〇〇29] 15、第二次正挤轴部:然后,将经过第三次表面磷皂化后的第三初成形产品400放入具有第二预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第三初成形产品400的上部进行第二次冷锻挤压,以获得第四初成形产品500。
[0030] 16、第三次去应力退火:对第四初成形产品500进行去应力退火。本实施例中的去应力退火方法如下:控制加热温度720-740 °C,保温3-4小时,随炉冷却到500 °C后出炉冷却, 控制退火硬度70-85HRB。
[0031] 17、第四次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第三次去应力退火后的第四初成形产品 500进行抛丸处理,以增大其表面积。[〇〇32] 18、第四次表面磷皂化:对经过第四次抛丸后的第四初成形产品500进行磷皂化处理,使得第四初成形产品500表面温润,便于后续工艺。本实施例中的磷皂化处理方法如下: 50-60°C液温酸洗5-10分钟,清水漂洗1-2分钟;70-80°C液温磷化10-15分钟,清水漂洗1-2 分钟;80-95 °C液温皂化8-10分钟;[〇〇33] 19、挤压头部成形:最后,将经过第四次表面磷皂化后的第四初成形产品500放入具有第三预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对初成形产品进行挤压头部成形操作,以形成最终的产品成品600。
[0034]上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解,实施例中的描述仅仅是示例性的,在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的,而不是由实施例中的上述描述来限定的。

Claims (6)

1.一种中空管输出轴的冷锻成形工艺,采用冷锻及机加工相结合的工艺,其包括如下 步骤:下料:准备坯料;坯料软化:使用加热炉加热坯料,以降低坯料的硬度;机加工制坯:使用机床去除坯料的表面氧化皮、微裂纹及锈迹,已获得具有表面质量的 坯料;冲孔:使用冲床制备中间保留有冲孔连皮的中空孔,以获得第一初级成形产品;去除冲孔连皮:使用车床精加工中空孔至预定尺寸,同时去除冲孔连皮,以获得第二初 成形产品;冷锻成形:将第二初成形产品放入具有预定形状的正挤模腔中,利用液压设备对第二 初成形产品进行若干次冷锻挤压,以得到产品成品。
2.如权利要求1所述的中空管输出轴的冷锻成形工艺,其特征在于,所述机加工制坯步 骤与所述冲孔步骤之间还包括如下步骤:第一次抛丸:使用抛丸清洗机对制坯后的坯料进行抛丸,以增大坯料的表面积;第一次表面磷皂化:对经过第一次抛丸后的坯料进行磷皂化处理,使得坯料表面温润, 便于后续工艺。
3.如权利要求1所述的中空管输出轴的冷锻成形工艺,其特征在于,所述去除冲孔连皮 步骤与所述冷锻成形步骤之间还包括如下步骤:第一次去应力退火:对第二初成形产品进行去应力退火;第二次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第一次去应力退火后的第二初成形产品进行抛 丸,以增大第二初成型产品的表面积;第二次表面磷皂化:对经过第二次抛丸后的第二初成形产品进行磷皂化处理,使得第 二初成形产品表面温润,便于后续工艺。
4.如权利要求1所述的中空管输出轴的冷锻成形工艺,其特征在于,所述冷锻成形步骤 包括三次冷锻挤压,具体如下:第一次正挤轴部:首先,将第二初成形产品放入具有第一预定形状的正挤模腔中,利用 液压设备对第二初成形产品进行第一次冷锻挤压,以获得第三初成形产品;第二次正挤轴部:然后,将第三初成形产品放入具有第二预定形状的正挤模腔中,利用 液压设备对第三初成形产品进行第二次冷锻挤压,以获得第四初成形产品;挤压头部成形:最后,将第四初成形产品放入具有第三预定形状的正挤模腔中,利用液 压设备对第四初成形产品进行挤压头部操作,以获得产品成品。
5.如权利要求4所述的中空管输出轴的冷锻成形工艺,其特征在于,所述第一次正挤轴 部步骤与所述第二次正挤轴部步骤之间还包括如下步骤:第二次去应力退火:对第三初成形产品进行去应力退火;第三次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第二次去应力退火后的第三初成形产品进行抛 丸,以增大第三初成形产品的表面积;第三次表面磷皂化:对经过第三次抛丸后的第三初成形产品进行磷皂化处理,使得第 三初成形产品表面温润,便于后续工艺。
6.如权利要求4所述的中空管输出轴的冷锻成形工艺,其特征在于,所述第二次正挤轴部步骤与所述挤压头部成形步骤之间还包括如下步骤:、第三次去应力退火:对第四初成形产品进行去应力退火;第四次抛丸:使用抛丸清洗机对经过第三次去应力退火后的第四初成形产品进行抛 丸,以增大第四初成形产品的表面积;第四次表面磷皂化:对经过第四次抛丸后的第四初成形产品进行磷皂化处理,使得第 四初成形产品表面温润,便于后续工艺。
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