一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其包括：下料：準備坯料；坯料軟化：使用加熱爐加熱坯料，以降低坯料的硬度；機加工制坯：使用機床去除坯料的表面氧化皮；沖孔：使用沖床制備中間保留有沖孔連皮的中空孔；去除沖孔連皮：使用車床精加工中空孔至預定尺寸，同時去除沖孔連皮，得到第二初成形產(chǎn)品；冷鍛成形：將第二初成形產(chǎn)品放入具有預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第二初成形產(chǎn)品進行若干次冷鍛擠壓，以得到具有預定形狀的產(chǎn)品成品。本發(fā)明的技術效果在于：1.在制備中空孔時，對坯料的預變形提高了坯料的強度，冷鍛成形過程中對帶有中空孔坯料進一步擠壓,使坯料受到進一步的擠壓而產(chǎn)生充分變形，從而有效提高了產(chǎn)品的強度；2.沖孔形成中空孔，節(jié)約了坯料。
【專利說明】
一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及金屬沖壓領域，具體涉及一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝?！颈尘凹夹g】
[0002]中空管輸出軸，又稱為管軸，是汽車中的關鍵零部件，同時由于其使用量大，制造工藝的經(jīng)濟性也是重要的考慮因素?，F(xiàn)有的中空管輸出軸的一般經(jīng)鍛造后機加工成形，其工藝流程為:下料制坯_>拋丸_>表面磷皂化_>鍛造成形_>機加工鉆孔?？梢姡F(xiàn)有的中空管輸出軸的中空孔在鍛造成形后通過機加工鉆孔形成，其存在如下缺點:1.鍛造成形過程中， 輸出軸的中間軸段未產(chǎn)生充分變形，造成產(chǎn)品的中間軸段的強度偏低，降低了產(chǎn)品的使用壽命;2.中空孔由機加工鉆孔形成，造成了坯料的浪費。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對上述問題，提供了一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其具體技術方案如下:
[0004]—種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，采用冷鍛及機加工相結(jié)合的工藝，其包括如下步驟:下料:準備坯料;坯料軟化:使用加熱爐加熱坯料，以降低坯料的硬度;機加工制坯: 使用機床去除坯料的表面氧化皮、微裂紋及銹跡，已獲得具有表面質(zhì)量的坯料;沖孔:使用沖床制備中間保留有沖孔連皮的中空孔，以獲得第一初級成形產(chǎn)品；去除沖孔連皮:使用車床精加工中空孔至預定尺寸，同時去除沖孔連皮，以獲得第二初成形產(chǎn)品；冷鍛成形:將第二初成形產(chǎn)品放入具有預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第二初成形產(chǎn)品進行若干次冷鍛擠壓，以得到產(chǎn)品成品。
[0005]進一步地，所述機加工制坯步驟與所述沖孔步驟之間還包括如下步驟:第一次拋丸:使用拋丸清洗機對制坯后的坯料進行拋丸，以增大坯料的表面積;第一次表面磷皂化: 對經(jīng)過第一次拋丸后的坯料進行磷皂化處理，使得坯料表面溫潤，便于后續(xù)工藝。
[0006]進一步地，所述去除沖孔連皮步驟與所述冷鍛成形步驟之間還包括如下步驟:第一次去應力退火:對第二初成形產(chǎn)品進行去應力退火;第二次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第一次去應力退火后的第二初成形產(chǎn)品進行拋丸，以增大第二初成型產(chǎn)品的表面積;第二次表面磷皂化:對經(jīng)過第二次拋丸后的第二初成形產(chǎn)品進行磷皂化處理，使得第二初成形產(chǎn)品表面溫潤，便于后續(xù)工藝。
