CN114633077A - 一种转向垂臂的加工方法 - Google Patents

一种转向垂臂的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114633077A
CN114633077A CN202210361519.7A CN202210361519A CN114633077A CN 114633077 A CN114633077 A CN 114633077A CN 202210361519 A CN202210361519 A CN 202210361519A CN 114633077 A CN114633077 A CN 114633077A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blank
plumbing arm
steering
steering plumbing
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210361519.7A
Other languages
English (en)
Inventor
吴小兰
陈刚
刘杰
徐金高
何超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Shiyan Auto Forging Steel Parts Co ltd
Original Assignee
Dongfeng Shiyan Auto Forging Steel Parts Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Shiyan Auto Forging Steel Parts Co ltd filed Critical Dongfeng Shiyan Auto Forging Steel Parts Co ltd
Priority to CN202210361519.7A priority Critical patent/CN114633077A/zh
Publication of CN114633077A publication Critical patent/CN114633077A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below

Abstract

本发明公开了一种转向垂臂的加工方法，属于锻件热处理技术领域，解决了现有转向垂臂的中心孔处容易产生裂纹的问题；包括以下步骤：下料；锻造；钻孔：钻削转向垂臂毛胚的两端的中心孔，使得中心孔基本成型；调制：对转向垂臂毛胚进行淬火和回火，淬火温度为40℃～55℃，使得转向垂臂毛胚获得良好的综合机械性能；喷丸；探伤；机加工：对转向垂臂毛胚进行各种机械加工，切削转向垂臂毛胚的多余部分，获得与设计尺寸一致的转向垂臂。本发明能够减小中心孔处的应力集中，避免淬火裂纹的产生。

