一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝，其包括如下步驟：下料?>坯料軟化?>制坯?>第一次拋丸?>第一次表面磷皂化?>第一次擠壓成形?>去應(yīng)力退火?>第二次拋丸?>第二次表面磷皂化?>第二次擠壓成形?>去除連皮。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)效果在于：1、在擠壓制備中空孔和成型法蘭邊時，產(chǎn)品的各段都受到變形擠壓而獲得較高的強度，從而提升了產(chǎn)品的使用壽命；2、中空孔由擠壓工藝中的材料流動形成，節(jié)約了坯料，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

Cold forging forming process of hollow output shaft with flange

The invention discloses a cold forging hollow output shaft with flange forming process, which comprises the following steps: blanking > blank blank softening > > the first shot > the first surface of the first saponification of phosphorus > extrusion > stress relieving the fire > second > second blasting; surface saponification of phosphorus second > extrusion > removal of skin. Compared with the prior art, the invention is characterized in the 1, in the preparation of hollow hole extrusion and molding flange, the product segments are extruded and obtain high strength, so as to enhance the service life of the product; 2, the hollow hole by extrusion process of material flow, save the blank to reduce the production cost of the product.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝
本專利技術(shù)涉及金屬沖壓領(lǐng)域，具體涉及一種帶有法蘭邊的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝。
技術(shù)介紹
帶有法蘭邊的中空管輸出軸，又稱為管軸，是汽車中的關(guān)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。參見圖1，現(xiàn)有的中帶有法蘭邊的中空管輸出軸一般經(jīng)鍛造后機加工成形，其簡要工藝流程為：下料：以獲得柱狀坯料100a；制坯：使用機床去除坯料100a表面的氧化皮、微裂紋等缺陷，獲得合格的柱狀坯料100b；擠壓成型：將柱狀坯料100b放入具有預(yù)定形狀的擠壓模具中，擠壓柱狀坯料100b的上下端以獲取具有法蘭邊的初級成形產(chǎn)品100c：機械鉆孔：使用鉆孔機在所述初級成形產(chǎn)品100c上鉆出軸向的中空孔以獲取產(chǎn)品成品100d。現(xiàn)有的鍛造工藝存在如下缺陷：(1)、鍛造過程中，僅僅對輸出軸的中端進(jìn)行過擠壓，造成輸出軸的未變形段的強度偏低，降低了產(chǎn)品的使用壽命；(2)、中空孔由機械鉆孔形成，造成了坯料的嚴(yán)重浪費。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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(shù)方案如下：一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝，其包括如下步驟：下料：取圓鋼棒料鋸切以獲取柱狀坯料；坯料軟化：使用井式爐對柱狀坯料進(jìn)行退火，以降低柱狀坯料的硬度，為后續(xù)工藝做好準(zhǔn)備；制坯：使用機床去除軟化后的柱狀坯料表面的氧化皮及微裂紋，獲得具有高質(zhì)量表面的柱狀坯料；第一次拋丸：使用拋丸清洗機對制坯后的柱狀坯料進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積；第一次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸后的柱狀坯料進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層；第一次擠壓成形：將經(jīng)過磷皂化處理后的柱狀坯料放入具有第一預(yù)定形狀的模腔的擠壓模具中，并對柱狀坯料進(jìn)行擠壓以在其上形成有連皮的中空孔，獲得第一初成形產(chǎn)品；去應(yīng)力退火：使用退火爐對第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行去應(yīng)力退火，以去除其內(nèi)部應(yīng)力；第二次拋丸：使用拋丸清洗機對第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積；第二次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸后的第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層；第二次擠壓成形：將第一初成形產(chǎn)品放入具有第二預(yù)定形狀的模腔的擠壓模具中，對第一初成形產(chǎn)品的中部進(jìn)行擠壓以制備出法蘭邊，獲得第二初成形產(chǎn)品；去除連皮：使用車床精加工第二初成形產(chǎn)品的中空孔至預(yù)定尺寸，同時去除中空孔連皮，獲得產(chǎn)品成品。