CN111195658A - 一种异形摇臂轴无缝钢管及其成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精密冷拔管领域，尤其涉及一种异形摇臂轴无缝钢管及其成型方法,包括外管、与所述外管密封配合的内衬；所述内衬横截面为等分三叉形,其成型方法包括挤压、组合、拉拔，制成摇臂轴所需无缝钢管。本发明通过挤压成型，制成内衬，将内衬套接在外管内，通过拉拔工艺一次成型，拉拔工艺成型速度快，制成带有通道的摇臂轴毛坯，将毛坯外壁按实际需求进行加工即可得到摇臂轴，减少了摇臂轴内部通道的加工工序，从而提升发动机摇臂轴的制作效率。

Description

一种异形摇臂轴无缝钢管及其成型方法
技术领域
本发明涉及精密冷拔管领域，尤其涉及一种异形摇臂轴无缝钢管及其成型方法。
背景技术
当前,随着我国工业生产规模的扩大,能源资源呈现出日益紧张的局面,生态保护的观念深入人心,这也使得节能降耗成为各行业关注的重点问题。在这一背景下,汽车节油引起了全社会的广泛关注。汽车节油主要方式为提升汽车发动机燃油效率，常用方法为改变发动机气门结构，常用结构为三气门式即两个进气门和一个排气门，与之配合的摇臂轴内部结构为三个独立通道，为气门摇臂提供润滑。
但普通摇臂轴内部三通道结构为数控加工制作，其制作成本高，加工效率低，现亟需一种制作效率高的三通道摇臂轴。
发明内容
本发明的目的是提供一种异形摇臂轴无缝钢管及其成型方法，以解决上述问题，以提升三通道摇臂轴的生产效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种异形摇臂轴无缝钢管，包括外管、与所述外管密封配合的内衬；所述内衬横截面为等分三叉形。
一种异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，计算所述内衬外切圆周长L，将所得周长L乘以系数n 得到拉拔所述内衬所使用的钢管周长L1＝nL；
步骤2，将步骤1中周长为L1的所述钢管放入挤压模具内挤压，得到所述内衬；
步骤3，选取所述外管内径等于所述内衬外切圆直径，所述外管壁厚为4-5mm；
步骤4，将步骤3中所述外管进行无氧热处理；
步骤5，将步骤2中挤压好的所述内衬放至步骤4中无氧热处理后的所述外管内部得到组合件，将所述组合件进行打头处理；
步骤6，将步骤5中得到的所述组合件浸泡拉拔油，通过拉拔模具及拉拔装置拔制得到最终成品。所述成品为异形摇臂轴无缝钢管的毛坯管，将其应用于异形摇臂轴无缝钢管时还需要进行表面处理。
优选的，所述步骤4还包括如下步骤：
步骤4.1，所述外管内径小于所述内衬外切圆直径，所述外管进行无氧热处理；
步骤4.2，所述外管浸泡拉拔油，所述外管使用拉拔模具a将所述外管内壁拉拔出与所述内衬相匹配的凹槽。
优选的，所述步骤1中n＝1.1-1.3，n的取值受材料本身延展性的影响，延展性越大，n值越大。
优选的，所述无氧热处理，无氧退火露点含量≤-65℃，氧含量 5ppm以内。
优选的，所述浸泡拉拔油，拉拔油水含量1.0-1.6％，酸值80-110，温度60±5℃，浸泡20-25分钟。
本发明具有如下技术效果：
本发明通过挤压成型，制成内衬，将内衬套接在外管内，通过拉拔工艺一次成型，拉拔工艺成型速度快，制成带有通道的摇臂轴毛坯，将毛坯外壁按实际需求进行加工即可得到摇臂轴，减少了摇臂轴内部通道的加工工序，从而提升发动机摇臂轴的制作效率。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明无缝钢管结构示意图；
图2为本发明内衬结构示意图；
图3为拉拔装置结构示意图；
图4为图3的C-C剖视结构示意图；
图5为挤压模具结构示意图；
图6为拉拔模具的结构示意图；
图7为图6的B-B剖视结构示意图；
图8为拉拔模具a的结构示意图。
其中，1为机架，2为装模器，201为模具安装槽，2013为拉拔模具,2014为模具型腔，2015为拉拔模具a,3为拉拔车，4为组合件， 5为无缝钢管，501为内衬，502为外管，6为挤压模具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
参照图1-7所示，本实施例提供一种异形摇臂轴无缝钢管，包括外管502、与外管502密封配合的内衬501；内衬501横截面为等分三叉形，制作摇臂轴时仅需要加工本实施例无缝钢管的外壁形状即可制成摇臂轴，无需再加工内部通道，极大的提升了摇臂轴的加工效率。
一种异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，包括如下步骤：
步骤1，计算内衬501外切圆周长L，将所得周长L乘以系数n 得到拉拔内衬501所使用的钢管5011周长L1＝nL，增加钢管5011周长为挤压变形及三叉部分与外管502结合拉拔时变形预留余量；
步骤2，将步骤1中周长为L1的钢管5011放入挤压模具6内挤压，得到内衬501；
步骤3，选取外管502内径等于内衬501外切圆直径，外管502 壁厚为4mm；
步骤4，将步骤3中外管502进行无氧热处理，通过无氧热处理，提升外管502力学性能；
步骤5，将步骤2中挤压好的内衬501放至步骤4中无氧热处理后的外管502内部得到组合件4，将组合件4进行打头处理，打头处理后组合件4更容易穿过拉拔模具2013进行拔制；