Description

一种转向垂臂的加工方法
技术领域
本发明涉及锻件热处理技术领域，尤其涉及一种转向垂臂的加工方法。
背景技术
汽车转向器又名转向机、方向机，它是汽车转向系中最重要的部件。它的作用是:增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。转向垂臂是汽车转向器中重要的零部件，直接关系到汽车的行驶安全。
转向垂臂属于保安件，产品形状结构(各处截面变化)差异大，产品在加热淬火冷却时淬火应力集中。在实际的制造过程中，在锻造工艺时，由于锻造工艺自身的限制，无法直接将中心孔锻造处理，通常是先在胚料的两端锻压出中心孔的预留孔，相对设置的两预留孔之间设有隔离层。隔离层与预留孔的孔壁之间极其容易在淬火时产生淬火裂纹。如若不保留预留孔，转向垂臂的两侧又较厚，内部难以被淬透，得不到对应的金相组织。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种转向垂臂的加工方法，用以解决现有转向垂臂的中心孔处容易产生裂纹的问题。
本发明提供一种转向垂臂的加工方法，包括以下步骤：
下料；
锻造；
钻孔：钻削转向垂臂毛胚的两端的中心孔，使得中心孔基本成型；
调制：对转向垂臂毛胚进行淬火和回火，淬火温度为40℃～55℃，使得转向垂臂毛胚获得良好的综合机械性能；
喷丸；
探伤；
机加工：对转向垂臂毛胚进行各种机械加工，切削转向垂臂毛胚的多余部分，获得与设计尺寸一致的转向垂臂。
进一步的，在下料过程中，首先从从钢胚上切下预定质量的胚料，然后对胚料进行清洗。
进一步的，在锻造过程中，将胚料输入到加热炉中，加热到1150℃～1250℃，并对胚料进行锻造成型，获得转向垂臂毛胚。
进一步的，在锻造过程中，转向垂臂毛胚的两端被锻压出中心孔的预留孔，相对设置的预留孔之间设有隔离层。
进一步的，在钻孔过程中，借助钻头将两相对设置的预留孔之间的隔离层削去，获得基本成型的中心孔。
进一步的，在调制过程中，转向垂臂毛胚的中心孔处厚度均匀，中心孔的内壁先后经过淬火和回火，淬火液的初始温度为50℃。
进一步的，在淬火加热过程中，将转向垂臂毛胚加热到800℃以上，并保温1h～2h。
进一步的，在回火过程中，将转向垂臂毛胚加热至500～650℃后保温，保温1.5h～2.5h。
进一步的，在喷丸过程中，采用喷丸机对转向垂臂毛胚进行喷丸，去除转向垂臂毛胚表面的氧化物并对转向垂臂毛胚进行表层强化。
进一步的，利用磁粉对转向垂臂毛胚进行探伤，观察转向垂臂毛胚的表面的磁粉分布情况，以确定转向垂臂毛胚的内部是否存在淬火裂纹。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
(1)本发明的一种转向垂臂的加工方法，首先将预留孔钻通，两端端头截面结构无大的变化，淬火冷却时可有效避免应力集中，避免淬火裂纹的产生。
(2)本发明的一种转向垂臂的加工方法，通过钻通预留孔，增强了转向垂臂毛胚的抗裂纹产生的能力，降低淬火液的温度，适度增加转向垂臂毛胚的淬火强度，能够加快淬火冷却速度，提高淬火组织的产品质量。
(3)本发明的一种转向垂臂的加工方法，隔离层被切削掉后，转向垂臂毛胚的重量下降，在热处理调质过程中可以减少能耗，保护了环境，降低热处理制造成本，提高了产品的性价比。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的工艺流程图；
图2是本发明中钻孔前转向垂臂毛胚的结构示意图；
图3是本发明中钻孔后转向垂臂毛胚的结构示意图；
图4是本发明对转向垂臂进行晶粒观察的数据表：
图中，转向垂臂毛胚100、预留孔110、中心孔120。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本实施例中的一种转向垂臂的加工方法,包括以下步骤：
下料：选购40Cr材质的矩形钢胚，利用切割机对条状的矩形钢胚进行切割，获得预定长度和相应质量的钢胚段，对钢胚段进行清洗，洗去表面可能沾附的杂物和碎屑。
锻造：将得到的钢胚段输入到加热炉中，加热到1150℃～1250℃，使得钢胚恢复塑形，将钢胚输送到模锻模具中，使用油压机完成对上下锻模的锻压，对钢胚进行模压成型，使钢胚的外形与转向摇臂基本一致的毛胚。在具体实施过程中，选用锻压力超过5000t的油压机，可以促进钢胚的模压成型。在锻压模具中设有凸起，凸起直接作用于钢胚，使得转向垂臂毛胚100的两端被锻压出中心孔120的预留孔110，预留孔110的轴线位置与中心孔120的轴线完全一致，预留孔110的内径小于设计中中心孔120的内径，两相对设置的预留孔110之间设有隔离层，二者不相连通。
需要特别说明的是：由于锻压工艺的限制，现有的锻压模具无法直接在胚料上开孔，只能锻压出一定深度的预留孔110，为后续中心孔120的加工做准备。
钻孔：借助钻铣床，使用大直径的钻头将两预留孔110之间的隔离层打穿，使得中心孔120整体预先成型，此时的孔径小于设计中的中心孔120的内径。隔离层被切削掉后，转向垂臂毛胚100的重量下降，在热处理调质过程中可以减少能耗，保护了环境，降低热处理制造成本，提高了产品的性价比。
调制：首先将转向垂臂毛胚100投入到加热炉中，加热到800℃以上，并保温1h～2h，使得转向垂臂毛胚100内部的晶粒全部转化成奥氏体。接下来，将转向垂臂毛胚100投入到温度为40℃～55℃的淬火液中，使得转向垂臂毛胚100急速冷却，转向垂臂毛胚100内部的奥氏体晶粒全部转化成马氏体。最后将转向垂臂毛胚100加热到500～650℃后保温，保温1.5h～2.5h。使得转向垂臂毛胚100内部的马氏体晶粒转化成回火马氏体晶粒，转向垂臂毛胚100整体获得良好的综合机械性能。在整个调制过程中，中心孔120处的组织的热应力较小，厚度相对均匀，不易产生裂纹。同时，由于中心孔120处的组织不易产生裂纹，可以适当降低淬火温度，将原本的淬火液的温度由60℃降低到50℃。加速转向垂臂毛胚100的冷却过程，促进马氏体晶粒的生成，可以提高转向垂臂整体的质量。
喷丸：将转向垂臂毛胚100输送到喷丸机，喷丸机为叶轮式喷丸机，喷丸机采用0.4mm的钢丸对毛胚进行喷丸处理，喷丸速度为180r/min,对转向垂臂毛胚100喷丸10min。去除转向垂臂毛胚100表面的氧化层，另外，喷出钢丸可以对转向垂臂毛胚100的表面进行硬化处理，增强转向垂臂毛胚100的表面强度。
探伤：将转向垂臂毛胚100置于100％的磁粉中，磁粉会自然吸附在转向垂臂毛胚100上，通过观察转向垂臂毛胚100的表面的磁粉分布情况，可以确定转向垂臂毛胚100的内部是否存在淬火裂纹，对有重大裂纹转向垂臂毛胚100进行报废处理，对裂纹较小的转向垂臂毛胚100进行修复，避免问题件出厂使用，生成安全隐患。
机加工：对转向垂臂毛胚100的表面进行铣削，对中心孔120的内部进行镗削，切削转向垂臂毛胚100的多余部分，获得与设计尺寸一致的转向垂臂100。
请参阅图1至图3，通过增加对转向垂臂毛胚100的预留孔110进行钻孔的工艺工序，在探伤阶段，转向垂臂毛胚100在中心孔120处的淬火裂纹发生率由原来的30％降低到现在的1％以下，基本解决了转向垂臂毛胚100的淬火裂纹问题。同时，由于增强了转向垂臂毛胚100的抗裂纹产生的能力，可以降低淬火液的温度，适度增加转向垂臂毛胚100的淬火强度。在检测过程中，将得到的转向垂臂100成品从中间切断，在距离转向垂臂100成品表面10cm深处的位置取样，对样品进行打磨、抛光以及侵蚀，将得到的样本置于100倍的显微镜下观察，与GB13320-2007中的图3进行对比。
请参阅图4，对同批次的两转向垂臂毛胚100进行测试，一个转向垂臂毛胚100不钻中心孔，另一转向垂臂毛胚100钻中心孔，得到的多组数据。参阅数据表，在实施例6中，两转向臂的观测结果都高于四级，质量均不合格，结果是由热处理失败导致的，排除在外。通过对比实施例1至5可知，经过本申请所述方法改良得到的转向垂臂100成品的观测结果普遍比改进前高2-3级，转向垂臂的综合性能高于改进前。只在实施例4中，未钻孔的转向垂臂符合标准，未经过工艺改造的转向垂臂毛胚合格率过低，质量较差。通过本申请所述方法改良得到的转向垂臂基本符合国标的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明之内。

