CN111037244A - 一种空心轴及其制造方法 - Google Patents

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顾冰
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Abstract

本发明涉及一种空心轴及其制造方法，该方法是先将棒料进行温锻，通过温锻反挤压出一个具有封闭端面的毛坯，再通过机加工去掉毛坯的封闭端面，得到一个管状粗坯，继续对管状粗坯进行球化退火处理，待管状粗坯冷却之后再对其进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，之后再对其进行冷锻拔长，获得管状细坯，之后再对管状细坯进行铣削，去除管状细坯的不规则端面，得到管状精坯；继续对管状精坯进行低温退火处理，待管状精坯冷却后再对其进行抛丸处理，去掉管状精坯表面的氧化皮之后径向锻造，则可以根据需求获得不同规格型号的空心轴。本发明所述制造方法保证了零件成型后整体的抗变形性能，且减少了机加工工艺的加工量，节省了原材料。

Description

一种空心轴及其制造方法
技术领域
本发明涉及金属成型技术领域，尤其涉及一种空心轴及其制造方法。
背景技术
随着汽车等机械对轻量化设计的要求越来越高，实心轴的应用逐渐被空心轴取代。空心轴与实心轴相比有质量更轻，表面积大更容易冷却等优点。
传统空心轴有两种工艺路线：①长径比在4以内的空心轴采用棒材锯切下料，枪钻钻通孔，然后机加工镗内孔的方式生产；②长径比更大的空心轴需用上述工艺先做两个对称的空心半轴，然后通过摩擦焊等方式将两个半轴连接为一个空心轴。上述加工工艺中机加工的加工量很大，且浪费原材料，焊接处也容易产生缺陷，使零件提前失效，相对于实心轴，两端缩口空心轴加工也更困难。
因此，亟需提出一种新的技术方案解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，给市场提供一种空心轴及其制造方法，具体技术方案如下所述：
本发明包括一种空心轴的制造方法，该方法包括如下步骤：
S1：对棒料进行锻造，获得毛坯；
S2：对步骤S1获得的毛坯进行机加工，获得管状粗坯；
S3：对步骤S2获得的管状粗坯热处理后进行锻造，获得管状细坯；
S4：对步骤S3获得的管状细坯进行铣削，获得管状精坯。
上述技术方案进一步的，对步骤S4获得的管状精坯进行热处理，再对所述管状精坯的两端进行径向锻造，获得两端缩口的空心轴。
进一步的，对于步骤S1，所述锻造包括温锻，采用温锻模具将所述棒料反挤成毛坯；
进一步的，所述毛坯为柱体，所述柱体具有开口以及与所述开口连通的内腔，所述开口位于所述柱体的一端端面；
进一步的，所述柱体的另一端面为封闭端面。
进一步的，对于步骤S2，所述机加工包括切削加工，通过切削去除所述毛坯的封闭端面，获得与所述开口相对应的第二开口，所述开口、内腔和第二开口依次连通，获得管状粗坯。
进一步的，对于步骤S3，所述热处理为球化退火处理，
进一步的，所述球化退火处理包括：将管状粗坯加热至770℃～790℃，再降温至680℃～720℃并保温5～7个小时，之后将所述管状粗坯冷却至常温。
进一步的，对于步骤S3，在所述球化退火处理之后依次进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，
进一步的，通过抛丸处理去除管状粗坯的表面氧化皮；
进一步的，通过所述磷化处理在去除表面氧化皮的管状粗坯表面形成一层磷化膜；
进一步的，通过所述皂化处理在覆盖有磷化膜的管状粗坯表面形成皂化膜层。
进一步的，对于步骤S3，所述锻造为冷锻，用冷锻将所述管状粗坯进行拉伸，获得管状细坯。
进一步的，所述管状细坯具有不规则端面；
进一步的，对于步骤S4，所述铣削包括对所述不规则端面进行平面铣削，获得端面为平面的管状精坯。
进一步的，对管状精坯的热处理为低温退火处理，具体包括如下步骤：
将管状精坯加热至680℃～700℃，并保温2个小时，再将所述管状精坯冷却至常温，再进行抛丸处理去除所述管状精坯的表面氧化皮。
本发明还包括一种空心轴，该空心轴根据本发明所述的空心轴的制造方法制成。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述空心轴的制造方法是采用温锻对棒料进行锻造，温锻成形是在金属材料温度升高后变形抗力降低、塑性提高，而表面尚未剧烈氧化的温度条件下完成零件的成形，可以充分利用金属的塑形，降低变形抗力；