[0007]進一步地，所述冷鍛成形步驟包括三次冷鍛擠壓，具體如下:第一次正擠軸部:首先，將第二初成形產(chǎn)品放入具有第一預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第二初成形產(chǎn)品進行第一次冷鍛擠壓，以獲得第三初成形產(chǎn)品；第二次正擠軸部:然后，將第三初成形產(chǎn)品放入具有第二預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第三初成形產(chǎn)品進行第二次冷鍛擠壓，以獲得第四初成形產(chǎn)品；擠壓頭部成形:最后，將第四初成形產(chǎn)品放入具有第三預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第四初成形產(chǎn)品進行擠壓頭部操作，以形成最終的廣品成品。
[0008]進一步地，所述第一次正擠軸部步驟與所述第二次正擠軸部步驟之間還包括如下步驟:第二次去應力退火:對第三初成形產(chǎn)品進行去應力退火;第三次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第二次去應力退火后的第三初成形產(chǎn)品進行拋丸，以增大第三初成形產(chǎn)品的表面積;第三次表面磷皂化:對經(jīng)過第三次拋丸后的第三初成形產(chǎn)品進行磷皂化處理，使得第三初成形產(chǎn)品表面溫潤，便于后續(xù)工藝。
[0009]進一步地，所述第二次正擠軸部步驟與所述擠壓頭部成形步驟之間還包括如下步驟:第三次去應力退火:對第四初成形產(chǎn)品進行去應力退火;第四次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第三次去應力退火后的第四初成形產(chǎn)品進行拋丸，以增大第四初成形產(chǎn)品的表面積;第四次表面磷皂化:對經(jīng)過第四次拋丸后的第四初成形產(chǎn)品進行磷皂化處理，使得第四初成形產(chǎn)品表面溫潤，便于后續(xù)工藝。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術效果在于:1.在制備中空孔時，對坯料的預變形提高了坯料的強度，冷鍛成形過程中對帶有中空孔坯料進一步擠壓，使坯料受到進一步的擠壓而產(chǎn)生充分變形，從而有效提高了產(chǎn)品的強度;2.沖孔形成中空孔，節(jié)約了坯料。【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0012]圖2為本發(fā)明加工過程中的產(chǎn)品形狀變化圖；【具體實施方式】[〇〇13]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點、能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。[〇〇14]參見圖1及圖2，本發(fā)明在一個具體實施例中包括如下步驟:[〇〇15]1、下料:取20CrMnTi圓鋼棒料鋸切，控制，控制坯料的重量比產(chǎn)品成品重量重8?10%〇
[0016]2、坯料軟化:使用加熱爐加熱坯料，以降低坯料的硬度，以方便后續(xù)工藝。
[0017]3、機加工制坯:使用機床去除坯料的表面氧化皮、微裂紋及銹跡，獲得具有高表面質(zhì)量的還料100;
[0018]4、第一次拋丸:使用拋丸清洗機對制坯后的坯料100進行拋丸，以增大其表面積。
[0019]5、第一次表面磷皂化:對經(jīng)過第一次拋丸后的坯料100進行磷皂化處理，使得坯料 100表面溫潤，便于后續(xù)工藝，本實施例中的磷皂化處理方法如下:50-60 °C液溫酸洗5-10分鐘，清水漂洗1-2分鐘;70-80°C液溫磷化10-15分鐘，清水漂洗1-2分鐘;80-95°C液溫皂化8-10分鐘。
[0020]6、沖孔:使用沖床制備中間保留有沖孔連皮的中空孔，沖孔過程中，通過調(diào)節(jié)沖床的沖壓力度，使得沖孔連皮的位置在中空孔的中間部位，從而使得冷鍛成形過程中不需要擠壓的中間軸段在沖孔過程中就能夠受到充分的擠壓而產(chǎn)生充分變形。沖孔結(jié)束后獲得第一初成形產(chǎn)品200。
[0021]7、去除沖孔連皮:使用車床精加工中空孔至預定尺寸，同時去除沖孔連皮，得到第二初成形產(chǎn)品300,并回收沖孔連皮廢料。[〇〇22]8、第一次去應力退火:對第二初成形產(chǎn)品300進行去應力退火。本實施例中的退火方法如下:控制加熱溫度720-740°C，保溫3-4小時，隨爐冷卻到500°C后出爐冷卻，控制退火硬度 70-85HRB。
