CN111940653A - 一种空心轴的外表面加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空心轴的外表面加工工艺，具体包括以下步骤：S1、坯料的预处理加工：选用无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度在HBl2O‑150范围内；S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，本发明涉及空心轴加工技术领域。该空心轴的外表面加工工艺，通过在空心轴成型加工后进行酸洗处理，可去除空心轴表面的氧化物，具有耐酸碱性的作用，同时通过喷涂多层防腐涂料，有利于提高空心轴表面防腐层的防腐能力，避免表面腐蚀降低了空心轴的硬度。

Description

一种空心轴的外表面加工工艺
技术领域
本发明涉及空心轴加工技术领域，具体为一种空心轴的外表面加工工艺。
背景技术
空心轴是指在轴体的中心制有一通孔，并在通孔内开有内键槽，轴体的外表面加工有阶梯形圆柱，并开有外键槽，轴体的外表面加工有阶梯形圆柱，并开有外键槽，该轴的中心通孔与榨膛的主轴套接，输入动力通过轴体外表面上的圆柱上安装的传动齿轮带动该轴而直接传递给榨膛主轴，空心轴占用的空间体积比较大，但可以降低重量，据材料力学分析，在转轴传递扭矩时，从径向截面看，越外的地方传递有效力矩的作用越大，在转轴需要传递较大力矩时，就需要较粗的轴径，而由于在轴心部位传递力矩的作用较小，所以一般采用空心的，以减少转轴的自重。
空心轴是众多机械设备中的一种重要部件，起到了传递动力的作用，而空心轴所处的工作环境较为多变，当空心轴在恶劣环境下长期的使用过后，其表面势必会产生一定的腐蚀现象，腐蚀造成其表面产生磨损，同时也降低了空心轴整体的硬度性能，现有的空心轴仅对其表面进行精加工，保持一定的平滑度，而并未对其表面的防腐蚀性以及耐磨性进行进一步改进，因此针对以上问题，本发明提供了一种空心轴的外表面加工工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种空心轴的外表面加工工艺，解决了空心轴在恶劣环境下长期的使用过后，其表面势必会产生一定的腐蚀现象，腐蚀造成其表面产生磨损，同时也降低了空心轴整体硬度性能的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种空心轴的外表面加工工艺，通过在空心轴成型加工后进行酸洗处理，可去除空心轴表面的氧化物，具有耐酸碱性的作用，同时通过喷涂多层防腐涂料，有利于提高空心轴表面防腐层的防腐能力，避免表面腐蚀降低了空心轴的硬度，大大延长了该空心轴的使用寿命，具体包括以下步骤：
S1、坯料的预处理加工：选用无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度在HBl2O-150范围内；
S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，采用锻压机对成型模具中的胚料进行锻压加工，使胚料快速压制成型，将胚料内部的轴芯取出，完成空心轴成型的加工过程，锻压机是金属和机械冷加工用的设备，它只改变金属的外形状，锻压机包括卷板机，剪板机，冲床，压力机，液压机，油压机和折弯机等；
S3、空心轴的酸洗以及打磨抛光处理：随后对空心轴进行酸洗处理，将空心轴投入到二氯甲烷中进行超声处理，二氯甲烷，分子式CH2Cl2，分子量84.93，无色透明液体，具有类似醚的刺激性气味，微溶于水，溶于乙醇和***，是不可燃低沸点溶剂，常用来代替易燃的石油醚、***等，时长为80-120min，其次再将空心轴投入到含有2-6％的稀硫酸中进行超声处理，时长为15-30min，最后将其取出用蒸馏水对其进行冲洗1-3遍，再用120-140℃的温度进行烘干，得到酸洗后的空心轴，然后对酸洗后的空心轴内外表面均进行打磨抛光处理，再用320Kpa的压力水进行冲洗，烘干待用，即可得到抛光后的空心轴，稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70％的硫酸的水溶液，由于稀硫酸中的硫酸分子已经被完全电离，所以稀硫酸不具有浓硫酸的强氧化性、吸水性、脱水性(俗称炭化，即强腐蚀性)等特殊化学性质；