2、本发明所述空心轴的制造方法采用抛丸工序处理毛坯表面，可以去除表面氧化皮等杂质提高外观质量；
3、本发明所述空心轴的制造方法中的磷化处理是应用化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，可以给基体金属提供保护，一定程度防止金属被腐蚀；
4、本发明所述空心轴的制造方法中的皂化处理是在磷化处理的基础上进一步给基体金属增加润滑性能；
5、本发明所述空心轴的制造方法是先将棒料温锻反挤出毛坯，再通过机加工去掉毛坯底端形成管状粗坯，再通过热处理、表面处理和冷锻形成管状细坯，再去除管状细坯的不规则端面即形成管状精坯，一般这一步即已基本加工成了空心轴毛坯；
6、本发明所述空心轴的制造方法中在加工出管状精坯后，可以进一步进行热处理和表面处理，再对管状精坯的两端进行径向锻造，制成两端缩口的空心轴；
7、本发明所述空心轴的制造方法可以制成不同形状规格的空心轴，与传统空心轴的制造方法相比，本发明所述的制造方法保证了零件成型后整体的抗变形性能，且减少了机加工工艺的加工量，节省了原材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明所述棒料的结构示意图；
图2为本发明所述毛坯的剖面示意图；
图3为本发明所述管状粗坯的剖面示意图；
图4为本发明所述管状细坯的剖面示意图；
图5为本发明所述管状精坯的剖面示意图；
图6为本发明所述空心轴在径向锻造下一端缩口时的结构示意图；
图7为本发明所述空心轴在径向锻造下两端缩口时的结构示意图。
其中：1-棒料，2-毛坯，21-开口，22-内腔，23-封闭端面，3-管状粗坯，31-第二开口，4-管状细坯，41-不规则端面，5-管状精坯，6-两端缩口的空心轴；7-一端缩口的空心轴。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
传统空心轴的加工工艺中机加工的加工量很大，且浪费原材料，焊接处也容易产生缺陷，使零件提前失效，相对于实心轴，两端缩口空心轴加工也更困难。因此，本发明提供了一种空心轴及其制造方法，用以解决上述问题。
图1为本发明所述棒料的结构示意图；图2为本发明所述毛坯的剖面示意图；图3为本发明所述管状粗坯的剖面示意图；图4为本发明所述管状细坯的剖面示意图；图5为本发明所述管状精坯的剖面示意图；图6为本发明所述空心轴在径向锻造下一端缩口时的结构示意图；图7为本发明所述空心轴在径向锻造下两端缩口时的结构示意图。
请参照图1-7，本发明提供一种空心轴的制造方法，包括如下步骤：
S1：对棒料1进行锻造，获得毛坯2；
S2：对步骤S1获得的毛坯2进行机加工，获得管状粗坯3；
S3：对步骤S2获得的管状粗坯3热处理后进行锻造，获得管状细坯4；
S4：对步骤S3获得的管状细坯4进行铣削，获得管状精坯5。
上述技术方案进一步的，对步骤S4获得的管状精坯5进行热处理，再对所述管状精坯5的两端进行径向锻造，获得两端缩口的空心轴6。
进一步的，对于步骤S1，所述锻造包括温锻，采用温锻模具将所述棒料1反挤成毛坯2；
进一步的，所述毛坯2为柱体，所述柱体具有开口21以及与所述开口21连通的内腔22，所述开口21位于所述柱体的一端端面；
进一步的，所述柱体的另一端面为封闭端面23。
进一步的，对于步骤S2，所述机加工包括切削加工，通过切削去除所述毛坯2的封闭端面23，获得与所述开口21相对应的第二开口31，所述开口21、内腔22和第二开口31依次连通，获得管状粗坯3。
进一步的，对于步骤S3，所述热处理为球化退火处理，
进一步的，所述球化退火处理包括：将管状粗坯3加热至770℃，再降温至680℃并保温5个小时，之后将所述管状粗坯3冷却至常温。
进一步的，对于步骤S3，在所述球化退火处理之后依次进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，
进一步的，通过抛丸处理去除管状粗坯3的表面氧化皮；
进一步的，通过所述磷化处理在去除表面氧化皮的管状粗坯3表面形成一层磷化膜；
进一步的，通过所述皂化处理在覆盖有磷化膜的管状粗坯3表面形成皂化膜层。
进一步的，对于步骤S3，所述锻造为冷锻，用冷锻将所述管状粗坯3进行拉伸，获得管状细坯4。
进一步的，所述管状细坯4具有不规则端面41；
进一步的，对于步骤S4，所述铣削包括对所述不规则端面41进行平面铣削，获得端面为平面的管状精坯(5)。
