CN108838270A - 一种汽车用万向节的水胀成型工艺 - Google Patents

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    • B23P15/14Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels

Abstract

本发明公开了一种汽车用万向节的水胀成型工艺,其特征在于包括以下工艺步骤:(1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸,两端去除毛刺;(2)、将碳素钢管进行退火处理,共退火温度450—600℃,使表面硬度HRB30~40;(3)、将碳素钢管放入水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液,进行第一次水胀成型,水胀成型参数如下:水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于18MPa;左右侧缸输出水压20MPa‑28MPa;左右冲头位移量各43mm;水缸容积大于1.5L,补水压强小于4MPa;(4)、将上工序水胀后的半成品进行再次退火,退火温度450—600℃,硬度HRB34‑HRB36。

Description

一种汽车用万向节的水胀成型工艺
技术领域
[0001]本发明涉及水胀成型领域,尤其涉及一种汽车用万向节的水胀成型工艺。
背景技术
[0002] 汽车用万向节为汽车上的重要部件,并且由于其工作的部位为主要传动受力部 件,对产品的强度,刚度及耐疲劳性都有着较高的要求,因此在生产中,对材料及工艺都有 较高的要求,现有技术中,生产汽车用万向节,一般采用精铸成型,由于精铸成型属于热加 工,热加工后对原材料的金相结构会产生较大的变化,共强度,刚度都会进行降低,因此必 须要经过多次的加工,多次热处理工艺才能满足使用要求,还有另外一种加工方式,就是采 用锻造成型工艺,也是目前使用此种工艺较多的,由于属于是冷加工,对材料金相组织影响 不大,因此万向节上的生产工艺,应用较为普遍,但是此种加工缺点是,生产效率低,且表面 质量差,光洁度不好,表面凹凸不平,因此在这些凹凸不平的地方就容易积累油污和其它具 有腐蚀性的杂技,由于一般是采用普通碳素钢制作,因此常会出现生锈比较严重的缺陷,尽 量采用表面喷涂能减少这种缺陷,但是对于万向节此种重要部件,对产品的质量有着较大 的影响,并且采用锻造成型,由于中部均为实心产品,重量较重,无法满足目前对汽车轻量 化的要求。
发明内容
[0003] 本发明公开了一种汽车用万向节的水胀成型工艺,用以解决现有技术的不足。 [0004]为解决上述问题,本发明的技术解决方案是:
[0005] 一种汽车用万向节的水胀成型工艺,包括以下工艺步骤:
[0006] (1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸,两端去除毛刺;
[0007] (2)、将碳素钢管进行退火处理,共退火温度450—600°C,使表面硬度HRB30〜40; [0008] (3)、将碳素钢管放入水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压缸推进 冲头,并注入16MPa压力的皂化液,进行第一次水胀成型,水胀成型参数如下:
[0009] 水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于18MPa;
[0010] 左右侧缸输出水压2〇MPa-28MPa;
[0011] 左右冲头位移量各43mm;
[0012] 水缸容积大于1.5L,补水压强小于4MPa;
[0013] (4)、将上工序水胀后的半成品进行再次退火,退火温度450—600°C,硬度HRB34- HRB36;
[0014] (5)、再次将工件放入第二套水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压 缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液,进行第二次水胀成型,水胀成型参数如下:
[0015] 水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于18MPa;
[0016] 左右侧缸输出水压20MPa-28MPa;
[0017] 左右冲头位移量各5mm;
[0018]水缸容积大于L5L,补水压强小于4MPa;
[0019]⑹、对第二次水胀成型的产品进行淬火热处理,产品表面硬度提高大于HRB50; [0020] ⑺、采用三元高频研磨机抛光;
[0021] ⑻、超声波恒温烘干产品。
[0022]本发明的有益效果是:采用水胀成型工艺进行成型汽车用万向节产品,由于是全 过程采用冷加工方式,提高了产品成表面外观质量,表面光洁度好,加工速度快,并且提高 了生产效率,降低了产品的制造成本,并且成型后的产品刚性稳定,结构牢靠,无缝隙,无内 应力,无砂眼,无内伤,精密水胀,绿色环保,生产效率高,节能降耗,产品可以采用一次性成 型,产品使用寿命长,同时由于中部为空心结构,产品的质量轻,节约了材料。
具体实施方式
[0023]下面对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
[0024]本发明包括以下工艺步骤:
[0025] (1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸,两端去除毛刺;
[0026] ⑵、将碳素钢管进行退火处理,共退火温度450—600°C,使表面硬度HRB30〜40;
[0027] (3)、将碳素钢管放入水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压缸推进 冲头,并注入16MPa压力的皂化液,进行第一次水胀成型,水胀成型参数如下:
[0028] 水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于18MPa;
[0029] 左右侧缸输出水压20MPa-28MPa;
[0030] 左右冲头位移量各43mm;
[0031] 水缸容积大于1.5L,补水压强小于4MPa;
[OO32] ⑷、将上工序水胀后的半成品进行再次退火,退火温度450—600°C,硬度HRB34- HRB36;
[0033] (5)、再次将工件放入第二套水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压 缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液,进行第二次水胀成型,水胀成型参数如下:
[0034] 水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于18MPa;
[0035] 左右侧缸输出水压20MPa_28MPa;
[0036] 左右冲头位移量各5mm;
[0037] 水缸容积大于1.5L,补水压强小于4MPa;
[0038] ⑹、对第二次水胀成型的产品进行淬火热处理,产品表面硬度提高大于HRB50;
[0039] ⑺、采用三元高频研磨机抛光;
[0040] ⑻、超声波恒温烘干产品。
[0041]在实际应用中,采用了水胀成型的冷加工工艺,将原来只能采用精铸成型和锻造 成型的万向节产品,采用了水胀的冷加工的方式进行,制造出来的产品精度更高,外观更美 观,成型速度快、生产效率高,刚性稳定,结构牢靠,无缝隙,无内应力,无砂眼,无内伤,精密 水胀,绿色环保,生产效率高,节能降耗。
[0042]而在采用水胀成型汽车万向节产品时,由于万向节产品的两端和中部的直径差别 较大,需要经过二次水胀成型才能满足要求,第一次水胀成型为粗成型以形成大致的形状, 并且在成型中产品会产生加工硬化,成型较大零件时,材料拉伸的范围较大,就很容易产生 广品局部开裂等现象,第二水胀则为精成型形成最终的产品外观,一般万向节的产品的壁 厚一巧要达到5mm才能满足强度要求,因此厚度较厚,因此在第一次水胀成型后,需要对产 品进行退火处理,以降低产品的硬度,以使第二次水胀成型不会产生开裂和应力集中现象, 成型的成型参数均需要按指定的要求进行,否则在最终的产品无法满足产品的使用要求, 最后在水胀成型的最终产品需要进行淬火的热处理,以提高产品表面的硬度,以满足使用 要求。
[0043]上述具体实施方式为本发明的优选实施例,并不能对本发明进行限定,其他的任 何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式,都包含在本发明的保护 范围之内。

