CN102335810B - 一种精密细长内花键管成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密细长内花键管成形方法,其特征在于依次包括以下步骤:选择合适规格的无缝钢管锯料、球化退火、车外圆校正、抛丸、磷皂化处理、将毛坯进行贯穿正挤、低温退火、抛丸、磷皂化处理、挤压内花键。本发明的有益效果是:用普通的无缝钢管即可生产精密细长内花键管,产品内部组织致密,内花键表面光洁度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属塑性成形技术,尤其涉及一种精密细长内花键管成形技术。
背景技术
在现有技术中,精密内花键管或套一般采用拉刀拉削的方式成形,其拉削花键的长径比极限一般不超过6倍,但我们现在涉及到的汽车转向机花键管柱的内花键长径比已达到10倍,用拉刀拉削的方式显然很难甚至无法实现。如采用旋锻技术也可生产长径比比较大的花键管,但旋锻技术投资成本高,风险大,生产率低,不够实用。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题,克服上述缺陷,提供一种产品质量稳定、模具使用寿命长,同时加工成本低、加工效率高、后续切削加工量少,能满足批量生产要求的精密细长内花键管成形方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:一种精密细长内花键管成形方法,其依次包括以下步骤:选择合适规格的无缝钢管锯料、球化退火、车外圆校正、抛丸、磷皂化处理、将毛坯进行贯穿正挤、低温退火、抛丸、磷皂化处理、挤压内花键。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,要先选择合适规格的无缝钢管,其原材料管材外径要大于成品花键管的外径,管材内径要大于内花键的小径,且保证在车外圆后有30~55%的正挤变形量。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,其中所述车外圆校正是以内孔为基准,车削外圆,校正内孔与外圆的同轴度,同时去除管材表面的缺陷,为保证成品的形位公差作准备。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,其中在所述贯穿正挤工序中,将毛坯进行30~55%变形量的正挤压,使半成品的外径尺寸一致,及内孔尺寸一致。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,其中在所述贯穿正挤工序中,将毛坯放入正挤凹模中,然后上滑块带动上筒冲头和芯冲头一同下行挤压,挤压时,毛坯材料沿着凹模刃带和芯冲头向下流动变形,变形后,半成品的外径和内径都缩小,挤压至下死点时,上模回程,半成品留于凹模内,接着放入第二件产品挤压,由产品推挤产品,随后第一件产品便从凹模内挤出。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,其中所述贯穿正挤压的模具结构中,其上冲头采用分体式,即筒冲头和芯冲头。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,其中所述挤压内花键时,将半成品先放入液压机工作台面的凹模中,再把花键冲头放入半成品中,然后上滑块下行,压杆压住花键冲头一同下行,挤压终了时花键冲头脱离产品,不再从挤压完的产品中退回,顶出时,产品、环形退料器和花键冲头一同顶出凹模。
作为本发明所述精密细长内花键管成形方法的一种优选方案,其中所述挤压内花键时,所述的花键冲头采用以牌号为YG20的硬质合金材料制成,由导向部分、工作带部分和后隙部分组成,导向部与工作带部45°过渡,且挤压工作带为两个,两工作带相距1个花键冲头直径,这对防止内花键的扭曲是非常有利的,花键冲头表面抛光处理。
本发明的有益效果是:通过一种精密细长内花键管成形方法,用普通的无缝钢管即可生产精密细长内花键管,产品内部组织致密,内花键表面光洁度高,可保证≤Ra1.6,质量稳定,解决了许多企业细长内花键加工难的问题;毛坯经过30~55%变形量的贯穿正挤压,半成品的外径和内孔尺寸非常一致,这对保证内花键尺寸的批散差是相当有利的;模具结构中,上冲头采用分体式,即筒冲头和芯冲头,这样可使得模具寿命长;加上模具采用硬质合金材料,也提高了模具寿命,满足了批量生产的要求,同时本发明提高了材料利用率,降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明所述锯料、车外圆、贯穿正挤、挤花键几个工序中材料形状变化示意图。
图2是本发明所述花键截面图形。
图3本发明贯穿正挤工序示意图。
图4是本发明挤压内花键工序示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。如图,其中:1.筒冲头,2.芯冲头,3、4为贯穿正挤凹模的上、下部分,5.校直模芯,6.挤花键压杆,7.花键冲头,8.挤花键凹模,9.环形退料器,11.锯料材料形状,12.车外圆材料形状,13.贯穿正挤材料形状,14.挤花键材料形状。
以荣威750轿车转向机内花键管柱的加工过程为例,其工艺流程为:
一、锯料,选择合适的无缝钢管,锯料,先要选择合适规格的无缝钢管,其原材料管材外径要大于成品花键管的外径,管材内径要大于内花键的小径,且保证在车外圆后有30~55%的正挤变形量。在本实施例中,选择管材外径φ30、内径φ19,壁厚5.5,材料牌号为16Mn,下料长度为126。
