CN105945538A - 一种精密锻造内花键蜗杆及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密锻造内花键蜗杆及其生产工艺，包括蜗杆本体，所述蜗杆本体右端顶部开有加工通孔，所述加工通孔内部锻压有一次成型的内花键，采用一次成型加工内花键，可以提高材料利用率，同时提高了内花键的精度，使其与其它零件组装配合时可以紧密配合，减少了不良品的产生。
Description
技术领域
本发明涉及内花键蜗杆技术领域，具体为一种精密锻造内花键蜗杆。同时，本发明还涉及一种精密锻造内花键蜗杆生产工艺。
背景技术
在日本、美国、德国等工业发达国家里,冷锻技术在汽车的零部件制造业中应用已非常广泛。冷锻技术所制造的零件往往是汽车的关键零部件。作为金属加工方法之一的冷锻技术,在我国目前的汽车零部件制造业中应该得到广泛的应用。汽车制造中有很多的渗碳钢和调质钢零部件,对其纤维方向、耐疲劳、质量轻及尺寸精确等方面提出了更高要求,而冷锻技术在汽车的零部件制造业中所占的比例不断增大。
随着轿车、轻型车的发展,花键的使用范围正在不断增加,特别是模数为1mm左右的渐开线花键和矩形花键,国外都基本上采用冷锻成型工艺,如搓挤、正挤、滚挤等。国内基本还是依靠机床加工，与这种加工方法比较，冷锻技术比切削加工和其它方法节约材料，还可以高效率地加工形状较复杂的零件,其尺寸及形状精度较高,表面质量好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精密锻造内花键蜗杆及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精密锻造内花键蜗杆，包括蜗杆本体，所述蜗杆本体右端顶部开有加工通孔，所述加工通孔内部锻压有一次成型的内花键。
优选的，所述内花键孔深为33.8毫米，且内花键的同轴度不大于0.02毫米。
优选的，所述蜗杆本体右侧顶端居中处通过热处理开有加工通孔，且加工通孔长度为104.5毫米，所述蜗杆本体的硬度为HRC20-30。
本发明还提供了一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，具体包括以下步骤：
S1、材料选用：选用的材料为40Cr钢材，其硬度为HRC10-20，备用；
S2、长度加工：利用切断机将S1中的原料切出105.3毫米长度；
S3、退火炉热处理：将S2中切好的原料装框，送入退火炉前室，同时后室升温，前室抽真空且通入氮气复压，随后进入后室，且同样使用氮气复压，经后室退火处理后随即将S2中的原料送入前室保温，热处理完成后在炉外自然冷却；
S4、机加工前序：使用数控机床将S3中经过热处理的原料加工出花键内孔，加工后的总长为104.5毫米，花键内孔深度为33.8毫米，二阶孔直径分别为9.85毫米和11.4毫米，加工出的花键孔同轴度保证在0.02mm以内；
S5、冷锻冲压：在S4中机加工加工出的花键孔内部通过冷锻冲压一次成型加工出内花键；
S6、调质处理：将S5中冷锻冲压后的内花键在调质淬火中使其增强硬度，其硬度标准为HRC20-30；
S7、机加工后序：采用数控机床将S6中经过调质处理的原料在其前端直径为7.3毫米处同轴度控制在0.05毫米以内，在后端直径为15毫米处同轴度为0.015毫米。
优选的，步骤S3中退火炉前室温度达到740摄氏度时，后室进入保温状态，持续时间为2个小时，随后后室进入降温状态，在降温过程中通入甲醇并同时关闭氮气。
优选的，步骤S3中原料在退火炉后室温度降到600℃时进入前室保温，保温时间为2小时。
优选的，步骤S5中的冷锻冲压设备采用800T冷锻冲压机，冷锻冲压出的花键同轴度精度在0.05毫米以内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本精密锻造内花键蜗杆及其生产工艺，采用一次成型加工内花键，可以提高材料利用率，同时提高了内花键的精度，使其与其它零件组装配合时可以紧密配合，减少了不良品的产生。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明冷锻主视图；
图3为本发明冷锻俯视图；
图4为本发明机加工后序图。