步骤6，将步骤5中得到的组合件4浸泡拉拔油，通过拉拔模具 2013及拉拔装置拔制得到最终成品，拉拔模具2013内径小于外管502 外径。组合件4浸泡拉拔油后不会造成组合件4拉毛、拉伤，提高成品的光洁度。
进一步优化方案，步骤1中n＝1.1。
进一步优化方案，无氧热处理，无氧退火露点含量≤-65℃，氧含量5ppm以内。
进一步优化方案，浸泡拉拔油，拉拔油水含量1.6％，酸值80，温度55℃，浸泡20分钟。
本实施例的制作过程如下：
计算内衬501外切圆周长L，将所得周长L乘以系数n得到拉拔内衬501所使用的钢管5011周长L1＝1.1L，周长为L1的钢管5011放入挤压模具6内挤压，得到内衬501；选取外管502内径等于内衬501 外切圆直径，外管502壁厚为4-5mm；将外管502进行无氧热处理，无氧退火露点含量≤-65℃，氧含量5ppm以内；将挤压好的内衬501 放至无氧热处理后的外管502内部得到组合件4，将组合件4进行打头处理；将步骤5中得到的组合件4浸泡拉拔油，浸泡拉拔油，拉拔油水含量1.6％，酸值80，温度55℃，浸泡20分钟，将组合件4穿过拉拔模具2013后与拉拔车3进行固定，拉拔模具2013固定安装在装模器2的模具安装槽201内，装模器2与机架1固定，通过拉拔装置上的拉拔车3拔制得到本发明的无缝钢管5，本发明制得的无缝钢管5为冷拔制得，长度较长，可根据实际使用情况进行切割，再将外表面按需求进行加工即可得到发动机摇臂轴，拉拔成型单个组合件4 成型速度快，较正常生产工艺减少了内部通道加工工序，从而提升摇臂轴的制作效率。
实施例二
参照图8所示，本实施例的无缝钢管成型方法与实施例一的区别仅在于，外管502壁厚为5mm；
步骤4还包括如下步骤：
步骤4.1，外管502内径小于内衬501外切圆直径，外管502进行无氧热处理；
步骤4.2，外管502浸泡拉拔油，外管502使用拉拔模具a2015 将外管502内壁拉拔出与内衬501相匹配的凹槽；
进一步优化方案，步骤1中n＝1.2(也可以是1.1-1.3范围内的其它数值)，通过增加系数n的数值，使内衬501与外管502结合更加紧密，密封较实施例一效果更好。
进一步优化方案，浸泡拉拔油，拉拔油水含量1.3％，酸值100，温度60℃，浸泡23分钟，所得到的无缝钢管5外表缺陷更少。
使用拉拔模具a2015将外管502内壁拉拔出与内衬501相匹配的凹槽，内衬501放入外管502内部时通过相匹配的凹槽，使最终拉拔成型过程中内衬501在外管502内部更加稳定，形成的无缝管内的通道精度更高。
实施例三
参照图1-8所示，本实施例的无缝钢管成型方法与实施例二的区别仅在于，步骤1中n＝1.3，通过增加系数n的数值，使内衬501与外管502结合更加紧密，密封较实施例二效果更好。
进一步优化方案，浸泡拉拔油，拉拔油水含量1％，酸值110，温度65℃，浸泡25分钟。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，而不是指示或暗示所指的装置或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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种异形摇臂轴无缝钢管，其特征在于：包括外管(502)、与所述外管(502)密封配合的内衬(501)；所述内衬(501)横截面为等分三叉形。
2.一种用权利要求1所述的异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，计算所述内衬(501)外切圆周长L，将所得周长L乘以系数n得到拉拔所述内衬(501)所使用的钢管(5011)周长L1＝nL；
步骤2，将步骤1中周长为L1的所述钢管(5011)放入挤压模具(6)内挤压，得到所述内衬(501)；
步骤3，选取所述外管(502)内径等于所述内衬(501)外切圆直径，所述外管(502)壁厚为4-5mm；
步骤4，将步骤3中所述外管(502)进行无氧热处理；
步骤5，将步骤2中挤压好的所述内衬(501)放至步骤4中无氧热处理后的所述外管(502)内部得到组合件(4)，将所述组合件(4)进行打头处理；
步骤6，将步骤5中得到的所述组合件(4)浸泡拉拔油，通过拉拔模具(2013)及拉拔装置拔制得到最终成品。
3.根据权利要求2所述的异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述步骤4还包括如下步骤：
步骤4.1，所述外管(502)内径小于所述内衬(501)外切圆直径，所述外管(502)进行无氧热处理；
步骤4.2，所述外管(502)浸泡拉拔油，所述外管(502)使用拉拔模具a(2015)将所述外管(502)内壁拉拔出与所述内衬(501)相匹配的凹槽。
4.根据权利要求2所述的异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述步骤1中n＝1.1-1.3。
5.根据权利要求3所述的异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述无氧热处理，无氧退火露点含量≤-65℃，氧含量5ppm以内。
6.根据权利要求3所述的异形摇臂轴无缝钢管的生产方法，其特征在于：所述浸泡拉拔油，拉拔油水含量1.0-1.6％，酸值80-110，温度60±5℃，浸泡20-25分钟。
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