CN111230430B - 一种轮毂锻件前模的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种轮毂锻件前模的制造工艺，工艺步骤如下：下料、粗车、精车，精密数控设备精车端面、外径和内径，对毛坯进行精车到成品尺寸，车削去除毛坯上的加工余量；真空淬火，对精车后的半成品进行真空淬火处理；回火，完成真空淬火后，在对半成品进行回火处理；表面喷砂处理，对半成品的端面、内壁和外径进行喷砂处理，增强模具表面压应力；表面抛光处理，半成品完成后表面喷砂后，再进行表面的抛光处理；表面涂层处理；完成抛光处理后，再半成品的表面进行表面涂层处理。它通过改变前模的制造加工工艺，将同样结构的轮毂锻件前模的平均寿命提高至10000次，有效的降低了生产成本。
Description
技术领域：
本发明涉及锻造模具制备工艺的技术领域，更具体地说涉及一种轮毂锻件前模的制造工艺。
背景技术：
冲压锻造是现有工业生产中主要的机加工方式，在轴承锻造行业中尤为常见。冲压锻造需要采用到模具；目前轴承锻造行业中存在一种轮毂锻件的前模，其前模的结构如图1所示，前模的制造工艺如图 2的工艺流程图所示，其步骤依次为下料、粗车、真空淬火、回火、磨削外径和精车内径和端面，采用该工艺制造的前模在实际生产应用中，前模的内径容易出现内壁磨损、拉毛，从而导致前模早期失效，该前模的平均寿命在4000次左右。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供了一种轮毂锻件前模的制造工艺，其通过整改前模的制造工艺，将同样结构的轮毂锻件前模的平均寿命提高至10000次，有效的降低了生产成本。
一种轮毂锻件前模的制造工艺，工艺步骤如下：
①、下料，棒料切割，为前模准备圆柱形的粗坯；
②、粗车，对粗坯两端面、外壁和内侧进行初步车削，车削成与前模外形相同的毛坯，毛坯的两端面、内壁和外壁均设有加工余量；
③、精车，精密数控设备精车端面、外径和内径，对毛坯进行精车呈半成品，车削去除毛坯上的加工余量；
④、真空淬火，对精车后的半成品进行真空淬火处理；
⑤、回火，完成真空淬火后，在对半成品进行回火处理；
⑥、表面喷砂处理，对半成品的端面、内壁和外径进行喷砂处理；
⑦、表面抛光处理，半成品完成后表面喷砂后，再进行表面的抛光处理，增强模具表面压应力；
⑧、表面涂层处理；完成抛光处理后，再半成品的表面进行表面涂层处理。
优选的，所述工艺中的前模呈圆环形，前模的内壁上成型有圆锥面，前模内壁的两端成型有与圆锥面两端相连的圆柱面，前模内大直径段的圆柱面长度大于小直径段的圆柱面。
优选的，所述前模的长度为50～60mm，前模外壁的直径为105～ 110mm，前模大直径段的内壁直径为70～75mm，前模小直径段的内壁直径为65～70mm,所述前模内壁、外壁的粗糙度均为0.8。
优选的，所述工艺中真空淬火采用油淬，模具进入真空淬火炉，加热温度升到650℃时保温一定时间，再升温到850℃时保温一定时间，分阶段温度加热，充分保证模具芯部和表面温度一致，减小淬火应力，再升温到1100℃时保温一定时间，保证材料充分合金化转变，再炉内油冷循环搅拌冷却后出炉。模具出炉后表面温度到室温后在回火处理，回火温度为580℃，每次保温2小时，连续回火3次，每次出炉模具需要冷却到室温后再进炉进行下次回火。
优选的，所述工艺中的回火工艺如下，模具淬火出炉后表面温度到室温后再回火处理，回火温度为580℃，保温2小时，连续回火3 次(温度和时间相同)，每次回火出炉模具需要冷却到室温后再进炉进行下次回火。
优选的，所述工艺中表面涂层处理采用PVD涂层,提高模具表面耐磨性能和抗热红硬性能。
本发明的有益效果在于：
它通过整改前模的制造工艺，将同样结构的轮毂锻件前模的平均寿命提高至10000次，有效的降低了生产成本。
附图说明：
图1为本发明轮毂锻件前模的结构示意图；
图2为本发明前模原制造工艺的流程示意图；
图3为本发明前模现制造工艺的流程示意图；
图4为本发明前模现制造工艺中热处理工序参数的折线图。
具体实施方式：
实施例：见图3所示，一种轮毂锻件前模的制造工艺，工艺步骤如下：
①、下料，棒料切割，为前模准备圆柱形的粗坯；
②、粗车，对粗坯两端面、外壁和内侧进行初步车削，车削成与前模外形相同的毛坯，毛坯的两端面、内壁和外壁均设有加工余量；
③、精车，精密数控设备(可以采用数控车床)精车端面、外径和内径，对毛坯进行精车呈半成品，车削除毛坯上的加工余量；
④、真空淬火，对精车后的半成品进行真空淬火处理；
⑤、回火，完成真空淬火后，在对半成品进行回火处理；