进一步的，对管状精坯5的热处理为低温退火处理，具体包括如下步骤：
将管状精坯5加热至680℃，并保温2个小时，再将所述管状精坯5冷却至常温，再进行抛丸处理去除所述管状精坯5的表面氧化皮。
本发明还提供一种空心轴，该空心轴根据本发明所述的空心轴的制造方法制成。
请继续参照图1-7，本发明所述空心轴的制作方法是先将棒料1进行温锻，通过温锻反挤压出一个具有封闭端面23的毛坯2，再通过机加工去掉毛坯2的封闭端面23，得到一个管状粗坯3，继续对管状粗坯3进行球化退火处理，待管状粗坯3冷却之后再对其进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，之后再对其进行冷锻拔长，获得管状细坯4，之后再对管状细坯4进行铣削，去除管状细坯4的不规则端面41，得到管状精坯5。
一般来说，加工出管状精坯5即基本加工出了空心轴毛坯，若想得到带有缩口的空心轴则可以继续对管状精坯5进行低温退火处理，待管状精坯5冷却后再对其进行抛丸处理，去掉管状精坯5表面的氧化皮之后径向锻造，则可以根据需求获得不同规格型号的空心轴。
参见图6，即为径向锻造所述管状精坯5其中一端得到的一端缩口的空心轴7；
参见图7，即为径向锻造所述管状精坯5两端得到的两端缩口的空心轴6。
本发明所述空心轴的制造方法是采用温锻对棒料进行锻造，温锻成形是在金属材料温度升高后变形抗力降低、塑性提高，而表面尚未剧烈氧化的温度条件下完成零件的成形，可以充分利用金属的塑形，降低变形抗力；
采用抛丸工序处理毛坯表面，可以去除表面氧化皮等杂质提高外观质量；
采用磷化处理是应用化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，可以给基体金属提供保护，一定程度防止金属被腐蚀；
采用皂化处理是在磷化处理的基础上进一步给基体金属增加润滑性能。
实施例二
传统空心轴的加工工艺中机加工的加工量很大，且浪费原材料，焊接处也容易产生缺陷，使零件提前失效，相对于实心轴，两端缩口空心轴加工也更困难。因此，本发明提供了一种空心轴及其制造方法，用以解决上述问题。
图1为本发明所述棒料的结构示意图；图2为本发明所述毛坯的剖面示意图；图3为本发明所述管状粗坯的剖面示意图；图4为本发明所述管状细坯的剖面示意图；图5为本发明所述管状精坯的剖面示意图；图6为本发明所述空心轴在径向锻造下一端缩口时的结构示意图；图7为本发明所述空心轴在径向锻造下两端缩口时的结构示意图。
请参照图1-7，本发明提供一种空心轴的制造方法，包括如下步骤：
S1：对棒料1进行锻造，获得毛坯2；
S2：对步骤S1获得的毛坯2进行机加工，获得管状粗坯3；
S3：对步骤S2获得的管状粗坯3热处理后进行锻造，获得管状细坯4；
S4：对步骤S3获得的管状细坯4进行铣削，获得管状精坯5。
上述技术方案进一步的，对步骤S4获得的管状精坯5进行热处理，再对所述管状精坯5的两端进行径向锻造，获得两端缩口的空心轴6。
进一步的，对于步骤S1，所述锻造包括温锻，采用温锻模具将所述棒料1反挤成毛坯2；
进一步的，所述毛坯2为柱体，所述柱体具有开口21以及与所述开口21连通的内腔22，所述开口21位于所述柱体的一端端面；
进一步的，所述柱体的另一端面为封闭端面23。
进一步的，对于步骤S2，所述机加工包括切削加工，通过切削去除所述毛坯2的封闭端面23，获得与所述开口21相对应的第二开口31，所述开口21、内腔22和第二开口31依次连通，获得管状粗坯3。
进一步的，对于步骤S3，所述热处理为球化退火处理，
进一步的，所述球化退火处理包括：将管状粗坯3加热至770℃，再降温至680℃并保温5个小时，之后将所述管状粗坯3冷却至常温。
进一步的，对于步骤S3，在所述球化退火处理之后依次进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，
进一步的，通过抛丸处理去除管状粗坯3的表面氧化皮；
进一步的，通过所述磷化处理在去除表面氧化皮的管状粗坯3表面形成一层磷化膜；
进一步的，通过所述皂化处理在覆盖有磷化膜的管状粗坯3表面形成皂化膜层。
进一步的，对于步骤S3，所述锻造为冷锻，用冷锻将所述管状粗坯3进行拉伸，获得管状细坯4。
进一步的，所述管状细坯4具有不规则端面41；
进一步的，对于步骤S4，所述铣削包括对所述不规则端面41进行平面铣削，获得端面为平面的管状精坯(5)。。
进一步的，对管状精坯5的热处理为低温退火处理，具体包括如下步骤：