Claims (10)

1.一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
下料；
锻造；
钻孔：钻削转向垂臂毛胚的两端的中心孔，使得中心孔基本成型；
调制：对转向垂臂毛胚进行淬火和回火，淬火温度为40℃～55℃，使得转向垂臂毛胚获得良好的综合机械性能；
喷丸；
探伤；
机加工：对转向垂臂毛胚进行各种机械加工，切削转向垂臂毛胚的多余部分，获得与设计尺寸一致的转向垂臂。
2.根据权利要求1所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在下料过程中，首先从从钢胚上切下预定质量的胚料，然后对胚料进行清洗。
3.根据权利要求2所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在锻造过程中，将胚料输入到加热炉中，加热到1150℃～1250℃，并对胚料进行锻造成型，获得转向垂臂毛胚。
4.根据权利要求3所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在锻造过程中，转向垂臂毛胚的两端被锻压出中心孔的预留孔，相对设置的预留孔之间设有隔离层。
5.根据权利要求4所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在钻孔过程中，借助钻头将两相对设置的预留孔之间的隔离层削去，获得基本成型的中心孔。
6.根据权利要求5所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在调制过程中，转向垂臂毛胚的中心孔处厚度均匀，中心孔的内壁先后经过淬火和回火，淬火液的初始温度为50℃。
7.根据权利要求6所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在淬火加热过程中，将转向垂臂毛胚加热到800℃以上，并保温1h～2h。
8.根据权利要求7所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在回火过程中，将转向垂臂毛胚加热至500～650℃后保温，保温1.5h～2.5h。
9.根据权利要求1所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，在喷丸过程中，采用喷丸机对转向垂臂毛胚进行喷丸，去除转向垂臂毛胚表面的氧化物并对转向垂臂毛胚进行表层强化。
10.根据权利要求1所述的一种转向垂臂的加工方法，其特征在于，利用磁粉对转向垂臂毛胚进行探伤，观察转向垂臂毛胚的表面的磁粉分布情况，以确定转向垂臂毛胚的内部是否存在淬火裂纹。
CN202210361519.7A 2022-04-07 2022-04-07 一种转向垂臂的加工方法 Pending CN114633077A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210361519.7A CN114633077A (zh) 2022-04-07 2022-04-07 一种转向垂臂的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210361519.7A CN114633077A (zh) 2022-04-07 2022-04-07 一种转向垂臂的加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114633077A true CN114633077A (zh) 2022-06-17

