CN117759618A - 一种锻造压合的嵌入式台阶轴及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种锻造压合的嵌入式台阶轴，包括头部、杆部和头部毛坯，该头部毛坯是锻造成型的套管，所述杆部和头部毛坯接触部位设置有环形槽，把所述头部毛坯套入杆部的环形槽部位后锻造压入环形槽中并使压入的材料和环形槽紧密贴合形成头部，杆部和头部毛坯连接为一体形成锻造压合的嵌入式台阶轴。本发明能够缩小机械加工余量或者省掉了台阶轴锻造工艺、提高了原材料利用率、降低了制造成本、头部和杆部可以根据需要使用不同的金属材料制造，开创了组合材料制造台阶轴的新技术；在使用贵重材料时效果更加显著。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，具体地说，特别涉及一种锻造压合的嵌入式台阶轴及其制造工艺。
背景技术
由于在工业制造中常遇到一种端部单台阶轴，其头部直径大而长度短，杆部直径小而长度长，在制造时采用台阶轴锻造工艺或者用大于头部直径热轧圆钢制造，这两种制造方法都浪费原材料或增加锻造工艺，导致制造成本增高，这种制造方式使得头部和杆部用不同的材料制造根本无法实现。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供了一种锻造压合的嵌入式台阶轴及其制造工艺。
本发明所采用的技术方案如下：
一种锻造压合的嵌入式台阶轴，包括头部、杆部和头部毛坯，该头部毛坯是锻造成型的套管，所述杆部和头部毛坯接触部位设置有环形槽，把所述头部毛坯套入杆部的环形槽部位后锻造压入环形槽中并使压入的材料和环形槽紧密贴合形成头部，杆部和头部毛坯连接为一体形成锻造压合的嵌入式台阶轴。
所述环形槽槽底面上设置有止转面，使压入的材料和止转面紧密贴合。
所述头部毛坯的内园直径等于杆部外圆直径的倍；头部外圆直径比台阶轴的大头直径大。
一种锻造压合的嵌入式台阶轴的制造工艺，所述头部毛坯加热到锻造温度然后将其部分材料用锻造的方法压入常温状态的杆部环形槽中形成头部，使得头部毛坯内腔的各个面和接触部位的杆部的各个面紧密贴合连接为一体，当头部毛坯冷却时会冷缩而进一步抱紧杆部，使得头部毛坯内腔的各个面和接触部位的杆部的各个面形成过盈配合。
相对于现有技术对于台阶轴的常规制造方法，本发明能够缩小机械加工余量或者省掉了台阶轴锻造工艺、提高了原材料利用率、降低了制造成本、头部和杆部可以根据需要使用不同的金属材料制造，开创了组合材料制造台阶轴的新技术；在使用贵重材料时效果更加显著。由于本发明靠环形槽形成的台阶传递拉力，靠止转面和过盈配合传递扭矩所以比螺纹等连接方式更可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖切结构示意图；
图3为图1的B-B向剖切结构示意图；
图4为本发明的杆部2结构示意图；
图5为图4的C-C向剖切结构示意图；
图6为本发明头部毛坯的结构示意图；
图7为本发明锻造压合后头部的结构示意图；
图8为图7中的D-D向剖切结构示意图；
图9为本发明锻造前头部毛坯与杆部的位置图；
图10为本发明锻造模具结构示意图；
图11为图10左视图；
图12 为图10的E-E向剖切结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参照图1-12，一种锻造压合的嵌入式台阶轴，包括头部1、杆部2和头部毛坯5，该头部毛坯5是锻造成型的套管，所述杆部2和头部毛坯5接触部位设置有环形槽27，把所述头部毛坯5套入杆部2的环形槽27部位后锻造压入环形槽27中并使压入的材料17和环形槽27紧密贴合形成头部1，杆部2和头部毛坯5连接为一体形成锻造压合的嵌入式台阶轴。
所述杆部2、头部毛坯5可用机械加工余量较小的热轧园钢制作，避免了整体台阶轴必须用台阶锻件或直径大于头部1最大直径的热轧圆钢制造，这种设计显著缩小了机械加工余量或者省掉了台阶轴锻造工序而导致制造成本降低；头部毛坯5和杆部2可用不同材料分别制造，在头部1和杆部2必须用不同的材料制作时尤其适用。
参照图5，所述环形槽27槽底面26上设置有止转面25，使压入的材料和止转面25紧密贴合,能够防止头部1与杆部2的相对转动。
所述头部毛坯5的内园直径等于杆部2外圆直径的1.01-1.02倍；头部外圆直径比台阶轴的大头直径大8-20mm。
杆部2可用机械加工余量较小的热轧园钢制作，避免了整体台阶轴必须用台阶锻件或直径大于头部1最大直径的热轧圆钢制造，杆部2显著缩小了机械加工余量或者省掉了台阶轴锻造工序而导致制造成本降低。
一种锻造压合的嵌入式台阶轴的制造工艺，所述头部毛坯5加热到锻造温度然后将其部分材料用锻造的方法压入常温状态的杆部2环形槽27中形成头部1，使得头部毛坯5内腔的各个面（面11、12、13、14）和接触部位的杆部2的各个对应面（面21、22、23、24）及槽底面26，止转面25紧密贴合连接为一体，当头部毛坯5冷却时会冷缩而进一步抱紧杆部2，使得头部毛坯5内腔的各个面和接触部位的杆部2的各个面形成过盈配合形成牢靠的台阶轴。
图12中标号3、4为锻造模具的上、下模。
所述头部1和杆部2可用不同材料分别制造，在头部1和杆部2必须用不同的材料制作时尤其适用。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本实用发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种锻造压合的嵌入式台阶轴，其特征在于，包括头部1、杆部2和头部毛坯5，该头部毛坯5是锻造成型的套管，所述杆部2和头部毛坯5接触部位设置有环形槽27，把所述头部毛坯5套入杆部2的环形槽27部位后锻造压入环形槽27中并使压入的材料和环形槽27紧密贴合形成头部（1），杆部2和头部毛坯5连接为一体形成锻造压合的嵌入式台阶轴。
2.根据权利要求1所述的一种锻造压合的嵌入式台阶轴，其特征在于，所述环形槽27槽底面（26）上设置有止转面（25），使压入的材料和止转面25紧密贴合。
3.根据权利要求1或2所述的一种锻造压合的嵌入式台阶轴，其特征在于，所述头部毛坯5的内园直径等于杆部2外圆直径的1.01-1.02倍；头部外圆直径比台阶轴的大头直径大8-20mm。
4.如权利要求1所述的一种锻造压合的嵌入式台阶轴的制造工艺，其特征在于，所述头部毛坯5加热到锻造温度然后将其部分材料用锻造的方法压入常温状态的杆部2环形槽27中形成头部1，使得头部毛坯5内腔的各个面和接触部位的杆部2的各个面紧密贴合连接为一体，当头部毛坯5冷却时会冷缩而进一步抱紧杆部2，使得头部毛坯5内腔的各个面和接触部位的杆部2的各个面形成过盈配合。
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