CN110405421A - 一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，在坯料进行冷镦挤复合成形前采用水基高分子润滑剂对坯料表面进行热涂敷处理；热涂敷处理是指将坯料加热至180～220℃后使用水基高分子润滑剂浸润3～6s。本发明的车用有色金属壳体零件冷镦挤复合成形方法，采用了水基高分子润滑剂进行坯料表面热涂敷处理，实现了绿色润滑，替代了不环保的磷化处理；充型工序为坯料反挤精整提供保障，同时方便反挤时模具的定位，提高了零件精度；充型后一次性的反挤压成形，使生产周期大幅缩短，开模费用大大降低，使得生产成本低；材料利用率高，零件力学性能好，所需设备吨位低，符合现代绿色制造要求，极具应用前景。
Description
技术领域
本发明属于有色金属材料精密塑性成形技术领域，涉及一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法。
背景技术
当前现有的各种类型建材中，铝合金及铜合金等有色金属体现出独特的优势，其不仅能够耐腐蚀，呈现美观的外形以及优良的导热性，而且有较高的力学性能，在较小的尺寸下有较高的强度。由于铝合金及铜合金等有色金属的塑性极强，其的精密塑性成形是国内外研究的热点，但是材料在挤压成形中的润滑始终是有色金属精密塑性成形中的一个难题，因此润滑处理的研究是有色金属的精密塑冷成型领域中重要环节之一。
目前较成功的润滑方法仍是对金属坯料表面进行磷化皂化处理。所谓“磷化”就是用化学方法在金属材料表面生成磷酸锌及磷酸铁多孔状的薄膜。膜的厚度一般在10～25μm，其摩擦系数也很低。磷化膜与金属坯表面结合很牢固，具有一定塑性，在一定程度上能与金属一起变形，这层多孔状薄膜能贮存润滑剂，在挤压时，可起到将毛坯与模具相隔离的作用，并降低变形金属与模具间的摩擦力。所谓“皂化”就是用脂肪酸皂类作为润滑剂，使之与磷化层中的磷酸锌发生化学反应生成硬脂酸锌的润滑处理方法。由于磷化-皂化处理工序繁多，处理时间长，磷化质量要求严格，传统的表面磷化不仅使用了对环保不利的亚硝酸钠促进剂，而且在磷化处理过程中会产生大量的沉渣-磷化废液，对环境造成污染。因此，寻找新的环保型促进剂或者改进磷化处理工艺实现无渣或微渣，是磷化处理行业需要解决的关键问题。
为克服这一问题，本领域技术人员做了许多相关研究，CN 104830512A公开了一种冷挤压用水基高分子复合润滑剂及其制备方法，其以水作为润滑剂的基体，以氮化硼和超细聚四氟乙烯作为润滑物质，除保留了普通水基润滑剂来源广、成本低、化学性质稳定、不易分解、无毒无臭的优势外，还克服了水基润滑剂润滑性和吸附性差的问题，应用前景好。但采用常规的手段涂敷冷挤压用水基高分子复合润滑剂仍存在润滑剂在零件表面附着力不够，冷挤压挤压过程中润滑膜容易破裂的问题，其难以起到减摩润滑的效果。
因此，开发一种可以解决润滑剂在零件表面的粘着力问题进而提高润滑剂吸附力并减少冷挤压过程中的摩擦力的车用有色金属壳体零件的成形方法极具现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术污染处理问题以及常规涂敷水基高分子润滑剂挤压过程中润滑膜易破裂的缺陷，提供一种可以解决润滑剂在零件表面的粘着力问题进而提高润滑剂吸附力并减少冷挤压过程中的摩擦力的车用有色金属壳体零件的成形方法。本发明将冷镦挤复合成形技术与水基高分子润滑剂的热涂敷工艺相结合，替代了传统的金属表面润滑磷皂化处理工艺，且零件在酸洗后可以还原成为坯料原本的颜色。本发明工艺下的挤压产品制件的表面质量、尺寸精度及机械性能都很好，有效避免了传统制造业中钢材料挤压需要载荷大、能源消耗大、润滑处理工序繁多、润滑废液污染等问题，也为中小锻件有色金属的精密成形与绿色润滑生产提供了一种参考的加工方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，在坯料进行冷镦挤复合成形前采用水基高分子润滑剂对坯料表面进行热涂敷处理；所述热涂敷处理是指将坯料加热至180～220℃后使用水基高分子润滑剂浸润3～6s。
本发明选用冷墩加工工艺，其可同时在几个工位上进行，实现工件在短时间的多次挤压变形，其相比于一般的冷挤压工艺，具有高速打击性能，在相同动能的情况下其体积较小。此外，本发明采用水基高分子润滑剂对坯料表面进行热涂敷，解决了常规涂敷工艺下润滑剂在零件表面附着力不够，冷挤压挤压过程中润滑膜容易破裂的问题，本领域技术人员可在一定范围内对浸润时间及温度进行调整，但调整幅度不宜过大，浸润时间过长，会导致坯料表面润滑膜过厚不易于减摩；浸润时间过短，则润滑剂来不及全部包裹吸附在坯料表面；温度过低，润滑剂在坯料表面的附着力得不到明显提高；温度过高，使得坯料在接触到润滑剂时产生气泡并破裂，使得涂敷的均匀性受到影响。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，所述热涂敷处理后坯料表面水基高分子润滑剂的厚度为2～8μm。本领域技术人员可在一定范围内对涂覆厚度进行调整，但调整幅度不宜过大，厚度过薄，影响润滑效果，厚度过厚，会导致坯料表面润滑膜过厚不易于减摩。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，所述热涂敷处理过程中，在使用水基高分子润滑剂浸润坯料后干燥坯料以除去水气，防止坯料生锈，所述干燥的方式为脱水烘干或自然晾干。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其具体步骤如下：
