CN108838270B - 一种汽车用万向节的水胀成型工艺 - Google Patents

一种汽车用万向节的水胀成型工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车用万向节的水胀成型工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸，两端去除毛刺；(2)、将碳素钢管进行退火处理，退火温度450—600℃，使表面硬度HRB30～40；(3)、将碳素钢管放入水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时,两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第一次水胀成型，水胀成型参数如下：水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；左右侧缸输出水压20MPa‑28MPa；左右冲头位移量各43mm；水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；(4)、将上工序水胀后的半成品进行再次退火，退火温度450—600℃，硬度HRB34‑HRB36。

Description

一种汽车用万向节的水胀成型工艺
技术领域
本发明涉及水胀成型领域，尤其涉及一种汽车用万向节的水胀成型工艺。
背景技术
汽车用万向节为汽车上的重要部件，并且由于其工作的部位为主要传动受力部件，对产品的强度，刚度及耐疲劳性都有着较高的要求，因此在生产中，对材料及工艺都有较高的要求，现有技术中，生产汽车用万向节，一般采用精铸成型，由于精铸成型属于热加工，热加工后对原材料的金相结构会产生较大的变化，共强度，刚度都会进行降低，因此必须要经过多次的加工，多次热处理工艺才能满足使用要求，还有另外一种加工方式，就是采用锻造成型工艺，也是目前使用此种工艺较多的，由于属于是冷加工，对材料金相组织影响不大，因此万向节上的生产工艺，应用较为普遍，但是此种加工缺点是，生产效率低，且表面质量差，光洁度不好，表面凹凸不平，因此在这些凹凸不平的地方就容易积累油污和其它具有腐蚀性的杂技，由于一般是采用普通碳素钢制作，因此常会出现生锈比较严重的缺陷，尽量采用表面喷涂能减少这种缺陷，但是对于万向节此种重要部件，对产品的质量有着较大的影响，并且采用锻造成型，由于中部均为实心产品，重量较重，无法满足目前对汽车轻量化的要求。
发明内容
本发明公开了一种汽车用万向节的水胀成型工艺，用以解决现有技术的不足。
为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：
一种汽车用万向节的水胀成型工艺，包括以下工艺步骤：
(1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸，两端去除毛刺；
(2)、将碳素钢管进行退火处理，退火温度450—600℃，使表面硬度HRB30～ 40；
(3)、将碳素钢管放入水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时,两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第一次水胀成型，水胀成型参数如下：
水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；
左右侧缸输出水压20MPa-28MPa；
左右冲头位移量各43mm；
水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；
(4)、将上工序水胀后的半成品进行再次退火，退火温度450—600℃，硬度 HRB34-HRB36；
(5)、再次将工件放入第二套水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时, 两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第二次水胀成型，水胀成型参数如下：
水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；
左右侧缸输出水压20MPa-28MPa；
左右冲头位移量各5mm；
水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；
(6)、对第二次水胀成型的产品进行淬火热处理，产品表面硬度提高大于 HRB50；
(7)、采用三元高频研磨机抛光；
(8)、超声波恒温烘干产品。
本发明的有益效果是：采用水胀成型工艺进行成型汽车用万向节产品，由于是全过程采用冷加工方式，提高了产品成表面外观质量，表面光洁度好，加工速度快，并且提高了生产效率，降低了产品的制造成本，并且成型后的产品刚性稳定，结构牢靠，无缝隙，无内应力，无砂眼，无内伤，精密水胀，绿色环保，生产效率高，节能降耗，产品可以采用一次性成型，产品使用寿命长，同时由于中部为空心结构，产品的质量轻，节约了材料。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明包括以下工艺步骤：
(1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸，两端去除毛刺；
(2)、将碳素钢管进行退火处理，退火温度450—600℃，使表面硬度HRB30～ 40；
(3)、将碳素钢管放入水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时,两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第一次水胀成型，水胀成型参数如下：
水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；
左右侧缸输出水压20MPa-28MPa；
左右冲头位移量各43mm；
水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；
(4)、将上工序水胀后的半成品进行再次退火，退火温度450—600℃，硬度 HRB34-HRB36；
(5)、再次将工件放入第二套水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时, 两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第二次水胀成型，水胀成型参数如下：
水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；
左右侧缸输出水压20MPa-28MPa；
左右冲头位移量各5mm；
水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；
(6)、对第二次水胀成型的产品进行淬火热处理，产品表面硬度提高大于 HRB50；
(7)、采用三元高频研磨机抛光；
(8)、超声波恒温烘干产品。
在实际应用中，采用了水胀成型的冷加工工艺，将原来只能采用精铸成型和锻造成型的万向节产品，采用了水胀的冷加工的方式进行，制造出来的产品精度更高，外观更美观，成型速度快、生产效率高，刚性稳定，结构牢靠，无缝隙，无内应力，无砂眼，无内伤，精密水胀，绿色环保，生产效率高，节能降耗。
而在采用水胀成型汽车万向节产品时，由于万向节产品的两端和中部的直径差别较大，需要经过二次水胀成型才能满足要求，第一次水胀成型为粗成型以形成大致的形状，并且在成型中产品会产生加工硬化，成型较大零件时，材料拉伸的范围较大，就很容易产生产品局部开裂等现象，第二水胀则为精成型形成最终的产品外观，一般万向节的产品的壁厚一般要达到5mm才能满足强度要求，因此厚度较厚，因此在第一次水胀成型后，需要对产品进行退火处理，以降低产品的硬度，以使第二次水胀成型不会产生开裂和应力集中现象，成型的成型参数均需要按指定的要求进行，否则在最终的产品无法满足产品的使用要求，最后在水胀成型的最终产品需要进行淬火的热处理，以提高产品表面的硬度，以满足使用要求。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种汽车用万向节的水胀成型工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)、将原材料碳素钢管切断成所需的尺寸，两端去除毛刺；
(2)、将碳素钢管进行退火处理，退火温度450—600℃，使表面硬度HRB30～40；
(3)、将碳素钢管放入水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时,两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第一次水胀成型，水胀成型参数如下：
水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；
左右侧缸输出水压20MPa-28MPa；
左右冲头位移量各43mm；
水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；
(4)、将上工序水胀后的半成品进行再次退火，退火温度450—600℃，硬度HRB34-HRB36；
(5)、再次将工件放入第二套水胀模具里，采用水胀机将模具压紧，同时,两端增压缸推进冲头,并注入16MPa压力的皂化液，进行第二次水胀成型，水胀成型参数如下：
水涨机施加主缸压力120吨，压强小于24MPa，输出压强大于18MPa；
左右侧缸输出水压20MPa-28MPa；
左右冲头位移量各5mm；
水缸容积大于1.5L，补水压强小于4MPa；
(6)、对第二次水胀成型的产品进行淬火热处理，产品表面硬度提高大于HRB50；
(7)、采用三元高频研磨机抛光；
(8)、超声波恒温烘干产品。
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