Claims (1)

1. 一种汽车用万向节的水胀成型工艺,其特征在于包括以下工艺步骤: (1) 、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸,两端去除毛刺; (2) 、将碳素钢管进行退火处理,共退火温度450—600。(:,使表面硬度HRB30〜40; (3) 、将碳素钢管放入水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压缸推进冲 头,并注入16MPa压力的阜化液,进行第一次水胀成型,水胀成型参数如下: 水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于lSMPa; 左右侧缸输出水压20MPa-28MPa; 左右冲头位移量各43mm; 水缸容积大于1.5L,补水压强小于4MPa; (4) 、将上工序水胀后的半成品进行再次退火,退火温度450—600°C,硬度HRB34-HRB36; (5) 、再次将工件放入第二套水胀模具里,采用水胀机将模具压紧,同时,两端增压缸推 进冲头,并注入16MPa压力的皂化液,进行第二次水胀成型,水胀成型参数如下: 水涨机施加主缸压力120吨,压强小于24MPa,输出压强大于18MPa; 左右侧缸输出水压20MPa-28MPa; 左右冲头位移量各5mm; 水缸容积大于1.5L,补水压强小于4MPa; (6) 、对第二次水胀成型的产品进行淬火热处理,产品表面硬度提高大于HRB50; (7) 、采用三元高频研磨机抛光; ⑻、超声波恒温烘干产品。
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