将管状精坯5加热至690℃，并保温2个小时，再将所述管状精坯5冷却至常温，再进行抛丸处理去除所述管状精坯5的表面氧化皮。
本发明还提供一种空心轴，该空心轴根据本发明所述的空心轴的制造方法制成。
请继续参照图1-7，本发明所述空心轴的制作方法是先将棒料1进行温锻，通过温锻反挤压出一个具有封闭端面23的毛坯2，再通过机加工去掉毛坯2的封闭端面23，得到一个管状粗坯3，继续对管状粗坯3进行球化退火处理，待管状粗坯3冷却之后再对其进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，之后再对其进行冷锻拔长，获得管状细坯4，之后再对管状细坯4进行铣削，去除管状细坯4的不规则端面41，得到管状精坯5。
一般来说，加工出管状精坯5即基本加工出了空心轴毛坯，若想得到带有缩口的空心轴则可以继续对管状精坯5进行低温退火处理，待管状精坯5冷却后再对其进行抛丸处理，去掉管状精坯5表面的氧化皮之后径向锻造，则可以根据需求获得不同规格型号的空心轴。
参见图6，即为径向锻造所述管状精坯5其中一端得到的一端缩口的空心轴7；
参见图7，即为径向锻造所述管状精坯5两端得到的两端缩口的空心轴6。
本发明所述空心轴的制造方法是采用温锻对棒料进行锻造，温锻成形是在金属材料温度升高后变形抗力降低、塑性提高，而表面尚未剧烈氧化的温度条件下完成零件的成形，可以充分利用金属的塑形，降低变形抗力；
采用抛丸工序处理毛坯表面，可以去除表面氧化皮等杂质提高外观质量；
采用磷化处理是应用化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，可以给基体金属提供保护，一定程度防止金属被腐蚀；
采用皂化处理是在磷化处理的基础上进一步给基体金属增加润滑性能。
实施例三
传统空心轴的加工工艺中机加工的加工量很大，且浪费原材料，焊接处也容易产生缺陷，使零件提前失效，相对于实心轴，两端缩口空心轴加工也更困难。因此，本发明提供了一种空心轴及其制造方法，用以解决上述问题。
图1为本发明所述棒料的结构示意图；图2为本发明所述毛坯的剖面示意图；图3为本发明所述管状粗坯的剖面示意图；图4为本发明所述管状细坯的剖面示意图；图5为本发明所述管状精坯的剖面示意图；图6为本发明所述空心轴在径向锻造下一端缩口时的结构示意图；图7为本发明所述空心轴在径向锻造下两端缩口时的结构示意图。
请参照图1-7，本发明提供一种空心轴的制造方法，包括如下步骤：
S1：对棒料1进行锻造，获得毛坯2；
S2：对步骤S1获得的毛坯2进行机加工，获得管状粗坯3；
S3：对步骤S2获得的管状粗坯3热处理后进行锻造，获得管状细坯4；
S4：对步骤S3获得的管状细坯4进行铣削，获得管状精坯5。
上述技术方案进一步的，对步骤S4获得的管状精坯5进行热处理，再对所述管状精坯5的两端进行径向锻造，获得两端缩口的空心轴6。
进一步的，对于步骤S1，所述锻造包括温锻，采用温锻模具将所述棒料1反挤成毛坯2；
进一步的，所述毛坯2为柱体，所述柱体具有开口21以及与所述开口21连通的内腔22，所述开口21位于所述柱体的一端端面；
进一步的，所述柱体的另一端面为封闭端面23。
进一步的，
所述机加工包括切削加工，通过切削去除所述毛坯2的封闭端面23，获得与所述开口21相对应的第二开口31，所述开口21、内腔22和第二开口31依次连通，获得管状粗坯3。
进一步的，对于步骤S3，所述热处理为球化退火处理，
进一步的，所述球化退火处理包括：将管状粗坯3加热至770℃，再降温至680℃并保温5个小时，之后将所述管状粗坯3冷却至常温。
进一步的，对于步骤S3，在所述球化退火处理之后依次进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，
进一步的，通过抛丸处理去除管状粗坯3的表面氧化皮；
进一步的，通过所述磷化处理在去除表面氧化皮的管状粗坯3表面形成一层磷化膜；
进一步的，通过所述皂化处理在覆盖有磷化膜的管状粗坯3表面形成皂化膜层。
进一步的，对于步骤S3，所述锻造为冷锻，用冷锻将所述管状粗坯3进行拉伸，获得管状细坯4。
进一步的，所述管状细坯4具有不规则端面41；
进一步的，对于步骤S4，所述铣削包括对所述不规则端面41进行平面铣削，获得端面为平面的管状精坯(5)。
进一步的，对管状精坯5的热处理为低温退火处理，具体包括如下步骤：
将管状精坯5加热至700℃，并保温2个小时，再将所述管状精坯5冷却至常温，再进行抛丸处理去除所述管状精坯5的表面氧化皮。