⑥、表面喷砂处理，对半成品的端面、内壁和外径进行喷砂处理，增强模具表面压应力；
⑦、表面抛光处理，半成品完成后表面喷砂后，再进行表面的抛光处理；
⑧、表面涂层处理；完成抛光处理后，再半成品的表面进行表面涂层处理。
优选的，所述工艺中的前模呈圆环形，前模的内壁上成型有圆锥面，前模内壁的两端成型有与圆锥面两端相连的圆柱面，前模内大直径段的圆柱面长度大于小直径段的圆柱面。
优选的，所述前模的长度为50～60mm，前模外壁的直径为105～ 110mm，前模大直径段的内壁直径为70～75mm，前模小直径段的内壁直径为65～70mm,所述前模内壁、外壁的粗糙度均为0.8。
优选的，所述工艺中真空淬火采用油淬，模具进入真空淬火炉，加热温度升到650℃时保温一定时间，再升温到850℃时保温一定时间，分阶段温度加热，充分保证模具芯部和表面温度一致，减小淬火应力，再升温到1100℃时保温一定时间，保证材料充分合金化转变，再炉内油冷循环搅拌冷却后出炉。模具出炉后表面温度到室温后在回火处理，回火温度为580℃，每次保温2小时，连续回火3次，每次出炉模具需要冷却到室温后再进炉进行下次回火。
优选的，所述工艺中的回火工艺如下，模具淬火出炉后表面温度到室温后再回火处理，回火温度为580℃，保温2小时，连续回火3 次(温度和时间相同)，每次回火出炉模具需要冷却到室温后再进炉进行下次回火。
优选的，所述工艺中表面涂层处理采用PVD涂层，提高模具表面耐磨性能和抗热红硬性能。
工作原理：本发明为轮毂锻件前模的制造工艺，主要技术创造点在于对原有制造工艺进行改变，改变热处理顺序，并且增加表面涂层处理工艺；
改变热处理顺序，原先工艺中的热处理位于精车的前面，热处理后再精车前模的内径，增加了内径表面拉应力，且破坏了热处理后的内径表面淬火层显微组织保持层；而现工艺，将精车放在热处理加工之前，可以消除车削拉应力，且保留了热处理后的内径表面淬火层显微组织保持层；
最后通过表面喷砂、表面抛光处理，可以去除热处理后附着在前模表面的杂物并保证前模表面内外壁的表面粗糙度；
再经过表面粗糙度加工后，还进行了PVD涂层技术处理，PVD涂层内应力小，具备较高的韧性和耐磨性能。
所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。
Claims (4)
1.一种轮毂锻件前模的制造工艺，工艺步骤如下：
①、下料，棒料切割，为前模准备圆柱形的粗坯；
②、粗车，对粗坯两端面、外壁和内侧进行初步车削，车削成与前模外形相同的毛坯，毛坯的两端面、内壁和外壁均设有加工余量；
③、精车，精密数控设备精车端面、外径和内径，对毛坯进行精车呈半成品，车削去除毛坯上的加工余量；
④、真空淬火，对精车后的半成品进行真空淬火处理；
所述工艺中真空淬火采用油淬，模具进入真空淬火炉，加热温度升到650℃时保温一定时间，再升温到850℃时保温一定时间，分阶段温度加热，充分保证模具芯部和表面温度一致，减小淬火应力，再升温到1100℃时保温一定时间，保证材料充分合金化转变，再炉内油冷循环搅拌冷却后出炉；
⑤、回火，完成真空淬火后，在对半成品进行回火处理；
所述工艺中的回火工艺如下，模具淬火出炉后表面温度到室温后再回火处理，回火温度为580℃，保温2小时，连续回火3次，每次回火的温度和时间均相同，每次回火出炉模具需要冷却到室温后再进炉进行下次回火；
⑥、表面喷砂处理，对半成品的端面、内壁和外径进行喷砂处理,增强模具表面压应力；
⑦、表面抛光处理，半成品完成后表面喷砂后，再进行表面的抛光处理；
⑧、表面涂层处理；完成抛光处理后，再半成品的表面进行表面涂层处理。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂锻件前模的制造工艺，其特征在于：所述工艺中的前模呈圆环形，前模的内壁上成型有圆锥面，前模内壁的两端成型有与圆锥面两端相连的圆柱面，前模内大直径段的圆柱面长度大于小直径段的圆柱面。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂锻件前模的制造工艺，其特征在于：所述前模的高度为50～60mm，前模外壁的直径为105～110mm，前模大直径段的内壁直径为70～75mm，前模小直径段的内壁直径为65～70mm,所述前模内壁、外壁的粗糙度均为0.8。
4.根据权利要求1所述的一种轮毂锻件前模的制造工艺，其特征在于：所述工艺中表面涂层处理采用PVD涂层，提高模具表面耐磨性能和抗热红硬性能。
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