Family

ID=81952319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210361519.7A Pending CN114633077A (zh) 2022-04-07 2022-04-07 一种转向垂臂的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114633077A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908202A (zh) * 2006-08-17 2007-02-07 上海嘉仕久企业发展有限公司 汽车转向节锻后均热热处理工艺
CN103464977A (zh) * 2013-09-09 2013-12-25 遵义金业机械铸造有限公司 一种异形臂的制造方法
CN104972035A (zh) * 2015-06-18 2015-10-14 柳州科尔特锻造机械有限公司 一种转向摇臂毛坯锻造工艺
CN105215629A (zh) * 2014-07-02 2016-01-06 西安航空动力股份有限公司 一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法
CN109158836A (zh) * 2018-09-14 2019-01-08 昆山众诚精密锻造有限公司 一种长轴含孔型转向臂及其精密成型工艺
CN109848654A (zh) * 2019-02-25 2019-06-07 无锡市星达石化配件有限公司 一种大直径连接法兰盘的加工方法
CN110026751A (zh) * 2019-05-23 2019-07-19 江苏太平洋齿轮传动有限公司 一种行星锥齿轮油槽的制造方法
CN214685435U (zh) * 2021-06-29 2021-11-12 荆州市祥达机械制造有限公司 一种汽车转向器垂臂钻孔夹具
CN114086064A (zh) * 2021-11-01 2022-02-25 北京福田戴姆勒汽车有限公司 贝氏体非调质钢、转向垂臂及转向垂臂的制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1908202A (zh) * 2006-08-17 2007-02-07 上海嘉仕久企业发展有限公司 汽车转向节锻后均热热处理工艺
CN103464977A (zh) * 2013-09-09 2013-12-25 遵义金业机械铸造有限公司 一种异形臂的制造方法
CN105215629A (zh) * 2014-07-02 2016-01-06 西安航空动力股份有限公司 一种薄筋带中间孔的复杂不锈钢模锻件的锻造方法
CN104972035A (zh) * 2015-06-18 2015-10-14 柳州科尔特锻造机械有限公司 一种转向摇臂毛坯锻造工艺
CN109158836A (zh) * 2018-09-14 2019-01-08 昆山众诚精密锻造有限公司 一种长轴含孔型转向臂及其精密成型工艺
CN109848654A (zh) * 2019-02-25 2019-06-07 无锡市星达石化配件有限公司 一种大直径连接法兰盘的加工方法
CN110026751A (zh) * 2019-05-23 2019-07-19 江苏太平洋齿轮传动有限公司 一种行星锥齿轮油槽的制造方法
CN214685435U (zh) * 2021-06-29 2021-11-12 荆州市祥达机械制造有限公司 一种汽车转向器垂臂钻孔夹具
CN114086064A (zh) * 2021-11-01 2022-02-25 北京福田戴姆勒汽车有限公司 贝氏体非调质钢、转向垂臂及转向垂臂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘景顺: "汽车零件锻造技术", 北京理工大学出版社, pages: 287 - 288 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106964948A (zh) 一种船用齿轮的加工工艺
CN103028912B (zh) 深海采油设备阀座用钢锻件的制造方法
CN102019335B (zh) 调质结构钢的冷锻加工方法
CN109352288B (zh) 一种汽车万向节叉整体件冷挤压压制成型工艺
CN103009011A (zh) 一种不锈钢高强度螺栓的加工方法
CN104646956A (zh) 一种球笼钟形壳的加工工艺
US3024626A (en) Axle shaft
CN110193580A (zh) 一种h13材料锻造模具工艺
CN109706297B (zh) 一种h13模具钢热处理方法
CN102574196B (zh) 滚动疲劳寿命优异的机械部件的制造方法
CN110802373A (zh) 一种应用于轴承套圈的预应力锻造方法
CN109483177B (zh) 一种球头销的生产工艺
CN105671431A (zh) 一种深海采油设备阀座用钢及其锻件的制造方法
CN114990447B (zh) 一种合金材料、扩孔模及加工处理工艺
CN105063491A (zh) 一种径向精锻机用高硬度锤头的制备方法
CN110129526A (zh) 一种高风压金刚石潜孔钻头钢体的制备方法及使用该钢体的钻头
CN101745562A (zh) 飞轮挤压模具凸模的加工方法
CN114633077A (zh) 一种转向垂臂的加工方法
CN1034876C (zh) 凿岩钎具钢
CN108655665A (zh) 一种-60℃极地钻机用游车大钩整体锻造钩筒的制造方法
CN114101557B (zh) 一种铝合金转向节的锻造方法
CN101598172A (zh) 一种偏心轴及其制造方法
JPWO2008081858A1 (ja) 熱間又は温間鍛造用金型の寿命向上方法
CN108746206A (zh) 用高碳低合金钢连铸圆坯轧制生产破碎锤活塞杆用钢的方法
CN102191427B (zh) 在铝轮毂模具上使用热作模具钢的优化方法和工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination