CN106001341A - 一种转子的冷锻工艺以及一种反挤孔模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转子的冷锻工艺，包括下料、反挤孔和机加工，所述反挤孔具体包括：坯料设置下模腔内并位于下模冲针上，所述下模冲针与下模的内壁间存有体积分流空间，上模冲针向下冲压，所述坯料一端形成十字型盲孔，所述上模冲针的冲头针通过套设垫圈与所述下模的内壁接触，限位所述坯料沿冲压方向反向进行流动，所述坯料沿冲压方向进行流动充满所述体积分流空间，所述坯料的另一端形成圆柱形盲孔，且沿着所述圆柱形盲孔直径的方向设有开口，所述开口深度与所述圆柱形盲孔的深度相同，所述转子的冷锻工艺成型的转子内部组织紧密，杜绝了产品断裂及开裂的风险，提高了车辆的安全性；本发明还提供了一种反挤孔模具，用于成型上述转子。

Description

一种转子的冷锻工艺以及一种反挤孔模具
技术领域
本发明涉及一种转子的冷锻工艺以及一种反挤孔模具。
背景技术
如图1～3所示转子，用于车辆的组装，所述转子包括大端和小端，所述大端设有圆柱形盲孔10，沿着所述圆柱形盲孔直径的方向设有开口，所述开口深度与所述圆柱形盲孔的深度相同，所述小端为螺丝孔30，所述螺丝孔30的顶部设有十字型盲孔20，目前，所述转子采用粉末冶金的方法成型，该方法成型的所述转子内部疏松，甚至具有空隙，存在开裂风险，每件成品需要磁粉探伤确保合格率，增加了生产成本。
发明内容
本发明提供了一种转子冷锻成型工艺，用以解决粉末冶金成型方法制备的转子存在缺陷以及粉末冶金成型方法生产成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种转子的冷锻工艺，包括下料、反挤孔和机加工，
所述下料工序形成坯料；
所述反挤孔工序包括：坯料设置在下模冲针上，所述下模冲针与下模的内壁间存有体积分流空间，上模冲针向下冲压，所述坯料一端形成十字型盲孔，所述上模冲针的冲头针通过套设垫圈与所述下模的内壁接触，限位所述坯料沿冲压方向反向进行流动，所述坯料沿冲压方向进行流动充满所述体积分流空间，所述坯料的另一端形成圆柱形盲孔，且沿着所述圆柱形盲孔直径的方向设有开 口，所述开口深度与所述圆柱形盲孔的深度相同；
所述机加工工序采用的常规的工艺对经过所述反挤孔工序后的坯料进行精加工，在十字型盲孔处开设螺丝孔以及对所述坯料的各部位外形进行修整。
作为优选，所述下模冲针的冲头和冲头针形成转子一端的圆柱形盲孔及沿着所述圆柱形盲孔直径方向设置的开口的形状。
作为优选，所述下料工序之后，所述反挤孔工序之前，还包括球化退火工艺和磷皂化工艺。
作为优选，所述球化退火工艺采用井式炉，将坯料放置在井式炉中，采用氮气气氛，600℃～780℃温度下，保温8h～12h，随炉冷却至500℃以下出炉，本发明所述转子的成型材料为高碳钢，高碳钢具有良好的淬硬性、耐磨性、较高的强度等，但是高碳钢塑性差，一般难以直接成型，因此高碳钢在冷成型前需要进行特殊的球化退火工艺。
作为优选，将所述坯料放置在井式炉中，采用周期球化退火工艺，井式炉加热到780℃保温2h～3h，冷却至600℃保温3h～4h，重复上述步骤，直至随炉冷却至500℃以下出炉。
作为优选，所述磷皂化工艺中，磷化温度为70℃～80℃，磷化时间为15～25min，皂化温度为60～70℃，皂化时间为5～15min，使所述坯料表面形成润滑层。
作为优选，所述下料工序采用圆锯精确下料，坯料重量波动为±0.5g。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所述转子的冷锻工艺操作简单，由所述转子的冷锻工艺成型的转子的内部组织紧密，杜绝了产品断裂及开裂的风险，降低了生产成本，用于车辆的组装提高了车辆的安全性。
本发明还提供一种反挤孔模具，包括上模垫块、上模壳、上模冲针、下模、下模垫块和下模冲针，所述上模冲针设置在所述上模壳内并固定在所述上模垫块上，所述下模的内壁围绕形成下模腔用于成型所述转子，所述下模冲针固定在所述下模垫块上并位于所述下模腔内，所述上模冲针设有十字型冲头，所述上模冲针的冲头与冲头针交接处套设垫圈，当所述上模冲针位于所述下模腔内， 所述垫圈与所述下模的内壁接触，所述下模冲针设有一字型冲头，且所述一字型冲头两端与所述下模的内壁接触，所述下模冲针的冲头针与所述下模的内壁存有体积分流空间。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所述反挤孔模具各部件的设置提高了模具的同心度从而提高成型的转子的同心度，并且使得成型的转子内部组织紧密，无断裂及开裂，提高了产品的强度，延长产品的使用寿命。
附图说明
图1是本发明一具体实施例的转子的剖视图；
图2是本发明一具体实施例的转子的俯视图；
图3是本发明一具体实施例的转子的仰视图；
图4是本发明一具体实施例的反挤孔模具的结构示意图。
图1～3中所示：10-圆柱形盲孔、20-十字型盲孔、30-螺丝孔；
图4中所示：31-上模垫块、32-上模壳、33-上模冲针、41-下模、42-下模垫块、43-下模冲针、44-体积分流空间。
具体实施方式
本发明下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的应用范围。
请参考图3，本发明提供了一种反挤孔模具，包括上模垫块31、上模壳32、上模冲针33、下模41、下模垫块42和下模冲针43，所述上模冲针33设置在所述上模壳32内并固定在所述上模垫块31上，所述下模41的内壁围绕形成下模腔用于成型所述转子，所述下模冲针43固定在所述下模垫块42上并位于所述下模腔内，所述上模冲针33设有十字型冲头，所述上模冲针33的冲头与冲头针交接处套设垫圈(未图示)，当所述下模冲针43位于所述下模腔内时，所述垫圈与所述下模41的内壁接触；所述下模冲针43设有一字型冲头，且所述一 字型冲头两端与所述下模41的内壁接触，所述下模冲针43的冲头针与所述下模41的内壁存有体积分流空间44。
一种转子的冷锻工艺，采用上述反挤孔模具，具体步骤如下：
第一步：根据转子的长度采用圆锯将高碳钢棒料精确下料，坯料重量波动为±0.5g；
第二步：将坯料在井式炉内球化退火，由于采用高碳钢，球化退火工艺具体操作如下：将所述坯料放置在井式炉中，采用周期球化退火工艺，井式炉加氮气气氛，1周期球化退火：加热到780℃保温2h，冷却至600℃保温3h；2周期球化退火：加热到780℃保温2h，冷却至600℃保温3h；随炉冷却至500℃以下出炉；
第三步：将坯料进行磷皂化工艺，磷化温度为70℃～80℃，磷化时间为15～25min，皂化温度为60～70℃，皂化时间为5～15min，使所述坯料表面形成润滑层；
第四步：反挤孔，坯料设置在所述下模腔并位于所述下模冲针43上，所述下模冲针43与所述下模41的内壁间存有体积分流空间44，所述上模冲针33向下冲压，所述坯料一端形成十字型盲孔20，所述上模冲针33的冲头针通过套设所述垫圈与所述下模41的内壁接触，限位所述坯料沿冲压方向反向进行流动，所述坯料沿冲压方向进行流动充满所述体积分流空间44，所述坯料的另一端形成圆柱形盲孔10，且沿着所述圆柱形盲孔10直径的方向设有开口，所述开口深度与所述圆柱形盲孔10的深度相同；
第五步：机加工，采用的常规的工艺对经过所述反挤孔后的坯料进行精加工，控制每道工序的精度达到μm级，在十字型盲孔20处开设螺丝孔30以及对所述坯料的各部位外形进行修整。
上述冷锻工艺结合上述反挤孔模具成型的转子同心度高，内部组织紧密，杜绝了产品断裂及开裂的风险，提高了产品的质量，提高了车辆的安全性。

