CN110039260A - 一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,包括以下步骤:1)断料;2)一次抛丸;3)加热;4)温锻成形:5)控温冷却;6)二次抛丸;7)淋油;8)冷精整;9)清洗;10)防锈处理;将圆棒料的首尾段去除,在夹取安装时夹具容易对圆棒料两端造成挤压变形,将该挤压变形后的首尾段去除从而可以有效避免对精锻件的强度影响,同时回收去除的首尾段经过重熔避免原料的进一步浪费;对成型完成的工件进行分段式控温冷却,避免快速冷却对工件整体强度造成的影响;通过抛丸和淋油处理,有效消除工作表面的氧化层,同时实现进一步降温及润滑处理。

Description

一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法
技术领域
本发明属于万向节零部件的技术领域,具体涉及一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法。
背景技术
等速万向节是轿车关键部件之一,直接关系到汽车转向驱动性能。它的性能与寿命,对提高整个汽车的动力性、操纵性都起着至关重要的作用。精锻件是等速万向节的关键部件之一,也是汽车国产化技术难度较大的部件之一。现有技术中对精锻件的成型工艺普遍存在废料严重、强度较差、连接不稳定等缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题和缺陷,本发明提供了一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法。
本发明所提供的具体技术方案如下:
一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)断料:根据精锻件的长度确定断料长度,所述断料的长度大于所述精锻件的长度,将圆棒料的首尾段去除,并将去除首尾段后的圆棒料沿轴向切割成等长的若干段断料,同时回收去除的首尾段;
2)一次抛丸:将等长的若干段圆棒料经抛丸处理,且先对圆棒料的圆周外壁进行抛丸处理,再对圆棒料的两端面进行抛丸处理;
3)加热:对抛丸后的圆棒料进行加热处理,依次经一次升温、二次升温、控温后完成对圆棒料的加热,且其中圆棒料二次升温后的温度高于圆棒料控温后的温度、圆棒料控温后的温度高于圆棒料一次升温后的温度;
4)温锻成形:
4.1)将圆棒料在控温温度下成型为依次相连的第一轴、第二轴、第三轴的三段轴式,且其中第一轴的轴径大于第二轴的轴径,第二轴的轴径大于第三轴的轴径;
4.2)保持第二轴和第三轴不变,锻压第一轴,使得第一轴成型为扁平圆盘状;
4.3)在第一轴中心锻压内凹形成第一轴孔;
4.4)在第一轴孔的外壁上成型出行星运动轨迹;
5)控温冷却:对成型完成的工件进行分段式控温冷却;
6)二次抛丸:对冷却完成后的工件进行抛丸处理,且先对工件的第一轴孔及行星运动轨迹进行抛丸处理,再对工件的圆周外壁进行抛丸处理;
7)淋油:对二次抛丸后的工件进行淋油处理;
8)冷精整:对第一轴的圆周外壁进行修形,以消除夹取装置在先前工序中对第一轴造成的径向及轴向变形;
9)清洗:对工件进行清洗除杂;
10)防锈处理:在工件的第一轴孔及行星运动轨迹的内壁面及圆周外壁上喷涂防锈剂,最终得到精锻件。
进一步地,所述步骤1)中先计算每段断料的轴向长度后再去除圆棒料的首尾段,使得去除首尾段后的圆棒料的轴向长度为每段断料的整数倍。
进一步地,所述步骤4.1)中,第一轴、第二轴、第三轴的轴长相等。
进一步地,所述步骤4.1)中,第一轴与第二轴之间呈圆弧连接。
进一步地,所述步骤4.2)中,成型为扁平圆盘状第一轴的轴向长度小于第二轴的轴向长度的一半。
进一步地,所述步骤4.3)中,所述第一轴孔设置为锥形孔。
进一步地,所述步骤4.4)中行星运动轨迹在第一轴孔的外壁上等间距成型有若干个。
进一步地,所述步骤5)中对工件的控温冷却包括第一冷却过程及第二冷却过程,在第一冷却过程中先对工件降温冷却至第一温度再维持第一温度T1一段时间t1,在第二冷却过程中先对工件降温冷却至第二温度再维持第二温度T2一段时间t2,且满足T1>T2,t1>t2。
进一步地,在步骤7)中先对工件的第一轴孔及行星运动轨迹的内壁面进行淋油处理,再对工件的圆周外壁进行淋油处理。
进一步地,在步骤9)中先对工件的第一轴孔及行星运动轨迹的内壁面进行清洗除杂,再对工件的圆周外壁进行清洗除杂。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)将圆棒料的首尾段去除,在夹取安装时夹具容易对圆棒料两端造成挤压变形,将该挤压变形后的首尾段去除从而可以有效避免对精锻件的强度影响,同时回收去除的首尾段经过重熔避免原料的进一步浪费。
(2)对成型完成的工件进行分段式控温冷却,避免快速冷却对工件整体强度造成的影响。
(3)通过抛丸和淋油处理,有效消除工作表面的氧化层,同时实现进一步降温及润滑处理。
附图说明