[0023]9、第二次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第一次去應力退火后的第二初成形產(chǎn)品300進行拋丸，以增大其表面積。[〇〇24]10、第二次表面磷皂化:對經(jīng)過第二次拋丸后的第二初成形產(chǎn)品300進行磷皂化處理，使其表面溫潤，便于后續(xù)工藝。本實施例中的磷皂化處理方法如下:50-60 °C液溫酸洗5-1 〇分鐘，清水漂洗1 -2分鐘;70-80 °C液溫磷化10-15分鐘，清水漂洗1 -2分鐘;80-95 °C液溫皂化8-10分鐘。[〇〇25]11、第一次正擠軸部:首先，將經(jīng)過第二次表面磷皂化后的第二初成形產(chǎn)品300放入具有第一預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第二初成形產(chǎn)品300的下端進行第一次冷鍛擠壓，以獲得第三初成形產(chǎn)品400。[〇〇26]12、第二次去應力退火:對第三初成形產(chǎn)品400進行去應力退火。本實施例中的去應力退火方法如下:控制加熱溫度720-740 °C，保溫3-4小時，隨爐冷卻到500 °C后出爐冷卻， 控制退火硬度70-85HRB。[〇〇27]13、第三次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第二次去應力退火后的第三初成形產(chǎn)品400進行拋丸處理，以增大其表面積。[〇〇28]14、第三次表面磷皂化:對經(jīng)過第三次拋丸后的第三初成形產(chǎn)品400進行磷皂化處理，使得坯料表面溫潤，便于后續(xù)工藝。本實施例中的磷皂化處理方法如下:50-60 °C液溫酸洗5-10分鐘，清水漂洗1-2分鐘；70-80 °C液溫磷化10-15分鐘，清水漂洗1-2分鐘;80-95 °C液溫皂化8-10分鐘。[〇〇29]15、第二次正擠軸部:然后，將經(jīng)過第三次表面磷皂化后的第三初成形產(chǎn)品400放入具有第二預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第三初成形產(chǎn)品400的上部進行第二次冷鍛擠壓，以獲得第四初成形產(chǎn)品500。
[0030]16、第三次去應力退火:對第四初成形產(chǎn)品500進行去應力退火。本實施例中的去應力退火方法如下:控制加熱溫度720-740 °C，保溫3-4小時，隨爐冷卻到500 °C后出爐冷卻， 控制退火硬度70-85HRB。
[0031]17、第四次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第三次去應力退火后的第四初成形產(chǎn)品 500進行拋丸處理，以增大其表面積。[〇〇32]18、第四次表面磷皂化:對經(jīng)過第四次拋丸后的第四初成形產(chǎn)品500進行磷皂化處理，使得第四初成形產(chǎn)品500表面溫潤，便于后續(xù)工藝。本實施例中的磷皂化處理方法如下: 50-60°C液溫酸洗5-10分鐘，清水漂洗1-2分鐘;70-80°C液溫磷化10-15分鐘，清水漂洗1-2 分鐘;80-95 °C液溫皂化8-10分鐘；[〇〇33]19、擠壓頭部成形:最后，將經(jīng)過第四次表面磷皂化后的第四初成形產(chǎn)品500放入具有第三預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對初成形產(chǎn)品進行擠壓頭部成形操作，以形成最終的產(chǎn)品成品600。
[0034]上文對本發(fā)明進行了足夠詳細的具有一定特殊性的描述。所屬領域內(nèi)的普通技術人員應該理解，實施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下做出所有改變都應該屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明所要求保護的范圍是由所述的權利要求書進行限定的，而不是由實施例中的上述描述來限定的。
【主權項】