本发明还提供一种空心轴，该空心轴根据本发明所述的空心轴的制造方法制成。
请继续参照图1-7，本发明所述空心轴的制作方法是先将棒料1进行温锻，通过温锻反挤压出一个具有封闭端面23的毛坯2，再通过机加工去掉毛坯2的封闭端面23，得到一个管状粗坯3，继续对管状粗坯3进行球化退火处理，待管状粗坯3冷却之后再对其进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，之后再对其进行冷锻拔长，获得管状细坯4，之后再对管状细坯4进行铣削，去除管状细坯4的不规则端面41，得到管状精坯5。
一般来说，加工出管状精坯5即基本加工出了空心轴毛坯，若想得到带有缩口的空心轴则可以继续对管状精坯5进行低温退火处理，待管状精坯5冷却后再对其进行抛丸处理，去掉管状精坯5表面的氧化皮之后径向锻造，则可以根据需求获得不同规格型号的空心轴。
参见图6，即为径向锻造所述管状精坯5其中一端得到的一端缩口的空心轴7；
参见图7，即为径向锻造所述管状精坯5两端得到的两端缩口的空心轴6。
本发明所述空心轴的制造方法是采用温锻对棒料进行锻造，温锻成形是在金属材料温度升高后变形抗力降低、塑性提高，而表面尚未剧烈氧化的温度条件下完成零件的成形，可以充分利用金属的塑形，降低变形抗力；
采用抛丸工序处理毛坯表面，可以去除表面氧化皮等杂质提高外观质量；
采用磷化处理是应用化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，可以给基体金属提供保护，一定程度防止金属被腐蚀；
采用皂化处理是在磷化处理的基础上进一步给基体金属增加润滑性能。
综上所述，本发明所述空心轴的制造方法与传统空心轴的制造方法相比，本发明所述的制造方法保证了零件成型后整体的强度及刚性，且与传制造工艺相比节省了材料，增加了一次成型率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

Claims (10)

1.一种空心轴的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：对棒料(1)进行锻造，获得毛坯(2)；
S2：对步骤S1获得的毛坯(2)进行机加工，获得管状粗坯(3)；
S3：对步骤S 2获得的管状粗坯(3)热处理后进行锻造，获得管状细坯(4)；
S4：对步骤S 3获得的管状细坯(4)进行铣削，获得管状精坯(5)。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：对步骤S4获得的管状精坯(5)进行热处理，再对所述管状精坯(5)的两端进行径向锻造，获得两端缩口的空心轴(6)。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：对于步骤S1，所述锻造包括温锻，采用温锻模具将所述棒料(1)反挤成毛坯(2)；
所述毛坯(2)为柱体，所述柱体具有开口(21)以及与所述开口(21)连通的内腔(22)，所述开口(21)位于所述柱体的一端端面；
所述柱体的另一端面为封闭端面(23)。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：对于步骤S 2，所述机加工包括切削加工，通过切削去除所述毛坯(2)的封闭端面(23)，获得与所述开口(21)相对应的第二开口(31)，所述开口(21)、内腔(22)和第二开口(31)依次连通，获得管状粗坯(3)。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：对于步骤S 3，所述热处理为球化退火处理，所述球化退火处理包括：将管状粗坯(3)加热至770℃～790℃，再降温至680℃～720℃并保温5～7个小时，之后将所述管状粗坯(3)冷却至常温。
6.根据权利要求1或5所述的制造方法，其特征在于：对于步骤S3，在所述球化退火处理之后依次进行抛丸处理、磷化处理和皂化处理，
通过抛丸处理去除管状粗坯(3)的表面氧化皮；
通过所述磷化处理在去除表面氧化皮的管状粗坯(3)表面形成一层磷化膜；
通过所述皂化处理在覆盖有磷化膜的管状粗坯(3)表面形成皂化膜层。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：对于步骤S 3，所述锻造为冷锻，用冷锻将所述管状粗坯(3)进行拉伸，获得管状细坯(4)。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述管状细坯(4)具有不规则端面(41)；