S4、空心轴表面的喷涂处理：将S3中抛光后的空心轴进行喷涂处理，先将环氧防腐漆喷涂在空心轴的表面，再将其放在室温下晾干，时长为15-18h，再将聚氨酯防腐涂料进行再次喷涂，时长为2-3h，再将丙烯酸防腐涂料进行喷涂，喷涂完成后，放在室温下进行晾干，时长为6-7天，即可完成空心轴的表面防腐加工，最终得到防腐处理后的空心轴；
S5、空心轴的最终制成以及清洗处理：再对空心轴的外表面进行细化晶粒、调整组织以及消除组织缺陷的处理，然后将空心轴放入超声波清洗机内，启动超声波发生器，通过机体内部的超声波振板产生超声波从而对空心轴进行振动清洗，最终将清洗干净的空心轴擦拭清理后得到最终加工而成的空心轴。
优选的，所述步骤S1中无缝钢管的材料选用25CrMo4，并且将无缝钢管的表面与内壁均打磨光滑。
优选的，所述步骤S2中的加热温度为950℃，加热时间为5min。
优选的，所述步骤S5中在完成空心轴的全部加工后，对空心轴进行质量检验。
优选的，所述步骤S3中的冲洗时长为5-10min。
(三)有益效果
本发明提供了一种空心轴的外表面加工工艺。具备以下有益效果：该空心轴的外表面加工工艺，通过S1、坯料的预处理加工：选用无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度在HBl2O-150范围内；S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，采用锻压机对成型模具中的胚料进行锻压加工，使胚料快速压制成型，将胚料内部的轴芯取出，完成空心轴成型的加工过程；S3、空心轴的酸洗以及打磨抛光处理：随后对空心轴进行酸洗处理，将空心轴投入到二氯甲烷中进行超声处理，时长为80-120min，其次再将空心轴投入到含有2-6％的稀硫酸中进行超声处理，时长为15-30min，最后将其取出用蒸馏水对其进行冲洗1-3遍，再用120-140℃的温度进行烘干，得到酸洗后的空心轴，然后对酸洗后的空心轴内外表面均进行打磨抛光处理，再用320Kpa的压力水进行冲洗，烘干待用，即可得到抛光后的空心轴；S4、空心轴表面的喷涂处理：将S3中抛光后的空心轴进行喷涂处理，先将环氧防腐漆喷涂在空心轴的表面，再将其放在室温下晾干，时长为15-18h，再将聚氨酯防腐涂料进行再次喷涂，时长为2-3h，再将丙烯酸防腐涂料进行喷涂，喷涂完成后，放在室温下进行晾干，时长为6-7天，即可完成空心轴的表面防腐加工，最终得到防腐处理后的空心轴；S5、空心轴的最终制成以及清洗处理：再对空心轴的外表面进行细化晶粒、调整组织以及消除组织缺陷的处理，然后将空心轴放入超声波清洗机内，启动超声波发生器，通过机体内部的超声波振板产生超声波从而对空心轴进行振动清洗，最终将清洗干净的空心轴擦拭清理后得到最终加工而成的空心轴，通过在空心轴成型加工后进行酸洗处理，可去除空心轴表面的氧化物，具有耐酸碱性的作用，同时通过喷涂多层防腐涂料，有利于提高空心轴表面防腐层的防腐能力，避免表面腐蚀降低了空心轴的硬度，大大延长了该空心轴的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明对比实验数据统计表图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种空心轴的外表面加工工艺，具体包括以下实施例：
实施例一
S1、坯料的预处理加工：选用25CrMo4无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度为HBl30；
S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，加热温度为950℃，加热时间为5min，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，采用锻压机对成型模具中的胚料进行锻压加工，使胚料快速压制成型，将胚料内部的轴芯取出，完成空心轴成型的加工过程；