1.一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，采用冷鍛及機加工相結(jié)合的工藝，其包括如下 步驟:下料:準備坯料；坯料軟化:使用加熱爐加熱坯料，以降低坯料的硬度；機加工制坯:使用機床去除坯料的表面氧化皮、微裂紋及銹跡，已獲得具有表面質(zhì)量的 坯料；沖孔:使用沖床制備中間保留有沖孔連皮的中空孔，以獲得第一初級成形產(chǎn)品；去除沖孔連皮:使用車床精加工中空孔至預定尺寸，同時去除沖孔連皮，以獲得第二初 成形產(chǎn)品；冷鍛成形:將第二初成形產(chǎn)品放入具有預定形狀的正擠模腔中，利用液壓設備對第二 初成形產(chǎn)品進行若干次冷鍛擠壓，以得到產(chǎn)品成品。2.如權利要求1所述的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其特征在于，所述機加工制坯步 驟與所述沖孔步驟之間還包括如下步驟:第一次拋丸:使用拋丸清洗機對制坯后的坯料進行拋丸，以增大坯料的表面積；第一次表面磷皂化:對經(jīng)過第一次拋丸后的坯料進行磷皂化處理，使得坯料表面溫潤， 便于后續(xù)工藝。3.如權利要求1所述的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其特征在于，所述去除沖孔連皮 步驟與所述冷鍛成形步驟之間還包括如下步驟:第一次去應力退火:對第二初成形產(chǎn)品進行去應力退火；第二次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第一次去應力退火后的第二初成形產(chǎn)品進行拋 丸，以增大第二初成型產(chǎn)品的表面積；第二次表面磷皂化:對經(jīng)過第二次拋丸后的第二初成形產(chǎn)品進行磷皂化處理，使得第 二初成形產(chǎn)品表面溫潤，便于后續(xù)工藝。4.如權利要求1所述的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其特征在于，所述冷鍛成形步驟 包括三次冷鍛擠壓，具體如下:第一次正擠軸部:首先，將第二初成形產(chǎn)品放入具有第一預定形狀的正擠模腔中，利用 液壓設備對第二初成形產(chǎn)品進行第一次冷鍛擠壓，以獲得第三初成形產(chǎn)品；第二次正擠軸部:然后，將第三初成形產(chǎn)品放入具有第二預定形狀的正擠模腔中，利用 液壓設備對第三初成形產(chǎn)品進行第二次冷鍛擠壓，以獲得第四初成形產(chǎn)品；擠壓頭部成形:最后，將第四初成形產(chǎn)品放入具有第三預定形狀的正擠模腔中，利用液 壓設備對第四初成形產(chǎn)品進行擠壓頭部操作，以獲得產(chǎn)品成品。5.如權利要求4所述的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其特征在于，所述第一次正擠軸 部步驟與所述第二次正擠軸部步驟之間還包括如下步驟:第二次去應力退火:對第三初成形產(chǎn)品進行去應力退火；第三次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第二次去應力退火后的第三初成形產(chǎn)品進行拋 丸，以增大第三初成形產(chǎn)品的表面積；第三次表面磷皂化:對經(jīng)過第三次拋丸后的第三初成形產(chǎn)品進行磷皂化處理，使得第 三初成形產(chǎn)品表面溫潤，便于后續(xù)工藝。6.如權利要求4所述的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其特征在于，所述第二次正擠軸部步驟與所述擠壓頭部成形步驟之間還包括如下步驟:、第三次去應力退火:對第四初成形產(chǎn)品進行去應力退火；第四次拋丸:使用拋丸清洗機對經(jīng)過第三次去應力退火后的第四初成形產(chǎn)品進行拋 丸，以增大第四初成形產(chǎn)品的表面積；第四次表面磷皂化:對經(jīng)過第四次拋丸后的第四初成形產(chǎn)品進行磷皂化處理，使得第 四初成形產(chǎn)品表面溫潤，便于后續(xù)工藝。
【文檔編號】B21J5/02GK105945519SQ201610348583
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】張花根, 陳雪鋒
【申請人】江蘇創(chuàng)汽車零部件有限公司, 江蘇創(chuàng)一汽車零部件有限公司