(1)下料，即制备车用有色金属壳体零件坯料，在下料前通过三维造型软件测得最终挤压件体积，反推得出毛坯的精确高度；
(2)对坯料进行退火处理使其软化，细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷；
(3)对退火后的坯料进行抛丸处理以除去表面毛刺和氧化皮，同时提高坯料表面强度，坯料表面光滑与否将直接影响生产模具的寿命，同时粗糙的表面的摩擦较大，不便加工；
(4)采用水基高分子润滑剂对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理；
(5)将步骤(4)处理后的坯料放入预成形模具中充型，充型为坯料反挤精整(步骤(7))提供保障，同时方便反挤(步骤(7))时模具的准确定位，提高了零件精度；
(6)采用水基高分子润滑剂对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中进行冷镦挤复合精整成形，采用一次性的反挤压成形，使生产周期大幅缩短，开模费用大大降低，使得生产成本低；
(8)对步骤(7)处理后的坯料进行清洗；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，步骤(1)中，下料采用圆锯机，制得的车用有色金属壳体零件坯料的切口毛刺小于0.5mm。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，步骤(1)中，步骤(3)中，所述对退火后的坯料进行抛丸处理是指使用直径为0.3～0.5mm的丸粒对退火后的坯料抛丸10～20min。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，步骤(5)中，所述充型的具体操作为：将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，使得材料的性能进一步提高，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，所述充型凸模的速度为15～20mm/s，凸模速度增大，热效应变大，成形力降低，但凸模过快使得润滑剂表层温度过高，会融化掉起润滑作用的颗粒，使得润滑剂润滑效果变差，增大摩擦，加重凸模负载；凸模过慢，坯料变形程度较小，热效应的影响较小，冷作硬化占优势；
步骤(7)中，所述冷镦挤复合精整成形是在液压机上进行的。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，当车用有色金属壳体零件坯料的材质为6系铝合金例如AA6061、 AA6063及AA6082时，步骤(8)的清洗具体为依次对步骤(7)处理后的坯料进行固溶时效处理和酸洗，所述固溶时效处理是指加热至160～180℃并保温10h，所述酸洗的时长为8～10min，以保证酸洗后的零件还原成原色；固溶时效处理主要是为了提高一些机械性能不佳材质零件的机械性能，通过酸洗能够还原材质的原色；
当车用有色金属壳体零件坯料的材质为H68黄铜时，步骤(8) 的清洗具体为使用热水对步骤(7)处理后的坯料清洗5～10min，所述热水的温度大于30℃。清洗温度过低，一方面需要延长水洗时间，另一方面不容易洗去零件表面杂质。本发明的保护范围并不仅限于此，其材质对应的处理工艺并不仅限于此，此次仅作列举，H68黄铜也可进行固溶时效处理，6系铝合金也可直接进行热水洗，本领域技术人员可根据实际材质选择合适的处理工艺。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，所述水基高分子润滑剂按重量份包括以下组分：
所述超细聚四氟乙烯的平均粒径为2～5μm。
如上所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，所述车用有色金属壳体零件无拉裂；所述车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra≤12.5μm，壳体零件头部六角部分位置度≤0.5，端面同轴度≤0.2。
发明机理：
本发明将冷镦挤复合成形技术与水基高分子润滑剂的热涂敷工艺相结合，其中，冷镦挤复合成形技术适用于较小型工件的锻造变形，目前常用于紧固件工业，与目前常用的冷挤压成形工艺相比，其能有效减少金属在冷挤压中的成形工序，同时本发明还采用水基高分子润滑剂的热涂敷工艺与其搭配，本发明的水基高分子润滑剂的热涂敷工艺替代了传统的金属表面润滑磷皂化处理工艺，本发明工艺相比于现有技术润滑处理工序少，无废液污染，本发明采用热涂敷水基高分子润滑剂相比于现有工艺(在常温下涂敷)，显著提高了润滑剂在零件表面附着力，克服了冷挤压挤压过程中润滑膜容易破裂，难以起到减摩润滑的效果的缺陷。目前本领域提高润滑剂在零件表面附着力的研究集中在对润滑剂的研究上，本发明提供了一种全新的思路，本发明对润滑剂进行热涂敷，处理过程简单，同时能够显著提高润滑剂在零件表面附着力。
在对坯料进行清洗后即可还原成为坯料原本的颜色。采用本发明的工艺制得的制品的表面质量、尺寸精度及机械性能都很好，同时有效避免了传统制造业中钢材料挤压需要载荷大、能源消耗大、润滑处理工序繁多、润滑废液污染等问题，也为中小锻件有色金属的精密成形与绿色润滑生产提供了一种参考的加工方法。
有益效果：
(1)本发明的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，采用了水基高分子润滑剂进行坯料表面热涂敷处理，实现了绿色润滑，替代了不环保的磷化处理；