S3、空心轴的酸洗以及打磨抛光处理：随后对空心轴进行酸洗处理，将空心轴投入到二氯甲烷中进行超声处理，时长为80min，其次再将空心轴投入到含有2％的稀硫酸中进行超声处理，时长为15min，最后将其取出用蒸馏水对其进行冲洗1遍，再用120℃的温度进行烘干，得到酸洗后的空心轴，然后对酸洗后的空心轴内外表面均进行打磨抛光处理，再用320Kpa的压力水进行冲洗，冲洗时长为5min，烘干待用，即可得到抛光后的空心轴；
S4、空心轴表面的喷涂处理：将S3中抛光后的空心轴进行喷涂处理，先将环氧防腐漆喷涂在空心轴的表面，再将其放在室温下晾干，时长为15h，再将聚氨酯防腐涂料进行再次喷涂，时长为2h，再将丙烯酸防腐涂料进行喷涂，喷涂完成后，放在室温下进行晾干，时长为6天，即可完成空心轴的表面防腐加工，最终得到防腐处理后的空心轴；
S5、空心轴的最终制成以及清洗处理：再对空心轴的外表面进行细化晶粒、调整组织以及消除组织缺陷的处理，然后将空心轴放入超声波清洗机内，启动超声波发生器，通过机体内部的超声波振板产生超声波从而对空心轴进行振动清洗，最终将清洗干净的空心轴擦拭清理后得到最终加工而成的空心轴。
实施例二
S1、坯料的预处理加工：选用25CrMo4无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度为HBl30；
S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，加热温度为950℃，加热时间为5min，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，采用锻压机对成型模具中的胚料进行锻压加工，使胚料快速压制成型，将胚料内部的轴芯取出，完成空心轴成型的加工过程；
S3、空心轴的酸洗以及打磨抛光处理：随后对空心轴进行酸洗处理，将空心轴投入到二氯甲烷中进行超声处理，时长为100min，其次再将空心轴投入到含有5％的稀硫酸中进行超声处理，时长为20min，最后将其取出用蒸馏水对其进行冲洗2遍，再用130℃的温度进行烘干，得到酸洗后的空心轴，然后对酸洗后的空心轴内外表面均进行打磨抛光处理，再用320Kpa的压力水进行冲洗，冲洗时长为8min，烘干待用，即可得到抛光后的空心轴；
S4、空心轴表面的喷涂处理：将S3中抛光后的空心轴进行喷涂处理，先将环氧防腐漆喷涂在空心轴的表面，再将其放在室温下晾干，时长为16h，再将聚氨酯防腐涂料进行再次喷涂，时长为2.5h，再将丙烯酸防腐涂料进行喷涂，喷涂完成后，放在室温下进行晾干，时长为6.5天，即可完成空心轴的表面防腐加工，最终得到防腐处理后的空心轴；
S5、空心轴的最终制成以及清洗处理：再对空心轴的外表面进行细化晶粒、调整组织以及消除组织缺陷的处理，然后将空心轴放入超声波清洗机内，启动超声波发生器，通过机体内部的超声波振板产生超声波从而对空心轴进行振动清洗，最终将清洗干净的空心轴擦拭清理后得到最终加工而成的空心轴。
实施例三
S1、坯料的预处理加工：选用25CrMo4无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度为HB150；
S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，加热温度为950℃，加热时间为5min，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，采用锻压机对成型模具中的胚料进行锻压加工，使胚料快速压制成型，将胚料内部的轴芯取出，完成空心轴成型的加工过程；
S3、空心轴的酸洗以及打磨抛光处理：随后对空心轴进行酸洗处理，将空心轴投入到二氯甲烷中进行超声处理，时长为120min，其次再将空心轴投入到含有6％的稀硫酸中进行超声处理，时长为30min，最后将其取出用蒸馏水对其进行冲洗3遍，再用140℃的温度进行烘干，得到酸洗后的空心轴，然后对酸洗后的空心轴内外表面均进行打磨抛光处理，再用320Kpa的压力水进行冲洗，冲洗时长为10min烘干待用，即可得到抛光后的空心轴；