图1是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤1)的工件结构示意图;
图2是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤2)的工件结构示意图;
图3是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤3)的工件结构示意图;
图4是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤4.1)的工件结构示意图;
图5是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤4.2)的工件结构示意图;
图6是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤4.3)的工件结构示意图;
图7是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤4.4)的工件结构示意图;
图8是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤5)至步骤7)的工件结构示意图;
图9是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤8)的工件结构示意图;
图10是本发明一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法的步骤9)至步骤10)的工件结构示意图。
具体实施方式
下述实施例仅为本发明的优选技术方案,并不用于对本发明进行任何限制。对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
如图1-10所示,本发明提供了一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,包括以下步骤:
1)断料:根据精锻件的长度确定断料长度,断料的长度大于精锻件的长度从而便于后期锻压工序,将圆棒料的首尾段去除,在夹取安装时夹具容易对圆棒料两端造成挤压变形,将该挤压变形后的首尾段去除从而可以有效避免对精锻件的强度影响,并将去除首尾段后的圆棒料沿轴向切割成等长的若干段断料,同时回收去除的首尾段并经过重熔可以合理利用原料,避免原料的进一步浪费;
2)一次抛丸:将等长的若干段圆棒料经抛丸处理以去除圆棒料表面的氧化层,且先对圆棒料的圆周外壁进行抛丸处理,再对圆棒料的两端面进行抛丸处理,有效避免在对圆周外壁进行抛丸处理时产生的杂质附着于圆棒料的两端面;
3)加热:对抛丸后的圆棒料进行加热处理,依次经一次升温、二次升温、控温后完成对圆棒料的加热,且其中圆棒料二次升温后的温度高于圆棒料控温后的温度、圆棒料控温后的温度高于圆棒料一次升温后的温度,从而以较高温度实现升温,再以相对较低的温度实现控温以保证圆棒料的温度恒定上升并保温,避免对圆棒料的强度造成损坏;
4)温锻成形:
4.1)将圆棒料在控温温度下成型为依次相连的第一轴1、第二轴2、第三轴3的三段轴式,且其中第一轴的轴径大于第二轴的轴径,第二轴的轴径大于第三轴的轴径,以便于后续在第一轴1上的锻压及成孔工序;
4.2)保持第二轴2和第三轴3不变,锻压第一轴1,使得第一轴1成型为扁平圆盘状,从而以较大的扁平圆盘状作为强度较大的基底,以便于在其中成孔;
4.3)在第一轴1中心锻压内凹形成第一轴孔1-1,以便于后期在第一轴孔1-1中成型出行星运动轨迹;
4.4)在第一轴孔1-1的外壁上成型出行星运动轨迹1-2,从而为行星轮提供运动空间;
5)控温冷却:对成型完成的工件进行分段式控温冷却,从而避免快速冷却对工件整体强度造成的影响;
6)二次抛丸:对冷却完成后的工件进行抛丸处理,且先对工件的第一轴孔1-1及行星运动轨迹1-2进行抛丸处理,再对工件的圆周外壁进行抛丸处理,从而将氧化层完全清除,同时与一次抛丸的内外顺序相反,有效保证抛丸完全;
7)淋油:对二次抛丸后的工件进行淋油处理,从而有效实现工件润滑;
8)冷精整:对第一轴1的圆周外壁进行修形,以消除夹取装置在先前工序中对第一轴1造成的径向及轴向变形;
9)清洗:对工件进行清洗除杂,以尽可能完全清除工件表面的附着杂质;
10)防锈处理:在工件的第一轴孔1-1及行星运动轨迹1-2的内壁面及圆周外壁上喷涂防锈剂,最终得到精锻件。
具体地,步骤1)中先计算每段断料的轴向长度后再去除圆棒料的首尾段,使得去除首尾段后的圆棒料的轴向长度为每段断料的整数倍,从而有效利用圆棒料,避免浪费。
具体地,步骤4.1)中,第一轴1、第二轴2、第三轴3的轴长相等,从而便于加工成型。
具体地,步骤4.1)中,第一轴1与第二轴2之间呈圆弧连接,以保证连接牢固。
具体地,步骤4.2)中,成型为扁平圆盘状第一轴1的轴向长度小于第二轴2的轴向长度的一半,从而便于在其中的后续锻压及成孔工序。
具体地,步骤4.3)中,所述第一轴孔1-1设置为锥形孔,以符合内部行星件的使用需求。