图中：1蜗杆本体、2加工通孔、3内花键。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供了一种精密锻造内花键蜗杆，包括蜗杆本体1，所述蜗杆本体1右端顶部开有加工通孔2，所述加工通孔2内部锻压有一次成型的内花键3。所述内花键3孔深为33.8毫米，且内花键3的同轴度不大于0.02毫米。所述蜗杆本体1右侧顶端居中处通过热处理开有加工通孔2，且加工通孔2长度为104.5毫米，所述蜗杆本体1的硬度为HRC20-30。
本发明还提供了一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，具体包括以下步骤：
S1、材料选用：选用的材料为40Cr钢材，其硬度为HRC10-20，备用；
S2、长度加工：利用切断机将S1中的原料切出102毫米长度；
S3、退火炉热处理：将S2中切好的原料装框，送入退火炉前室，同时后室升温，前室抽真空且通入氮气复压，随后进入后室，且同样使用氮气复压，退火炉前室温度达到760摄氏度时，后室进入保温状态，持续时间为3.8个小时，随后后室进入降温状态，在降温过程中通入甲醇并同时关闭氮气，经后室退火处理后随即将S2中的原料送入前室保温，退火炉后室温度降到540℃时进入前室保温，保温时间为1.5小时，热处理完成后在炉外自然冷却；
S4、机加工前序：使用数控机床将S3中经过热处理的原料加工出花键内孔，加工后的总长为103毫米，花键内孔深度为33毫米，二阶孔直径分别为9.65毫米和10.7毫米，加工出的花键孔同轴度保证在0.02mm以内；
S5、冷锻冲压：在S4中机加工加工出的花键孔内部通过冷锻冲压一次成型加工出内花键，冷锻冲压设备采用800T冷锻冲压机，冷锻冲压出的花键同轴度精度在0.05毫米以内；
S6、调质处理：将S5中冷锻冲压后的内花键在调质淬火中使其增强硬度，其硬度标准为HRC20-30；
S7、机加工后序：采用数控机床将S6中经过调质处理的原料在其前端直径为7.3毫米处同轴度控制在0.05毫米以内，在后端直径为15毫米处同轴度为0.015毫米。
实施例2
本发明提供了一种精密锻造内花键蜗杆，包括蜗杆本体1，所述蜗杆本体1右端顶部开有加工通孔2，所述加工通孔2内部锻压有一次成型的内花键3。所述内花键3孔深为33.8毫米，且内花键3的同轴度不大于0.02毫米。所述蜗杆本体1右侧顶端居中处通过热处理开有加工通孔2，且加工通孔2长度为104.5毫米，所述蜗杆本体1的硬度为HRC20-30。
本发明还提供了一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，具体包括以下步骤：
S1、材料选用：选用的材料为40Cr钢材，其硬度为HRC10-20，备用；
S2、长度加工：利用切断机将S1中的原料切出100毫米长度；
S3、退火炉热处理：将S2中切好的原料装框，送入退火炉前室，同时后室升温，前室抽真空且通入氮气复压，随后进入后室，且同样使用氮气复压，退火炉前室温度达到750摄氏度时，后室进入保温状态，持续时间为3.5个小时，随后后室进入降温状态，在降温过程中通入甲醇并同时关闭氮气，经后室退火处理后随即将S2中的原料送入前室保温，退火炉后室温度降到530℃时进入前室保温，保温时间为2小时，热处理完成后在炉外自然冷却；
S4、机加工前序：使用数控机床将S3中经过热处理的原料加工出花键内孔，加工后的总长为101毫米，花键内孔深度为32毫米，二阶孔直径分别为9.5毫米和10.5毫米，加工出的花键孔同轴度保证在0.02mm以内；
S5、冷锻冲压：在S4中机加工加工出的花键孔内部通过冷锻冲压一次成型加工出内花键，冷锻冲压设备采用800T冷锻冲压机，冷锻冲压出的花键同轴度精度在0.05毫米以内；
S6、调质处理：将S5中冷锻冲压后的内花键在调质淬火中使其增强硬度，其硬度标准为HRC20-30；
S7、机加工后序：采用数控机床将S6中经过调质处理的原料在其前端直径为7.3毫米处同轴度控制在0.05毫米以内，在后端直径为15毫米处同轴度为0.015毫米。
实施例3
本发明提供了一种精密锻造内花键蜗杆，包括蜗杆本体1，所述蜗杆本体1右端顶部开有加工通孔2，所述加工通孔2内部锻压有一次成型的内花键3。所述内花键3孔深为33.8毫米，且内花键3的同轴度不大于0.02毫米。所述蜗杆本体1右侧顶端居中处通过热处理开有加工通孔2，且加工通孔2长度为104.5毫米，所述蜗杆本体1的硬度为HRC20-30。
本发明还提供了一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，具体包括以下步骤：