对于步骤S4，所述铣削包括对所述不规则端面(41)进行平面铣削，获得端面为平面的管状精坯(5)。
9.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于：对管状精坯(5)的热处理为低温退火处理，具体包括如下步骤：
将管状精坯(5)加热至680℃～700℃，并保温2个小时，再将所述管状精坯(5)冷却至常温，再进行抛丸处理去除所述管状精坯(5)的表面氧化皮。
10.一种空心轴，其特征在于：该空心轴根据权利要求1-9中任意一项所述的空心轴的制造方法制成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111889532A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 中北大学 一种高性能铝镁合金管材缩径旋转挤压成形模具
CN113146164A (zh) * 2021-04-30 2021-07-23 宁波兆盈医疗器械有限公司 一种胫骨髓内钉加工工艺
CN113477857A (zh) * 2021-04-06 2021-10-08 江苏太平洋精锻科技股份有限公司 一种空心电机轴的成形加工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006102778A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Honda Motor Co Ltd 中空軸の製造方法
CN103341735A (zh) * 2013-07-09 2013-10-09 中联重科股份有限公司 空心轴及其制造方法
CN104114299A (zh) * 2011-12-30 2014-10-22 巴巴萨海布·尼尔康德·卡利亚尼 一种制造空心轴的方法
CN106493282A (zh) * 2016-12-01 2017-03-15 贵州安大航空锻造有限责任公司 Ti1023钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法
CN107138926A (zh) * 2017-06-20 2017-09-08 江苏威鹰机械有限公司 汽车cvt自动变速器导轮轴制造工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006102778A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Honda Motor Co Ltd 中空軸の製造方法
CN104114299A (zh) * 2011-12-30 2014-10-22 巴巴萨海布·尼尔康德·卡利亚尼 一种制造空心轴的方法
CN103341735A (zh) * 2013-07-09 2013-10-09 中联重科股份有限公司 空心轴及其制造方法
CN106493282A (zh) * 2016-12-01 2017-03-15 贵州安大航空锻造有限责任公司 Ti1023钛合金空心轴颈锻件近等温锻造成形方法
CN107138926A (zh) * 2017-06-20 2017-09-08 江苏威鹰机械有限公司 汽车cvt自动变速器导轮轴制造工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111889532A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 中北大学 一种高性能铝镁合金管材缩径旋转挤压成形模具
CN113477857A (zh) * 2021-04-06 2021-10-08 江苏太平洋精锻科技股份有限公司 一种空心电机轴的成形加工方法
CN113477857B (zh) * 2021-04-06 2022-11-08 江苏太平洋精锻科技股份有限公司 一种空心电机轴的成形加工方法
CN113146164A (zh) * 2021-04-30 2021-07-23 宁波兆盈医疗器械有限公司 一种胫骨髓内钉加工工艺

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