進(jìn)一步的，所述去應(yīng)力退火步驟的溫度控制為：在退火爐內(nèi)依次設(shè)置三個加熱區(qū)，所述柱狀坯料200b依次通過第一加熱區(qū)、第二加熱區(qū)及第三加熱區(qū)，第一加熱區(qū)的加熱溫度為600℃-660℃，第二加熱區(qū)加熱溫度為600-640℃，第三加熱區(qū)加熱溫度為580-620℃，總加熱時間控制為2.5小時，之后隨爐冷卻到500℃后出爐自然冷卻。進(jìn)一步的，所述第一次磷皂化處理步驟及所述第二次磷皂化處理步驟中的各槽溶液的配比相同，具體如下：脫脂槽中的燒堿濃度為50-60克/升；酸洗槽中的硫酸濃度為13％-17％；磷化槽中總酸度為48％-52％；皂化槽中皂化液濃度為1.8％-2.2％。進(jìn)一步的，所述第一次擠壓成形步驟中，控制沖孔連皮的位置避開成形法蘭邊時的變形區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的技術(shù)效果在于：(1)、在擠壓制備中空孔和成形法蘭邊時，使產(chǎn)品的各段都受到變形擠壓而獲得較高的強度，從而提升了產(chǎn)品的使用壽命；(2)、中空孔由擠壓工藝中的材料流動形成，節(jié)約了坯料，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的鍛造工藝中的產(chǎn)品的形態(tài)變化圖；圖2為本專利技術(shù)提供的冷鍛成形工藝的流程圖；圖3為本專利技術(shù)提供的冷鍛成形工藝中的產(chǎn)品形態(tài)變化圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)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專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖2及圖3，在一個具體實施例中，本專利技術(shù)提供的帶有法蘭邊的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝包括如下步驟：1、下料：取20CrMnTi圓鋼棒料鋸切以獲取柱狀坯料200a，控制柱狀坯料200a的重量比成品的重量重5-8％。2、坯料軟化：使用井式爐將柱狀坯料200a加熱到700℃，保溫4.5小時，再加熱到750℃，保溫4.5小時后，隨爐冷卻至700℃后保溫1小時，隨爐緩冷到小于350°后出爐自然冷卻，以降低柱狀坯料200a的硬度，為后續(xù)工藝做好準(zhǔn)備。3、制坯：使用機床去除軟化后的柱狀坯料200a表面的氧化皮、微裂紋等缺陷，獲得具有高質(zhì)量表面的柱狀坯料200b。4、第一次拋丸：使用拋丸清洗機對制坯后的柱狀坯料200b進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積。5、第一次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸柱狀坯料200b進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層。本實施例中，第一次表面磷皂化處理中的各槽溶液的配比如下：脫脂槽中的燒堿濃度為50-60克/升；酸洗槽中的硫酸濃度為13％-17％；磷化槽中總酸度為48％-52％；皂化槽中皂化液濃度為1.8％-2.2％。6、第一次擠壓成形：將經(jīng)過磷皂化處理后的柱狀坯料200b放入具有對應(yīng)的第一預(yù)定形狀模腔的擠壓模具中，并對柱狀坯料200b進(jìn)行擠壓以在其上形成保留有連皮的中空孔，獲得第一初成形產(chǎn)品200c。本實施例中，第一次擠壓成形過程中，通過調(diào)整擠壓模具的上沖頭和下封料的位置，控制連皮的位置避開成形法蘭邊時的變形區(qū)。其一方面能夠為后續(xù)擠壓成形法蘭邊提供充足的材料，另一方面能夠使得產(chǎn)品的中間軸段也受到充分的擠壓而獲得較高的強度。7、去應(yīng)力退火：使用退火爐將第一初成形產(chǎn)品200c加熱到一定的溫度進(jìn)行去應(yīng)力退火，去除坯料的內(nèi)部應(yīng)力。本實施例中，去應(yīng)力退火的溫度控制為：在退火爐內(nèi)依次設(shè)置三個加熱區(qū)，所述柱狀坯料200c依次通過第一加熱區(qū)、第二加熱區(qū)及第三加熱區(qū)，第一加熱區(qū)的加熱溫度為600℃-660℃，第二加熱區(qū)加熱溫度為600-640℃，第三加熱區(qū)加熱溫度為580-620℃，總加熱時間控制為2.5小時，之后隨爐冷卻到500℃后出爐自然冷卻。8、第二次拋丸：使用拋丸清洗機對第一初成形產(chǎn)品200c進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積。9、第二次表面磷皂化：對經(jīng)過去應(yīng)力退火后的柱狀坯料200c進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層。本實施例中，第二次表面磷皂化處理中的各槽溶液的配比如下：脫脂槽中的燒堿濃度為50-60克/升；酸洗槽中的硫酸濃度為13％-17％；磷化槽中總酸度為48％-52％；皂化槽中皂化液濃度為1.8％-2.2％。