CN116393931A - 一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,涉及自行车倒刹花鼓中管加工技术领域。包括下料、焊管磷化处理、冷挤加工成型、数控车机加工、渗碳热处理成品完成,加工步骤具体如下:下料使用Q235/195高频焊管,内圆去筋,切割260g重量,焊管磷化处理包括原料制备,混合、模具涂抹,原料制备包括准备一个1000毫升的烧杯及磷酸盐、氧化锌、促进剂原料,然后将磷酸盐、氧化锌、促进剂原料放入烧杯中并进行混合搅拌,然后采用细毛刷对模具内部冲压腔内涂抹均匀。本发明提供一种管内异形的一种加工方法,广泛应用于汽车自行车等管内异形毛坯,由于焊管成型后内壁有一条焊缝,本发明现在采用的方法可以铲除焊缝,等同于无缝钢管。

Description

一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法
技术领域
本发明涉及自行车倒刹花鼓中管加工技术领域,特别涉及一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法。
背景技术
自行车倒刹花鼓中管是自行车花鼓中的重要零件,一般为管状部件,其表面以及内孔的精度要求都比较高,所以一般都需要经过精密数控加工才能满足需求。
现有的加工工艺一般如下所示;
1、使用08铝光圆作为毛坯料,直径30毫米,下料重量300到310克;
2、下料完成后,酸洗磷化皂化,然后使用500吨冲压机进行第一次冲压;
3、退火,并做二次酸洗磷化皂化处理,
4、第二次冲压;
5、第三次冲压,并冲出内孔;
6、数控加工。
传统的工艺中是采用08铝光圆作为坯料进行加工,08铝的材质特性是极其软的低碳钢,其强度、硬度非常低,可塑性及韧性较好,冷加工性能较好。但是08铝的淬透性和淬硬性极差,时效敏感性能比08F稍弱一些,不宜于切削加工,在第二冲压前,为了保护模具不被破坏,所以需要进行退火处理,并做二次酸洗磷化皂化处理,以保护模具不被损坏,但是随着国家环保政策的加强,酸洗磷化皂化处理所带来的环境问题迫使企业进行技术改革,并研究更好的加工工艺以替代传统的高污染、高人工的加工方式。
而且,在长期的实践中,人们发现由于中管的结构特殊性,如果直接用棒料进行加工的话,棒料的中部材料完全被浪费,且由于切削量过大,加工时带来的热变形以及刀具损耗都比较严重,这一现象大大的影响了中管加工的技术发展。
发明内容
(一)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,包括下料、焊管磷化处理、冷挤加工成型、数控车机加工、渗碳热处理成品完成,其特征在于:所述加工步骤具体如下:
所述下料使用Q235/195高频焊管,内圆去筋,切割260g重量;
所述焊管磷化处理包括原料制备,混合、模具涂抹,所述原料制备包括准备一个1000毫升的烧杯及磷酸盐、氧化锌、促进剂原料,然后将磷酸盐、氧化锌、促进剂原料放入烧杯中并进行混合搅拌;
所述冷挤加工成型是将毛坯料放置于冲压模具中,使用50—120吨冲床或200吨油压机将毛坯料冷挤压成型,制成半成品;
所述数控车机加工是将半成品放置于车床中,通过精密车削加工制成成品中管;
所述渗碳热处理成品完成是将半成品放置于车床中,通过精密车削加工制成成品中管。
优选的,所述焊管磷化处理中磷酸盐、氧化锌、促进剂质量比为9:4:1,并使用量勺将原料放入烧杯内部,且在混合搅拌处理使用采用搅拌棒进行混合搅拌处理。
进一步,所述焊管磷化处理中的混合反应时间为10—40分钟,反应温度为10—40℃,溶液游离酸度与总酸度比值为1:24。
更进一步,所述氧化锌为磷化处理中的氧化剂,所述促进剂为过氧化氢。
更加进一步,所述的重型冲床为100吨级的重型冲床或200吨油压机。
更加进一步,所述填料磷化皂的厚度为0.02—0.07g/m2。
更加进一步,所述冷挤加工成型前需将坯件放入填料磷化皂处理。
(二)有益效果
本发明提供了一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法。具备以下有益效果:
1、本发明的新工艺首先在成型方面使用的原材料是空心管压缩成型,所以模具加工量可以达到10万冲次,大大降低成本,并且只需要一次磷化,极大的节省能源以及环保方面的改进。
附图说明
图1为本发明简易流程图;
图2为本发明整体流程步骤图;
图3为一种自行车倒刹花鼓中管的剖视图。
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。
实施例一:
如图1所示,本发明实施例提供一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,包括下料、焊管磷化处理、冷挤加工成型、数控车机加工、渗碳热处理成品完成,渗碳热处理是指为增加钢件表层的含碳量和形成一定的碳浓度梯度,将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层的化学热处理工艺,加工步骤具体如下:
S1、下料使用Q235/195高频焊管,其中内圆去筋是采用内修磨机,焊管厂采用及机械清除,该设备刮削精度高、调整灵活方便,切割Q235/195高频焊管260g重量,之后将坯件放入模具内;
S2、焊管磷化处理包括原料制备,混合、模具涂抹,原料制备包括准备一个1000升的烧杯及磷酸盐、氧化锌、促进剂原料,氧化锌为磷化处理中的氧化剂,促进剂为过氧化氢,然后将磷酸盐、氧化锌、促进剂原料放入烧杯中并进行混合搅拌,焊管磷化膜厚为0.02—0.07g/m2,焊管磷化处理中磷酸盐、氧化锌、促进剂质量比为9:4:1,并使用量勺将原料放入烧杯内部,且在混合搅拌处理使用采用搅拌棒进行混合搅拌处理,焊管磷化处理中的混合反应时间为10—40分钟,反应温度为10—40℃,溶液游离酸度与总酸度比值为1:24;
S3、将内圆去筋后的Q235/195高频焊管进行冷挤加工成型处理,过程是将毛坯料放置于冲压模具中,使用重型冲床将毛坯料冷挤压成型,制成半成品,冷挤加工成型中的冲压效率为每分钟8次冲压;
S4、将冷挤压加工成型后的半成品放置于车床中,其中车床为重型冲床,重型冲床为100吨级的重型冲床或油压机200吨,通过精密车削加工制成成品中管;
S5、是将制成的成品中管进行渗碳热处理,渗碳热处理成品完成后变形量为0.01—0.03mm,其中渗碳热处理是指为增加钢件表层的含碳量和形成一定的碳浓度梯度,将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层的化学热处理工艺的过程,其中主要过程包括预热、碳渗热、缓冷和淬火;
预热是典型的渗碳热处理过程中的第一步,主要是为了消除空气中的水分,也是节省能源的一种方法,空气史的水分有助于金属表面的渗碳,但也会降低热处理的效果,碳渗热是渗碳热处理的第二步,碳渗入是在高温条件下把碳从外部渗入到金属表面层中,这时碳将会深入到金属材料中,把铁原子排列成a-Fe(碳铁),形成一种新的组织;
缓冷是渗碳热处理过程的第三步,即在碳渗入后,将金属在待定的温度下保持一定的时间,这时金属的组织将稳定,这就是缓冷阶段,最后一步是淬火,在缓冷结束后,将金属再次加热,加热的温度要低于碳渗热的温度,金属的组织会变得更加稳定。
其中本工艺方法与传统加工方法对比如下:
传统工艺1、下料,使用冷镦钢切割重量为300g的圆钢,现有工艺1、下料,使用Q235/195高频焊管,内圆去筋,切割260g重量,节省详细,节省材料40g,节省成本人民币0.3元;
传统工艺2、球化退火,减少内应力,现有工艺2、无退火要求,节省详细,节省热处理费用0.15元;
传统工艺3、磷化处理,保护模具,现有工艺3、磷化处理,保护模具,节省详细,费用基本持平;
传统工艺4、第一次冷挤加工,初步成型,现有工艺4、冷挤加工直接成型,节省详细,费用持平;
传统工艺5、二次球化退火,减少内应力,现有工艺5、无需第五步,已完成定型,节省详细,节省热处理费用0.15元;
传统工艺6、二次磷化处理,保护模具,现有工艺6、无需第六步,已完成定型,节省详细,节省磷化费用节省0.15元;