(2)本发明的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，充型工序为坯料反挤精整提供保障，同时方便反挤时模具的定位，提高了零件精度；
(3)本发明的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，充型后一次性的反挤压成形，使生产周期大幅缩短，开模费用大大降低，使得生产成本低；
(4)本发明的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，材料利用率高，零件力学性能好，所需设备吨位低，符合现代“绿色制造”要求，极具应用前景。
附图说明
图1为本发明的热涂敷工艺的流程图；
图2为本发明的成形工艺的流程图；
图3和4分别为车用有色金属壳体零件的3D示意图和CNC机加工前的坯料的3D示意图；
图5为本发明的充型模具2D示意图；
图6为本发明的冷反挤压成形2D模具示意图；
其中，1-充型凸模，2-凹模I，3-充型凹模中套，4-充型坯料，5- 充型凹模外套，6-顶杆，7-反挤凸模，8-凸模导向中套，9-导向凹模， 10-导向凹模中套，11-导向凹模外套，12-导向凹模外套，13-凹模中套，14-凹模II，15-下凹模，16-顶杆，17-反挤成形坯料。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步阐述。
具体实施方式部分使用到以下三种配方的水基高分子润滑剂，其具体配方如下：
水基高分子润滑剂I按重量份包括以下组分：平均粒径为2μm的超细聚四氟乙烯1；氮化硼5；磷酸盐5；硼酸3；氧化镁0.1；二辛基磺基琥珀酸钠0.1；羟甲基纤维钠盐0.1；亚甲基双萘磺酸钠1；氨水5；水60。
水基高分子润滑剂II按重量份包括以下组分：平均粒径为5μm 的超细聚四氟乙烯3；氮化硼15；磷酸盐19；硼酸5；氧化镁0.4；二辛基磺基琥珀酸钠0.3；羟甲基纤维钠盐0.3；亚甲基双萘磺酸钠 5；氨水15；水65。
水基高分子润滑剂III按重量份包括以下组分：平均粒径为3μm 的超细聚四氟乙烯2；氮化硼10；磷酸盐10；硼酸4；氧化镁0.2；二辛基磺基琥珀酸钠0.2；羟甲基纤维钠盐0.2；亚甲基双萘磺酸钠 3；氨水10；水62。
实施例1
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如图2所示：
(1)采用圆锯机下料有色金属AA6061(6系铝合金)，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在500℃下保温4小时，直接出炉；
(3)使用直径为0.35mm的丸粒对退火后的坯料抛丸15min；
(4)采用水基高分子润滑剂III对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理如图1所示：将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂I浸润4s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂I的厚度为4μm，而后对坯料进行脱水烘干8min；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为15mm/s，充型模具2D示意图如图5所示；
(6)采用水基高分子润滑剂I对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂I浸润4s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂I的厚度为3.5μm，而后对坯料进行脱水烘干8min；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为15mm/s，冷反挤压成形2D模具如图6所示；
(8)依次对步骤(7)处理后的坯料进行固溶时效处理和酸洗，固溶时效处理是指加热至180℃并保温10h，酸洗的时长为8min，酸洗选用的酸为浓度为15g/mL的盐酸；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工将如图4 所示的坯料加工成如图3所示的零件，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为12.5μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.5，端面同轴度为0.2。
经验证，上述工艺制备的坯料为有色金属中的铝合金，材料塑性好，经过挤压后所获得产品强度大大提高，材料利用率高，节约材料约45％；采用铝合金材料大大降低了零件的重量，较之传统钢铁材料可减重40％以上；而且生产成本低，所需设备吨位低，符合现代“绿色制造”要求，具有巨大的社会效益。
对比例1
一种车用有色金属壳体零件成形方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于其未进行步骤(5)处理。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为36μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.8，端面同轴度为0.6。与实施例1对比可以发现，本发明通过充型工艺，为坯料反挤精整提供保障，同时方便反挤(步骤(7))时模具的准确定位，提高了零件的加工精度。