S4、空心轴表面的喷涂处理：将S3中抛光后的空心轴进行喷涂处理，先将环氧防腐漆喷涂在空心轴的表面，再将其放在室温下晾干，时长为18h，再将聚氨酯防腐涂料进行再次喷涂，时长为3h，再将丙烯酸防腐涂料进行喷涂，喷涂完成后，放在室温下进行晾干，时长为7天，即可完成空心轴的表面防腐加工，最终得到防腐处理后的空心轴；
S5、空心轴的最终制成以及清洗处理：再对空心轴的外表面进行细化晶粒、调整组织以及消除组织缺陷的处理，然后将空心轴放入超声波清洗机内，启动超声波发生器，通过机体内部的超声波振板产生超声波从而对空心轴进行振动清洗，最终将清洗干净的空心轴擦拭清理后得到最终加工而成的空心轴。
对比实验
某空心轴生产工厂对由实施例1、实施例2、实施例3分别制作出来的空心轴以及对市场上通用的空心轴同时进行防腐蚀性以及硬度检测工作，并在相同的时间以及条件下进行操作，在检测的过程中，同时统计数据并制作统计表图。
如表图2可知，本发明由实施例1加工出来的空心轴通过在成型加工后进行酸洗处理，可去除空心轴表面的氧化物，具有耐酸碱性的作用，同时通过喷涂多层防腐涂料，有利于提高空心轴表面防腐层的防腐能力，避免表面腐蚀降低了空心轴的硬度，大大延长了该空心轴的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种空心轴的外表面加工工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、坯料的预处理加工：选用无缝钢管作为空心轴的坯料，按冷挤压工艺要求进行退火、软化处理，使得坯料硬度在HBl2O-150范围内；
S2、空心轴的成型加工：然后将S1中的处理好后的坯料放置在加热炉内部进行快速加热，在坯料完成加热工作后，将胚料整体放入成型模具中，成型模具在使用前进行预热处理，采用锻压机对成型模具中的胚料进行锻压加工，使胚料快速压制成型，将胚料内部的轴芯取出，完成空心轴成型的加工过程；
S3、空心轴的酸洗以及打磨抛光处理：随后对空心轴进行酸洗处理，将空心轴投入到二氯甲烷中进行超声处理，时长为80-120min，其次再将空心轴投入到含有2-6％的稀硫酸中进行超声处理，时长为15-30min，最后将其取出用蒸馏水对其进行冲洗1-3遍，再用120-140℃的温度进行烘干，得到酸洗后的空心轴，然后对酸洗后的空心轴内外表面均进行打磨抛光处理，再用320Kpa的压力水进行冲洗，烘干待用，即可得到抛光后的空心轴；
S4、空心轴表面的喷涂处理：将S3中抛光后的空心轴进行喷涂处理，先将环氧防腐漆喷涂在空心轴的表面，再将其放在室温下晾干，时长为15-18h，再将聚氨酯防腐涂料进行再次喷涂，时长为2-3h，再将丙烯酸防腐涂料进行喷涂，喷涂完成后，放在室温下进行晾干，时长为6-7天，即可完成空心轴的表面防腐加工，最终得到防腐处理后的空心轴；
S5、空心轴的最终制成以及清洗处理：再对空心轴的外表面进行细化晶粒、调整组织以及消除组织缺陷的处理，然后将空心轴放入超声波清洗机内，启动超声波发生器，通过机体内部的超声波振板产生超声波从而对空心轴进行振动清洗，最终将清洗干净的空心轴擦拭清理后得到最终加工而成的空心轴。
2.根据权利要求1所述的一种空心轴的外表面加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中无缝钢管的材料选用25CrMo4，并且将无缝钢管的表面与内壁均打磨光滑。
3.根据权利要求1所述的一种空心轴的外表面加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中的加热温度为950℃，加热时间为5min。
4.根据权利要求1所述的一种空心轴的外表面加工工艺，其特征在于：所述步骤S5中在完成空心轴的全部加工后，对空心轴进行质量检验。
5.根据权利要求1所述的一种空心轴的外表面加工工艺，其特征在于：所述步骤S3中的冲洗时长为5-10min。
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