Claims (8)

1.一种转子的冷锻工艺，其特征在于，包括下料、反挤孔和机加工，
所述下料工序形成坯料；
所述反挤孔工序包括：坯料设置在下模腔内并位于下模冲针上，所述下模冲针与下模的内壁间存有体积分流空间，上模冲针向下冲压，所述坯料一端形成十字型盲孔，所述上模冲针的冲头针通过套设垫圈与所述下模的内壁接触，限位所述坯料沿冲压方向反向进行流动，所述坯料沿冲压方向进行流动充满所述体积分流空间，所述坯料的另一端形成圆柱形盲孔，且沿着所述圆柱形盲孔直径的方向设有开口，所述开口深度与所述圆柱形盲孔的深度相同；
所述机加工工序在所述十字型盲孔处开设螺丝孔以及对所述坯料的各部位外形进行修整。
2.根据权利要求1所述的转子的冷锻工艺，其特征在于，所述下模冲针的冲头和冲头针形成转子一端的圆柱形盲孔及沿着所述圆柱形盲孔直径方向设置的开口的形状。
3.根据权利要求1所述的转子的冷锻工艺，其特征在于，所述下料工序之后，所述反挤孔工序之前，还包括球化退火工艺和磷皂化工艺。
4.根据权利要求3所述的转子的冷锻工艺，其特征在于，所述球化退火工艺中，将坯料放置在井式炉中，采用氮气气氛，600℃～780℃温度下，保温8h～12h，随炉冷却至500℃以下出炉。
5.根据权利要求4所述的转子的冷锻工艺，其特征在于，将所述坯料放置在井式炉中，采用周期球化退火工艺，井式炉加热到780℃保温2h～3h，冷却至600℃保温3h～4h，重复上述步骤，直至随炉冷却至500℃以下出炉。
6.根据权利要求3所述的转子的冷锻工艺，其特征在于，所述磷皂化工艺中，磷化温度为70℃～80℃，磷化时间为15～25min，皂化温度为60～70℃，皂化时间为5～15min。
7.根据权利要求1所述的转子的冷锻工艺，其特征在于，所述下料工序采用圆锯精确下料，坯料重量波动为±0.5g。
8.一种反挤孔模具，其特征在于，包括上模垫块、上模壳、上模冲针、下模、下模垫块和下模冲针，所述上模冲针设置在所述上模壳内并固定在所述上模垫块上，所述下模的内壁围绕形成下模腔，所述下模冲针固定在所述下模垫块上并位于所述下模腔内，所述上模冲针设有十字型冲头，所述上模冲针的冲头与冲头针交接处套设垫圈，当所述上模冲针位于所述下模腔内，所述垫圈与所述下模的内壁接触，所述下模冲针设有一字型冲头，且所述一字型冲头两端与所述下模的内壁接触，所述下模冲针的冲头针与所述下模的内壁存有体积分流空间。
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