对比例2
一种车用有色金属壳体零件成形方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(5)的充型凸模的速度为14mm/s。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为28μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.9，端面同轴度为0.6。
对比例3
一种车用有色金属壳体零件成形方法，其步骤与实施例1基本相同，不同在于，步骤(5)的充型凸模的速度为21mm/s。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为36μm，壳体零件头部六角部分位置度为1.0，端面同轴度为0.8。对比实施例1及对比例2、3可以发现，只有合适的充型凸模的速度能够在方便反挤时模具的准确定位的同时，显著提高零件的加工精度。
实施例2
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如下：
(1)采用圆锯机下料AA6082(6系铝合金)，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在520℃下保温4.5小时，直接出炉；
(3)使用直径为0.35mm的丸粒对退火后的坯料抛丸15min；
(4)采用水基高分子润滑剂I对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至220℃后使用水基高分子润滑剂I浸润4s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂I的厚度为5μm，而后对坯料进行自然晾干；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为18mm/s；
(6)采用水基高分子润滑剂I对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至220℃后使用水基高分子润滑剂I浸润4s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂I的厚度为5μm，而后对坯料进行自然晾干；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为15mm/s；
(8)依次对步骤(7)处理后的坯料进行固溶时效处理和酸洗，固溶时效处理是指加热至180℃并保温10h，酸洗的时长为8min，酸洗选用的酸为浓度为30g/mL的盐酸；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为12μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.48，端面同轴度为0.18。
实施例3
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如下：
(1)采用圆锯机下料H62黄铜，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在260～300℃下保温 2～4h，直接出炉；
(3)使用直径为0.35mm的丸粒对退火后的坯料抛丸15min；
(4)采用水基高分子润滑剂I对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂I浸润 4s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂I的厚度为3μm，而后对坯料进行脱水烘干8min；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为20mm/s；
(6)采用水基高分子润滑剂I对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂I浸润4s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂I的厚度为3μm，而后对坯料进行脱水烘干8min；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为15mm/s；
(8)使用温度为35℃的热水对步骤(7)处理后的坯料清洗8min；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为12.3μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.49，端面同轴度为0.19。
实施例4
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如下：
(1)采用圆锯机下料AA6063，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在520℃下保温4.5小时，直接出炉；
(3)使用直径为0.3mm的丸粒对退火后的坯料抛丸10min；
(4)采用水基高分子润滑剂III对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂III浸润 3s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂III的厚度为2μm，而后对坯料进行脱水烘干10min；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为15mm/s；