10、第二次擠壓成形：將第一初成形產(chǎn)品200c放入具有對應(yīng)的第二預(yù)定形狀模腔的擠壓模具中，對第一初成形產(chǎn)品200c的上部進(jìn)行擠壓以制備出法蘭邊，獲得第二初成形產(chǎn)品200d。11、去除沖孔連皮：使用車床精加工第二初成形產(chǎn)品200d的中空孔至預(yù)定尺寸，同時去除連皮，獲得成品200e。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的技術(shù)效果在于：(1)、在擠壓制備中空孔時，產(chǎn)品的中間軸段也受到充分的擠壓而獲得較高的強度，從而提升了產(chǎn)品的使用壽命；(2)、中空孔由擠壓工藝中的材料流動形成，從而節(jié)約了坯料，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。上文對本專利技術(shù)進(jìn)行了足夠詳細(xì)的具有一定特殊性的描述。所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解實施例中的描述僅僅是示例性的，在不偏離本專利技術(shù)真實精神和范圍的前提下做出所有改變都應(yīng)該屬于本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。本專利技術(shù)所要求保護(hù)的范圍是由所述權(quán)利要求書進(jìn)行本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝，其包括如下步驟：下料：取圓鋼棒料鋸切以獲取柱狀坯料；坯料軟化：使用井式爐對柱狀坯料進(jìn)行退火，以降低柱狀坯料的硬度，為后續(xù)工藝做好準(zhǔn)備；制坯：使用機床去除軟化后的柱狀坯料表面的氧化皮及微裂紋，獲得具有高質(zhì)量表面的柱狀坯料；第一次拋丸：使用拋丸清洗機對制坯后的柱狀坯料進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積；第一次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸后的柱狀坯料進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層；第一次擠壓成形：將經(jīng)過磷皂化處理后的柱狀坯料放入具有第一預(yù)定形狀的模腔的擠壓模具中，并對柱狀坯料進(jìn)行擠壓以在其上形成保留有連皮的中空孔，獲得第一初成形產(chǎn)品；去應(yīng)力退火：使用退火爐對獲得的第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行去應(yīng)力退火，以去除第一初成形產(chǎn)品的內(nèi)部應(yīng)力；第二次拋丸：使用拋丸清洗機對第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積；第二次表面磷皂化：對經(jīng)過去應(yīng)力退火后的第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層；第二次擠壓成形：將第一初成形產(chǎn)品放入具有第二預(yù)定形狀的模腔的擠壓模具中，對第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行擠壓以制備出法蘭邊，獲得第二初成形產(chǎn)品；去除連皮：使用車床精加工第二初成形產(chǎn)品的中空孔至預(yù)定尺寸，同時去除連皮，獲得產(chǎn)品成品。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝，其包括如下步驟：下料：取圓鋼棒料鋸切以獲取柱狀坯料；坯料軟化：使用井式爐對柱狀坯料進(jìn)行退火，以降低柱狀坯料的硬度，為后續(xù)工藝做好準(zhǔn)備；制坯：使用機床去除軟化后的柱狀坯料表面的氧化皮及微裂紋，獲得具有高質(zhì)量表面的柱狀坯料；第一次拋丸：使用拋丸清洗機對制坯后的柱狀坯料進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積；第一次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸后的柱狀坯料進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層；第一次擠壓成形：將經(jīng)過磷皂化處理后的柱狀坯料放入具有第一預(yù)定形狀的模腔的擠壓模具中，并對柱狀坯料進(jìn)行擠壓以在其上形成保留有連皮的中空孔，獲得第一初成形產(chǎn)品；去應(yīng)力退火：使用退火爐對獲得的第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行去應(yīng)力退火，以去除第一初成形產(chǎn)品的內(nèi)部應(yīng)力；第二次拋丸：使用拋丸清洗機對第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行拋丸清洗，以增大其表面積；第二次表面磷皂化：對經(jīng)過去應(yīng)力退火后的第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護(hù)層；第二次擠壓成形：將第一初成形產(chǎn)品放入具有第二預(yù)定形狀的模腔的擠壓模具中，對第一初成形產(chǎn)品進(jìn)行擠壓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張花根，陳雪鋒，季微微，王成勇，
申請(專利權(quán))人：江蘇創(chuàng)一汽車零部件有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32