具体地,步骤4.4)中行星运动轨迹1-2在第一轴孔1-1的外壁上等间距成型有若干个。
具体地,步骤5)中对工件的控温冷却包括第一冷却过程及第二冷却过程,在第一冷却过程中先对工件降温冷却至第一温度再维持第一温度T1一段时间t1,在第二冷却过程中先对工件降温冷却至第二温度再维持第二温度T2一段时间t2,且满足T1>T2,t1>t2,从而避免一次过快降温对工件强度和性能可能造成的影响。
具体地,在步骤7)中先对工件的第一轴孔1-1及行星运动轨迹1-2的内壁面进行淋油处理,再对工件的圆周外壁进行淋油处理,从而通过流出的油对工件的圆周外壁进行淋油处理,节约淋油用量。
具体地,在步骤9)中先对工件的第一轴孔1-1及行星运动轨迹1-2的内壁面进行清洗除杂,再对工件的圆周外壁进行清洗除杂,以尽可能清除杂质。

Claims (10)

1.一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)断料:根据精锻件的长度确定断料长度,所述断料的长度大于所述精锻件的长度,将圆棒料的首尾段去除,并将去除首尾段后的圆棒料沿轴向切割成等长的若干段断料,同时回收去除的首尾段;
2)一次抛丸:将等长的若干段圆棒料经抛丸处理,且先对圆棒料的圆周外壁进行抛丸处理,再对圆棒料的两端面进行抛丸处理;
3)加热:对抛丸后的圆棒料进行加热处理,依次经一次升温、二次升温、控温后完成对圆棒料的加热,且其中圆棒料二次升温后的温度高于圆棒料控温后的温度、圆棒料控温后的温度高于圆棒料一次升温后的温度;
4)温锻成形:
4.1)将圆棒料在控温温度下成型为依次相连的第一轴(1)、第二轴(2)、第三轴(3)的三段轴式,且其中第一轴的轴径大于第二轴的轴径,第二轴的轴径大于第三轴的轴径;
4.2)保持第二轴(2)和第三轴(3)不变,锻压第一轴(1),使得第一轴(1)成型为扁平圆盘状;
4.3)在第一轴(1)中心锻压内凹形成第一轴孔(1-1);
4.4)在第一轴孔(1-1)的外壁上成型出行星运动轨迹(1-2);
5)控温冷却:对成型完成的工件进行分段式控温冷却;
6)二次抛丸:对冷却完成后的工件进行抛丸处理,且先对工件的第一轴孔(1-1)及行星运动轨迹(1-2)进行抛丸处理,再对工件的圆周外壁进行抛丸处理;
7)淋油:对二次抛丸后的工件进行淋油处理;
8)冷精整:对第一轴(1)的圆周外壁进行修形,以消除夹取装置在先前工序中对第一轴(1)造成的径向及轴向变形;
9)清洗:对工件进行清洗除杂;
10)防锈处理:在工件的第一轴孔(1-1)及行星运动轨迹(1-2)的内壁面及圆周外壁上喷涂防锈剂,最终得到精锻件。
2.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤1)中先计算每段断料的轴向长度后再去除圆棒料的首尾段,使得去除首尾段后的圆棒料的轴向长度为每段断料的整数倍。
3.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤4.1)中,第一轴(1)、第二轴(2)、第三轴(3)的轴长相等。
4.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤4.1)中,第一轴(1)与第二轴(2)之间呈圆弧连接。
5.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤4.2)中,成型为扁平圆盘状第一轴(1)的轴向长度小于第二轴(2)的轴向长度的一半。
6.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤4.3)中,所述第一轴孔(1-1)设置为锥形孔。
7.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤4.4)中行星运动轨迹(1-2)在第一轴孔(1-1)的外壁上等间距成型有若干个。
8.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:所述步骤5)中对工件的控温冷却包括第一冷却过程及第二冷却过程,在第一冷却过程中先对工件降温冷却至第一温度再维持第一温度T1一段时间t1,在第二冷却过程中先对工件降温冷却至第二温度再维持第二温度T2一段时间t2,且满足T1>T2,t1>t2。
9.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:在步骤7)中先对工件的第一轴孔(1-1)及行星运动轨迹(1-2)的内壁面进行淋油处理,再对工件的圆周外壁进行淋油处理。
10.根据权利要求1所述的一种球笼式等速万向节精锻件的成型方法,其特征在于:在步骤9)中先对工件的第一轴孔(1-1)及行星运动轨迹(1-2)的内壁面进行清洗除杂,再对工件的圆周外壁进行清洗除杂。
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