S1、材料选用：选用的材料为40Cr钢材，其硬度为HRC10-20，备用；
S2、长度加工：利用切断机将S1中的原料切出98毫米长度；
S3、退火炉热处理：将S2中切好的原料装框，送入退火炉前室，同时后室升温，前室抽真空且通入氮气复压，随后进入后室，且同样使用氮气复压，退火炉前室温度达到720摄氏度时，后室进入保温状态，持续时间为3个小时，随后后室进入降温状态，在降温过程中通入甲醇并同时关闭氮气，经后室退火处理后随即将S2中的原料送入前室保温，退火炉后室温度降到510℃时进入前室保温，保温时间为2.5小时，热处理完成后在炉外自然冷却；
S4、机加工前序：使用数控机床将S3中经过热处理的原料加工出花键内孔，加工后的总长为98毫米，花键内孔深度为30毫米，二阶孔直径分别为8.75毫米和10毫米，加工出的花键孔同轴度保证在0.02mm以内；
S5、冷锻冲压：在S4中机加工加工出的花键孔内部通过冷锻冲压一次成型加工出内花键，冷锻冲压设备采用800T冷锻冲压机，冷锻冲压出的花键同轴度精度在0.05毫米以内；
S6、调质处理：将S5中冷锻冲压后的内花键在调质淬火中使其增强硬度，其硬度标准为HRC20-30；
S7、机加工后序：采用数控机床将S6中经过调质处理的原料在其前端直径为7.3毫米处同轴度控制在0.05毫米以内，在后端直径为15毫米处同轴度为0.015毫米。
综上所述，与现有技术相比，本发明的优点是：采用一次成型加工内花键，可以提高材料利用率，同时提高了内花键的精度，使其与其它零件组装配合时可以紧密配合，减少了不良品的产生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种精密锻造内花键蜗杆，包括蜗杆本体(1)，其特征在于：所述蜗杆本体(1)右端顶部开有加工通孔(2)，所述加工通孔(2)内部锻压有一次成型的内花键(3)。
2.根据权利要求1所述的一种精密锻造内花键蜗杆，其特征在于：所述内花键(3)孔深为33.8毫米，且内花键(3)的同轴度不大于0.02毫米。
3.根据权利要求1所述的一种精密锻造内花键蜗杆，其特征在于：所述蜗杆本体(1)右侧顶端居中处通过热处理开有加工通孔(2)，且加工通孔(2)长度为104.5毫米，所述蜗杆本体(1)的硬度为HRC20-30。
4.根据权利要求1所述的一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、材料选用：选用的材料为40Cr钢材，其硬度为HRC10-20，备用；
S2、长度加工：利用切断机将S1中的原料切出105.3毫米长度；
S3、退火炉热处理：将S2中切好的原料装框，送入退火炉前室，同时后室升温，前室抽真空且通入氮气复压，随后进入后室，且同样使用氮气复压，经后室退火处理后随即将S2中的原料送入前室保温，热处理完成后在炉外自然冷却；
S4、机加工前序：使用数控机床将S3中经过热处理的原料加工出花键内孔，加工后的总长为104.5毫米，花键内孔深度为33.8毫米，二阶孔直径分别为9.85毫米和11.4毫米，加工出的花键孔同轴度保证在0.02mm以内；
S5、冷锻冲压：在S4中机加工加工出的花键孔内部通过冷锻冲压一次成型加工出内花键；
S6、调质处理：将S5中冷锻冲压后的内花键在调质淬火中使其增强硬度，其硬度标准为HRC20-30；
S7、机加工后序：采用数控机床将S6中经过调质处理的原料在其前端直径为7.3毫米处同轴度控制在0.05毫米以内，在后端直径为15毫米处同轴度为0.015毫米。
5.根据权利要求4所述的一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，其特征在于：步骤S3中退火炉前室温度达到750摄氏度时，后室进入保温状态，持续时间为2个小时，随后后室进入降温状态，在降温过程中通入甲醇并同时关闭氮气。
6.根据权利要求4所述的一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，其特征在于：步骤S3中原料在退火炉后室温度降到600℃时进入前室保温，保温时间为2小时。
7.根据权利要求4所述的一种精密锻造内花键蜗杆的生产工艺，其特征在于：步骤S5中的冷锻冲压设备采用800T冷锻冲压机，冷锻冲压出的花键同轴度精度在0.05毫米以内。
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