專利名稱：工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，涉及工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝。
背景技術(shù)：
輪邊支承軸是工程機(jī)械及載重車輛如裝載機(jī)、挖掘機(jī)、及重型載重車輛上的主要部件，它在惡劣的工作環(huán)境中要承受極大的扭矩和交變應(yīng)力作用，尤其是花鍵部位在工作過程中要承受輪邊減速機(jī)構(gòu)傳遞的雙向非對(duì)稱交變扭轉(zhuǎn)載荷，并在工作中頻繁承受車輛啟動(dòng)、倒車、加速、剎車等過程帶來的沖擊，此類沖擊工況占車輛工作時(shí)間的1/3左右。因此要求產(chǎn)品鍛造毛坯要具有沿軸向分布的全纖維金屬流線、足夠的剛度、耐磨性和極高的回轉(zhuǎn)精度，是工程機(jī)械車輛及重型載重車輛上的一類安保件。目前常規(guī)的鍛造工藝為加熱一壓型一復(fù)合擠壓一反擠一內(nèi)外機(jī)加工一熱處理一精加工。這種方法制造出的產(chǎn)品雖然內(nèi)孔實(shí)現(xiàn)了空心，但外圓加工余量大，材料利用率低，且難以形成沿軸向分布的全纖維金屬流線， 零件的機(jī)械性能和抗疲勞壽命較低，難以滿足工程機(jī)械及重型載重車輛在惡劣工作環(huán)境下的特定要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸使用加工所存在的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是研究一種工藝簡(jiǎn)單、能節(jié)約大量金屬材料、并可獲得沿軸向分布的全纖維金屬流線，從而大幅度地提高支承軸抗疲勞壽命的一種工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是采用以下工藝步驟 ⑴.下料在帶鋸機(jī)上將圓實(shí)芯棒材鋸成所需長度的坯料；
⑵.加熱采用中頻感應(yīng)加熱，在中頻加熱爐中加熱至1100 1180°C，保證坯料溫度均勻，避免過熱、過燒現(xiàn)象；
⑶.沖孔將加熱的坯料放到油壓機(jī)內(nèi)特定的沖孔模內(nèi)沖孔；
(4).軋制外形將沖過孔的工件放入軋機(jī)中，中間插入芯軸，利用帶楔形模具的軋輥， 以相同方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工件反方向旋轉(zhuǎn)，工件在楔形模具的作用下，直徑被壓縮，長度延伸， 軋制成所需的階梯形零件；
(5).擴(kuò)孔成形將已軋制成內(nèi)孔為空心，外圓為階梯軸的零件放入油壓機(jī)內(nèi)特定的模具中，將內(nèi)孔口部擴(kuò)大、法蘭鐓擠成形；
(6).成品。本發(fā)明采用上述制作成形工藝，由于采用一次加熱、通過壓力機(jī)、軋機(jī)相結(jié)合的全新工藝，使工件在沖壓、軋制過程中保持了金屬纖維組織在成形過程中的連續(xù)性，因而得到了沿軸向分布的全纖維金屬流線，從而使產(chǎn)品的抗疲勞性大幅度提高，滿足了零件在特定環(huán)境中的工作要求。本發(fā)明與目前普通的熱擠壓工藝相比具有工序簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度低，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，生產(chǎn)效率是普通熱擠壓工藝的2倍，而且鍛造毛坯產(chǎn)品幾何尺寸精度高，節(jié)省原材料，材料利用率達(dá)90%以上(原熱擠壓工藝原材料利用率為60 70%)。


圖1表示圓實(shí)芯棒材坯料的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2表示沖孔后的坯料結(jié)構(gòu)示意圖3表示沖孔模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4表示軋制外形后坯料的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5表示軋制模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6表示擴(kuò)孔成形后產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7表示擴(kuò)孔成形模的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝作具體說明。本發(fā)明工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝采用以下工藝步驟 (1).下料在帶鋸機(jī)上將圓實(shí)芯棒材鋸成所需長度的坯料，參見圖1。(2).加熱采用中頻感應(yīng)加熱，將下料后的實(shí)芯棒材坯料在中頻加熱爐中加熱至 1100 1180°C，加熱過程中，保證坯料溫度均勻，避免過熱、過燒現(xiàn)象。(3).沖孔將在中頻加熱爐中加熱的坯料放到油壓機(jī)內(nèi)特定的沖孔模內(nèi)沖孔，沖孔模的結(jié)構(gòu)參見圖3，經(jīng)過沖孔模沖孔后的坯料結(jié)構(gòu)如圖2所示。(4).軋制外形參見圖5，將沖過孔的工件1放入軋機(jī)中，中間插入芯軸4，利用帶楔形模具2的軋輥3，以相同方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工件1反方向旋轉(zhuǎn)，工件1在楔形模具2的作用下，直徑被壓縮，長度延伸，軋制成所需的階梯形零件，圖4為軋制外形后坯料的結(jié)構(gòu)示意圖，所使用的軋制模結(jié)構(gòu)如圖2所示。(5).擴(kuò)孔成形將已軋制成內(nèi)孔為空心，外圓為階梯軸的零件放入油壓機(jī)內(nèi)特定的擴(kuò)孔成形模具中，將內(nèi)孔口部擴(kuò)大同時(shí)法蘭墩擠成形，擴(kuò)孔成形后的坯料參見圖6所示， 所使用的擴(kuò)孔成形模結(jié)構(gòu)見圖7所示。(6).成品經(jīng)過擴(kuò)孔成形后的坯料即成為本發(fā)明的最終產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝，其特征是采用以下工藝步驟 ⑴.下料在帶鋸機(jī)上將圓實(shí)芯棒材鋸成所需長度的坯料；⑵.加熱采用中頻感應(yīng)加熱，在中頻加熱爐中加熱至1100 1180°C，保證坯料溫度均勻，避免過熱、過燒現(xiàn)象；⑶.沖孔將加熱的坯料放到油壓機(jī)內(nèi)特定的沖孔模內(nèi)沖孔；(4).軋制外形將沖過孔的工件放入軋機(jī)中，中間插入芯軸，利用帶楔形模具的軋輥， 以相同方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工件反方向旋轉(zhuǎn)，工件在楔形模具的作用下，直徑被壓縮，長度延伸， 軋制成所需的階梯形零件；(5).擴(kuò)孔成形將已軋制成內(nèi)孔為空心，外圓為階梯軸的零件放入油壓機(jī)內(nèi)特定的模具中，將內(nèi)孔口部擴(kuò)大、法蘭鐓擠成形；(6).成品。
全文摘要
本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種工程機(jī)械及載重車輛輪邊支承軸精密成形工藝，主要特點(diǎn)是采用下料-加熱-沖孔-軋制外形-擴(kuò)孔成形-成品工藝步驟，本發(fā)明工藝能夠保持了金屬纖維組織在成形過程中的連續(xù)性，因而得到了沿軸向分布的全纖維金屬流線，從而使產(chǎn)品的抗疲勞性大幅度提高，具有工序簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度低，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，鍛造毛坯產(chǎn)品幾何尺寸精度高，節(jié)省原材料及材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102501000SQ20111029493
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者付國濤, 侯曉東, 安中興, 張喜平, 李超, 溫志高, 陳志明, 齊立寶 申請(qǐng)人:南陽市紅陽鍛造有限公司