(6)采用水基高分子润滑剂III对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至190℃后使用水基高分子润滑剂III浸润3s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂III的厚度为2.5μm，而后对坯料进行脱水烘干10min；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为15mm/s；
(8)依次对步骤(7)处理后的坯料进行固溶时效处理和酸洗，固溶时效处理是指加热至160℃并保温10h，酸洗的时长为10min，酸洗选用的酸为浓度为20g/mL的盐酸；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为11.8μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.47，端面同轴度为0.2。
实施例5
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如下：
(1)采用圆锯机下料AA6063，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在520℃下保温4.5小时，直接出炉；
(3)使用直径为0.5mm的丸粒对退火后的坯料抛丸20min；
(4)采用水基高分子润滑剂III对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至220℃后使用水基高分子润滑剂III浸润6s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂III的厚度为8μm，而后对坯料进行自然晾干；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为16mm/s；
(6)采用水基高分子润滑剂III对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至220℃后使用水基高分子润滑剂 III浸润6s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂III的厚度为8μm，而后对坯料进行自然晾干；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为16mm/s；
(8)依次对步骤(7)处理后的坯料进行固溶时效处理和酸洗，固溶时效处理是指加热至170℃并保温10h，酸洗的时长为9min，酸洗选用的酸为浓度为18g/mL的盐酸；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为11.9μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.46，端面同轴度为0.19。
实施例6
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如下：
(1)采用圆锯机下料H62黄铜，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在260～300℃下保温 2～4h，直接出炉；
(3)使用直径为0.4mm的丸粒对退火后的坯料抛丸16min；
(4)采用水基高分子润滑剂II对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至190℃后使用水基高分子润滑剂II浸润 5s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂II的厚度为6μm，而后对坯料进行自然晾干；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为16mm/s；
(6)采用水基高分子润滑剂II对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至190℃后使用水基高分子润滑剂II 浸润5s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂II的厚度为5.5μm，而后对坯料进行自然晾干；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为15mm/s；
(8)使用温度为32℃的热水对步骤(7)处理后的坯料清洗5min；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为12.2μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.48，端面同轴度为0.2。
实施例7
一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，具体步骤如下：
(1)采用圆锯机下料H62黄铜，制得切口毛刺小于0.5mm的车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理，退火温度控制在260～300℃下保温 2～4h，直接出炉；
(3)使用直径为0.35mm的丸粒对退火后的坯料抛丸15min；
