CN107414415A - 一种精密外花键管一次成型方法 - Google Patents

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倪亚玲
顾冰
黄伟
叶德林
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Abstract

本发明公开一种精密外花键管一次成型方法，包括如下步骤：锯料：将热轧原料锯成坯料，坯料的外径比成品外花键管的外径大1.5‑2.0mm；球化退火：将坯料加热至740℃，保温3小时后，冷却至≤500℃；制坯：将坯料车出外圆至坯料的直径为38.5±0.1mm、坯料的外表面粗糙度≤Ra1.6，制成棒料；对棒料进行抛丸、磷皂化处理，制得实心毛坯；将实心毛坯进行一次成型挤压，制得外花键管坯；在外花键管坯上车出内孔和端面，制得外花键管成品。本发明通过普通的热轧原料即可一次挤压成型生产精密外花键管，成本低、免去后续切削使得生产效率较高，适用于批量生产，并且在挤压成型前进行了球化退火处理，使得产品的内部组织致密，外花键表面光洁度高，制得的外花键管的品质较高。

Description

一种精密外花键管一次成型方法
技术领域
本发明属于金属塑性成型技术领域，更具体涉及一种精密外花键管一次成型方法。
背景技术
目前，在汽车转向系统内锁套产品中，大多数是精密外花键管状产品，为了保证这类产品的精度，并实现批量生产，必须保证其工艺优化，模具的精度和使用寿命。
在现有技术中，精密外花键管的加工方法主要有以下三种方法：一是采用铣削、磨削等切削加工方法，这类加工方法生产效率和精度都比较低，主要用于单件小批量生产加工；二是采用冷打、冷轧等塑性变形的加工方法，冷打的精度介于铣削和磨削之间，效率比铣削约高5倍左右，但此方法需要在专门的机床上进行，相应增加生产成本。三是采用常用的二次冷挤工艺，先进行反挤支撑管坯料后，再次进行正挤压压外花键，但该方法生产周期长、两套模具增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种精度较高且生产效率较高的精密外花键管一次成型方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种精密外花键管一次成型方法，包括如下步骤：
锯料：将热轧原料锯成坯料，所述坯料的外径比成品外花键管的外径大1.5-2.0mm；
球化退火：将所述坯料加热至740℃，保温3小时后，冷却至≤500℃，对所述坯料进行球化退火处理直至所述棒料的内部组织球化率为100％、硬度≤75HRB；
制坯：将所述坯料车出外圆至所述坯料的直径为38.5±0.1mm、所述坯料的外表面粗糙度≤Ra1.6，制成棒料；
对所述棒料进行抛丸、磷皂化处理，制得实心毛坯；
将所述实心毛坯进行一次成型挤压，制得外花键管坯；
在所述外花键管坯上车出内孔和端面，制得外花键管成品。
在一些实施方式中，所述热轧棒料的材质为低碳碳素钢。
在一些实施方式中，所述实心毛坯的成型挤压的变形量为25％-45％。
在一些实施方式中，所述棒料的直径为40mm，所述棒料的长度为22mm。
在一些实施方式中，所述实心毛坯通过压力机完成，所述压力机包括冲头和凹模，将所述实心毛坯放入凹模中，所述冲头向下移动至凹模中对所述实心毛坯进行挤压制得外花键管坯，在挤压初始时，所述冲头的端面与凹模的工作刃带的上表面的距离为0-0.05mm。
其有益效果为：本发明通过普通的热轧原料即可一次挤压成型生产精密外花键管，成本低、免去后续切削使得生产效率较高，适用于批量生产，并且在挤压成型前进行了球化退火处理，使得产品的内部组织致密，外花键表面光洁度高，制得的外花键管的品质较高。
附图说明
图1是本发明一实施方式的一种精密外花键管一次成型方法的锯料所得坯料的结构示意图；
图2是图1所示的坯料经过车外圆后制得的棒料的结构示意图；
图3是图2所示的棒料经过一次成型挤压制得的外花键管坯的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种精密外花键管一次成型方法，包括如下步骤：
锯料：将热轧原料锯成坯料。热轧棒料的材质为低碳碳素钢，易于挤压成型。坯料的外径比成品外花键管的外径大1.5-2.0mm；为后气的挤压成型提供空间。具体地，棒料的直径为40mm，棒料的长度为22mm。制得的坯料如图1所示。
球化退火：将坯料加热至740℃，保温3小时后，冷却至≤500℃。由此可以改善坯料的组织、降低硬度的作用。对坯料进行球化退火处理直至棒料的内部组织球化率为100％、硬度≤75HRB；由此更有利于精密外花键的一次挤压成型，还可以保证车外圆后有25-45％的正挤变形量。
制坯：将坯料车出外圆至坯料的直径为38.5±0.1mm、坯料的外表面粗糙度≤Ra1.6，以达到为成品的尺寸做准备，制成棒料。车外圆去除了坯料表面的缺陷，保证棒料能够精确的挤压。制得的棒料如图2所示。
对棒料进行抛丸、磷皂化处理，为后续的挤压工序提供润滑皮膜，制得实心毛坯；
将实心毛坯进行一次成型挤压，制得外花键管坯。实心毛坯的成型挤压的变形量为25％-45％。满足了花键精度要求的同时又便于后续内孔加工，提高了材料利用率，降低了生产成本。实心毛坯通过压力机完成，压力机包括冲头和凹模，将实心毛坯放入凹模中，冲头向下移动至凹模中对实心毛坯进行挤压制得外花键管坯，在挤压初始时，冲头的端面与凹模的工作刃带的上表面的距离为0-0.05mm。保证在挤压整个过程中，冲头和凹模同时受力，不会局部先受力导致模具损坏。制得的外花键管坯如图3所示。
在外花键管坯上车出内孔和端面，制得外花键管成品。
以上的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的技术人员来讲，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种精密外花键管一次成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
锯料：将热轧原料锯成坯料，所述坯料的外径比成品外花键管的外径大1.5-2.0mm；
球化退火：将所述坯料加热至740℃，保温3小时后，冷却至≤500℃，对所述坯料进行球化退火处理直至所述棒料的内部组织球化率为100％、硬度≤75HRB；
制坯：将所述坯料车出外圆至所述坯料的直径为38.5±0.1mm、所述坯料的外表面粗糙度≤Ra1.6，制成棒料；
对所述棒料进行抛丸、磷皂化处理，制得实心毛坯；
将所述实心毛坯进行一次成型挤压，制得外花键管坯；
在所述外花键管坯上车出内孔和端面，制得外花键管成品。
2.根据权利要求1所述的精密外花键管一次成型方法，其特征在于，所述热轧棒料的材质为低碳碳素钢。
3.根据权利要求1所述的精密外花键管一次成型方法，其特征在于，所述实心毛坯的成型挤压的变形量为25％-45％。
4.根据权利要求1所述的精密外花键管一次成型方法，其特征在于，所述棒料的直径为40mm，所述棒料的长度为22mm。
5.根据权利要求1所述的精密外花键管一次成型方法，其特征在于，所述实心毛坯通过压力机完成，所述压力机包括冲头和凹模，将所述实心毛坯放入凹模中，所述冲头向下移动至凹模中对所述实心毛坯进行挤压制得外花键管坯，在挤压初始时，所述冲头的端面与凹模的工作刃带的上表面的距离为0-0.05mm。
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