二、球化退火,其工艺为:产品随炉加热至740℃,保温3小时,后随炉冷至≤500℃出炉空冷。装炉方式:整齐竖放,退火后硬度≤78HRB。这里的球化退火及后面的低温退火都是指普通的退火,有改善组织、降低硬度的作用。但产品装炉方式有严格要求,产品整齐竖放,由于管壁较薄,可防止压弯、压扁变形。
三、车外圆校正,也叫制坯,是指以内孔为基准,车削外圆,校正内孔与外圆的同轴度,同时去除管材表面的缺陷。在本实施例中即以内孔为基准车外圆至φ29±0.1,保证内外圆同轴度≤φ0.1。所述车外圆校正工序是为保证成品的形位公差作准备。
四、常规抛丸工序。所述抛丸为常规工序,主要是为后续挤压工序提供润滑皮膜。
五、常规磷皂化工序。所述磷皂化为常规工序,主要是为后续挤压工序提供润滑皮膜。
六、贯穿正挤工序,所述贯穿正挤压工序,就是将毛坯经过30~55%变形量的正挤压,半成品的外径和内孔尺寸非常一致,这对保证内花键尺寸的批散差是相当有利的。将毛坯放入正挤凹模中,然后上滑块带动筒冲头1和芯冲头2一同下行挤压,挤压时,毛坯材料沿着凹模刃带和芯冲头2向下流动变形,变形后,半成品的外径和内径都缩小,挤压至下死点时,上模回程,半成品留于凹模内,接着放入第二件产品挤压,由产品推挤产品,随后第一件产品便从凹模内挤出。模具结构中,上冲头采用分体式,即筒冲头1和芯冲头2,这样模具寿命长。在本实施例中,变形量32%,变形后,外径由φ29变为φ25.5,内径由φ19变为φ18,同时长度伸长,由原长约125变为约180。
七、低温退火,半成品整齐竖放装炉,产品随炉加热至710℃,保温2.5小时,后随炉冷至≤500℃出炉空冷,退火后硬度≤78HRB。
八、常规抛丸工序。
九、常规磷皂化工序。
十、反挤沉孔工序,与普通反挤压相同,完成孔径φ21,深度10.5内孔的挤压。
十一、挤内花键工序,把挤完沉孔的半成品放入液压机工作台面的凹模内,再把硬质合金的花键冲头7放入半成品中,然后液压机上滑块下行,压杆6压住花键冲头7一同下行挤花键,挤压终了时,花键冲头7贯穿产品,到达产品下面的环形退料器中,从而脱离产品,进入下环形退料器9中,最后,成品、花键冲头7和环形退料器9一同由下液压缸顶出挤花键凹模8。
花键冲头7采用以牌号为YG20的硬质合金材料制成,由导向部分、工作带部分和后隙部分组成,导向部与工作带部45°过渡,且工作带为两个,两工作带相距1倍的直径,这对防止内花键的扭曲是非常有利的,花键冲头表面抛光处理。
以上描述说明本发明的技术方案而非限制,本发明实施例的描述只是用于解释的目的,而并不是限制权利要求的范围。对本领域的普通技术人员来说,还可以对本发明进行修改或者替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种精密细长内花键管成形方法,其特征在于依次包括以下步骤:选择合适规格的无缝钢管锯料、球化退火、车外圆校正、抛丸、磷皂化处理、将毛坯进行贯穿正挤、低温退火、抛丸、磷皂化处理、挤压内花键;所述无缝钢管,其原材料管材外径要大于成品花键管的外径,管材内径要大于内花键的小径,且保证在车外圆后有30%~55%的正挤变形量;在所述贯穿正挤工序中,将毛坯进行30%~55%变形量的正挤压,使半成品的外径尺寸一致,及内孔尺寸一致。
2.根据权利要求1所述的精密细长内花键管成形方法,其特征在于:所述车外圆校正是以内孔为基准,车削外圆,校正内孔与外圆的同轴度,同时去除管材表面的缺陷。
3.据权利要求1所述的精密细长内花键管成形方法,其特征在于:在所述贯穿正挤工序中,将毛坯放入正挤凹模中,然后上滑块带动筒冲头和芯冲头一同下行挤压,挤压时,毛坯材料沿着凹模刃带和芯冲头向下流动变形,变形后,半成品的外径和内径都缩小,挤压至下死点时,上模回程,半成品留于凹模内,接着放入第二件产品挤压,由产品推挤产品,随后第一件产品便从凹模内挤出。
4.根据权利要求1所述的精密细长内花键管成形方法,其特征在于:所述贯穿正挤压的模具结构中,采用分体式上冲头,包括筒冲头和芯冲头。
5.据权利要求1所述的精密细长内花键管成形方法,其特征在于:所述挤压内花键时,将半成品先放入液压机工作台面的凹模中,再把花键冲头放入半成品中,然后上滑块下行,压杆压住花键冲头一同下行,挤压终了时花键冲头脱离产品,不再从挤压完的产品中退回,顶出时,产品、环形退料器和花键冲头一同顶出凹模。
6.据权利要求5所述的精密细长内花键管成形方法,其特征在于:所述挤压内花键时,所述的花键冲头采用以牌号为YG20的硬质合金材料制成,由导向部分、工作带部分和后隙部分组成,导向部与工作带部45°过渡,且挤压工作带为两个,两工作带相距1个花键冲头直径,花键冲头表面抛光处理。
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Address after: 224100 No. 299, Nanxiang West Road, Dafeng Economic and Technological Development Zone, Yancheng City, Jiangsu Province Patentee after: Qianchao Senwei Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 299 Nanxiang Road, Economic Development Zone, Dafeng City, Yancheng City, Jiangsu Province, 224100 Patentee before: JIANGSU SUNWAY PRECISION FORGING Co.,Ltd. Country or region before: China |
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