(4)采用水基高分子润滑剂II对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂II浸润 3s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂II的厚度为2μm，而后对坯料进行脱水烘干10min；
(5)将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，充型凸模的速度为15mm/s；
(6)采用水基高分子润滑剂II对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理即将坯料加热至180℃后使用水基高分子润滑剂II 浸润3s，处理后坯料表面水基高分子润滑剂II的厚度为2μm，而后对坯料进行脱水烘干10min；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中在液压机上进行冷镦挤复合精整成形，挤压速度为18mm/s；
(8)使用温度为80℃的热水对步骤(7)处理后的坯料清洗 10min；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
最终制得的车用有色金属壳体零件无拉裂，车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra为12.3μm，壳体零件头部六角部分位置度为0.46，端面同轴度为0.18。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。
Claims (10)
1.一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，在坯料进行冷镦挤复合成形前采用水基高分子润滑剂对坯料表面进行热涂敷处理；所述热涂敷处理是指将坯料加热至180～220℃后使用水基高分子润滑剂浸润3～6s。
2.根据权利要求1所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，所述热涂敷处理后坯料表面水基高分子润滑剂的厚度为2～8μm。
3.根据权利要求2所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，所述热涂敷处理过程中，在使用水基高分子润滑剂浸润坯料后干燥坯料，所述干燥的方式为脱水烘干或自然晾干。
4.根据权利要求1所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，其具体步骤如下：
(1)下料，即制备车用有色金属壳体零件坯料；
(2)对坯料进行退火处理；
(3)对退火后的坯料进行抛丸处理；
(4)采用水基高分子润滑剂对抛丸处理后的坯料的表面进行热涂敷处理；
(5)将步骤(4)处理后的坯料放入预成形模具中充型；
(6)采用水基高分子润滑剂对步骤(5)处理后的坯料的表面进行热涂敷处理；
(7)将步骤(6)处理后的坯料置入反挤压凹模中进行冷镦挤复合精整成形；
(8)对步骤(7)处理后的坯料进行清洗；
(9)使用CNC机对步骤(8)处理后的坯料进行加工，最终制得车用有色金属壳体零件。
5.根据权利要求4所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，步骤(1)中，下料采用圆锯机，制得的车用有色金属壳体零件坯料的切口毛刺小于0.5mm。
6.根据权利要求4所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，步骤(3)中，所述对退火后的坯料进行抛丸处理是指使用直径为0.3～0.5mm的丸粒对退火后的坯料抛丸10～20min。
7.根据权利要求4所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，步骤(5)中，所述充型的具体操作为：将步骤(4)处理后的后的坯料放入充型凹模中，充型凸模下移，这一冷镦复合挤压实现零件凸台以及内腔特征的成形，凸台的成形为镦挤压，同时反挤出来的凹槽方便后续的反挤压定位，所述充型凸模的速度为15～20mm/s；
步骤(7)中，所述冷镦挤复合精整成形是在液压机上进行的。
8.根据权利要求4所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，当车用有色金属壳体零件坯料的材质为6系铝合金时，步骤(8)的清洗具体为依次对步骤(7)处理后的坯料进行固溶时效处理和酸洗，所述固溶时效处理是指加热至160～180℃并保温10h，所述酸洗的时长为8～10min，酸洗选用的酸为浓度为15～30g/mL的盐酸；
当车用有色金属壳体零件坯料的材质为H68黄铜时，步骤(8)的清洗具体为使用热水对步骤(7)处理后的坯料清洗5～10min，所述热水的温度大于30℃。
9.根据权利要求1所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，所述水基高分子润滑剂按重量份包括以下组分：
所述超细聚四氟乙烯的平均粒径为2～5μm。
10.根据权利要求4所述的一种车用有色金属壳体零件的冷镦挤复合成形方法，其特征在于，所述车用有色金属壳体零件无拉裂；所述车用有色金属壳体零件的表面粗糙度Ra≤12.5μm，壳体零件头部六角部分位置度≤0.5，端面同轴度≤0.2。
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