传统工艺7、二次冷挤加工,基本成型,现有工艺7、无需第七步,已完成定型,节省详细,节省加工费0.1元;
传统工艺8、内圆冲孔,加工完成,现有工艺8、无需第八步,已完成定型,节省详细,节省加工费0.1元;
传统工艺9、数控车机加工,现有工艺9、数控车机加工,节省详细,因为新工艺内径基本达到使用尺寸,加工量很小,节省数控刀具损耗;
传统工艺10、渗碳热处理,成品完成,现有工艺10、渗碳热处理,成品完成,节省详细,新工艺的材质为Q235/195,含碳量高,热处理时间短,热变形量小,老工艺使用冷镦钢,含碳量低,热处理时间长,变形大,所以可以节省热处理费用0.1元,同时大大降低报废率。
由此可见,老工艺的加工模具损耗非常巨大,因为是实心原料硬挤成型,对模具材料的要求很高,并且在焊接的时候内部会产生焊缝,导致美观性交底,而本方法能够铲除焊缝的产生,等同于无缝钢管,且一套模具的加工量达到3万冲次后,模具报废,我们的新工艺,首先在成型方面使用的原材料是空心管压缩成型,所以模具加工量可以达到10万冲次,大大降低成本,老工艺需要二次磷化以及2次的球化退火,造成环境污染以及能源巨大损耗,我们的新工艺只需要一次磷化,极大的节省能源以及环保方面的改进。
新工艺总计需要五道工序就可以完成,老工艺需要总计十道工序才能完成,可以节省成本人民币1.05元,我国出口倒刹花鼓正常一年是1.6亿套左右,如果使用新工艺来生产可以节省大量能源,环保方面也能做出巨大贡献。
其次采用本方法加工出的管毛坯与传统的管毛坯相比加工步骤简化,产品质量相同,其性能是无台阶的正圆柱身子,结构比老式自行车倒刹简单许多,成本经济,普遍越简单的设备也不容易坏,但其可靠性远差过老式倒刹。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,包括下料、焊管磷化处理、冷挤加工成型、数控车机加工、渗碳热处理成品完成,其特征在于:所述加工步骤具体如下:
所述下料使用Q235/195高频焊管,内圆去筋,切割260g重量;
所述焊管磷化处理包括原料制备,混合、模具涂抹,所述原料制备包括准备一个1000毫升的烧杯及磷酸盐、氧化锌、促进剂原料,然后将磷酸盐、氧化锌、促进剂原料放入烧杯中并进行混合搅拌;
所述冷挤加工成型是将毛坯料放置于冲压模具中,使用50—120吨冲床将毛坯料冷挤压成型,制成半成品;
所述数控车机加工是将半成品放置于车床中,通过精密车削加工制成成品中管;
所述渗碳热处理成品完成是将半成品放置于车床中,通过精密车削加工制成成品中管。
2.根据权利要求1所述的一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,其特征在于:所述焊管磷化处理中磷酸盐、氧化锌、促进剂质量比为9:4:1,并使用量勺将原料放入烧杯内部,且在混合搅拌处理使用采用搅拌棒进行混合搅拌处理形成填料磷化皂。
3.根据权利要求1所述的一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,其特征在于:所述焊管磷化处理中的混合反应时间为10—40分钟,反应温度为10—40℃,溶液游离酸度与总酸度比值为1:24。
4.根据权利要求2所述的一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,其特征在于:所述氧化锌为磷化处理中的氧化剂,所述促进剂为过氧化氢。
5.根据权利要求1所述的一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,其特征在于:所述的重型冲床为100吨级的重型冲床。
6.根据权利要求2所述的一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,其特征在于:所述填料磷化皂的厚度为0.02—0.07g/m2。
7.根据权利要求1所述的一种自行车倒刹花鼓中管毛坯的加工方法,其特征在于:所述冷挤加工成型前需将坯件放入填料磷化皂处理。
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