專利名稱：一種精密細長內(nèi)花鍵管成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬塑性成形技術(shù)，尤其涉及一種精密細長內(nèi)花鍵管成形技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，精密內(nèi)花鍵管或套一般采用拉刀拉削的方式成形，其拉削花鍵的長徑比極限一般不超過6倍，但我們現(xiàn)在涉及到的汽車轉(zhuǎn)向機花鍵管柱的內(nèi)花鍵長徑比已達到10倍，用拉刀拉削的方式顯然很難甚至無法實現(xiàn)。如采用旋鍛技術(shù)也可生產(chǎn)長徑比比較大的花鍵管，但旋鍛技術(shù)投資成本高，風險大，生產(chǎn)率低，不夠?qū)嵱谩?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，克服上述缺陷，提供一種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、模具使用壽命長，同時加工成本低、加工效率高、后續(xù)切削加工量少，能滿足批量生產(chǎn)要求的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其依次包括以下步驟選擇合適規(guī)格的無縫鋼管鋸料、球化退火、車外圓校正、拋丸、 磷皂化處理、將毛坯進行貫穿正擠、低溫退火、拋丸、磷皂化處理、擠壓內(nèi)花鍵。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，要先選擇合適規(guī)格的無縫鋼管，其原材料管材外徑要大于成品花鍵管的外徑，管材內(nèi)徑要大于內(nèi)花鍵的小徑， 且保證在車外圓后有30 55%的正擠變形量。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，其中所述車外圓校正是以內(nèi)孔為基準，車削外圓，校正內(nèi)孔與外圓的同軸度，同時去除管材表面的缺陷，為保證成品的形位公差作準備。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，其中在所述貫穿正擠工序中，將毛坯進行30 55%變形量的正擠壓，使半成品的外徑和內(nèi)孔尺寸一致。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，其中在所述貫穿正擠工序中，將毛坯放入正擠凹模中，然后上滑塊帶動上筒沖頭和芯沖頭一同下行擠壓，擠壓時，毛坯材料沿著凹模刃帶和芯沖頭向下流動變形，變形后，半成品的外徑和內(nèi)徑都縮小， 擠壓至下死點時，上?；爻?，半成品留于凹模內(nèi)，接著放入第二件產(chǎn)品擠壓，由產(chǎn)品推擠產(chǎn)品，隨后第一件產(chǎn)品便從凹模內(nèi)擠出。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，其中所述貫穿正擠壓的模具結(jié)構(gòu)中，其上沖頭采用分體式，即筒沖頭和芯沖頭。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，其中所述擠壓內(nèi)花鍵時，將半成品先放入液壓機工作臺面的凹模中，再把花鍵沖頭放入半成品中，然后上滑塊下行，壓桿壓住花鍵沖頭一同下行，擠壓終了時花鍵沖頭脫離產(chǎn)品，不再從擠壓完的產(chǎn)品中退回，頂出時，產(chǎn)品、環(huán)形退料器和花鍵沖頭一同頂出凹模。作為本發(fā)明所述精密細長內(nèi)花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，其中所述擠壓內(nèi)花鍵時，所述的花鍵沖頭采用以牌號為YG20的硬質(zhì)合金材料制成，由導(dǎo)向部分、工作帶部分和后隙部分組成，導(dǎo)向部與工作帶部45°過渡，且擠壓工作帶為兩個，兩工作帶相距1個花鍵沖頭直徑，這對防止內(nèi)花鍵的扭曲是非常有利的，花鍵沖頭表面拋光處理。本發(fā)明的有益效果是通過一種精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，用普通的無縫鋼管即可生產(chǎn)精密細長內(nèi)花鍵管，產(chǎn)品內(nèi)部組織致密，內(nèi)花鍵表面光潔度高，可保證< Ral. 6，質(zhì)量穩(wěn)定，解決了許多企業(yè)細長內(nèi)花鍵加工難的問題；毛坯經(jīng)過30 55%變形量的貫穿正擠壓，半成品的外徑和內(nèi)孔尺寸非常一致，這對保證內(nèi)花鍵尺寸的批散差是相當有利的；模具結(jié)構(gòu)中，上沖頭采用分體式，即筒沖頭和芯沖頭，這樣可使得模具壽命長；加上模具采用硬質(zhì)合金材料，也提高了模具壽命，滿足了批量生產(chǎn)的要求，同時本發(fā)明提高了材料利用率， 降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明所述鋸料、車外圓、貫穿正擠、擠花鍵幾個工序中材料形狀變化示意圖。圖2是本發(fā)明所述花鍵截面圖形。圖3本發(fā)明貫穿正擠工序示意圖。圖4是本發(fā)明擠壓內(nèi)花鍵工序示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖，其中1.筒沖頭，2.芯沖頭，3、 4為貫穿正擠凹模的上、下部分，5.校直模芯，6.擠花鍵壓桿，7.花鍵沖頭，8.擠花鍵凹模， 9.環(huán)形退料器，11.鋸料材料形狀，12.車外圓材料形狀，13.貫穿正擠材料形狀，14.擠花鍵材料形狀。以榮威750轎車轉(zhuǎn)向機內(nèi)花鍵管柱的加工過程為例，其工藝流程為一、鋸料，選擇合適的無縫鋼管，鋸料，先要選擇合適規(guī)格的無縫鋼管，其原材料管材外徑要大于成品花鍵管的外徑，管材內(nèi)徑要大于內(nèi)花鍵的小徑，且保證在車外圓后有 30 55%的正擠變形量。在本實施例中，選擇管材外徑Φ30、內(nèi)徑Φ 19，壁厚5. 5，材料牌號為16Μη，下料長度為126。二、球化退火，其工藝為產(chǎn)品隨爐加熱至740°C，保溫3小時，后隨爐冷至彡5000C 出爐空冷。裝爐方式整齊豎放，退火后硬度S78HRB。這里的球化退火及后面的低溫退火都是指普通的退火，有改善組織、降低硬度的作用。但產(chǎn)品裝爐方式有嚴格要求，產(chǎn)品整齊豎放，由于管壁較薄，可防止壓彎、壓扁變形。三、車外圓校正，也叫制還，是指以內(nèi)孔為基準，車削外圓，校正內(nèi)孔與外圓的同軸度，同時去除管材表面的缺陷。在本實施例中即以內(nèi)孔為基準車外圓至1，保證內(nèi)外圓同軸度< Φ0. 1。所述車外圓校正工序是為保證成品的形位公差作準備。四、常規(guī)拋丸工序。所述拋丸為常規(guī)工序，主要是為后續(xù)擠壓工序提供潤滑皮膜。五、常規(guī)磷皂化工序。所述磷皂化為常規(guī)工序，主要是為后續(xù)擠壓工序提供潤滑皮膜。六、貫穿正擠工序，所述貫穿正擠壓工序，就是將毛坯經(jīng)過30 55%變形量的正擠壓，半成品的外徑和內(nèi)孔尺寸非常一致，這對保證內(nèi)花鍵尺寸的批散差是相當有利的。將毛坯放入正擠凹模中，然后上滑塊帶動筒沖頭1和芯沖頭2 —同下行擠壓，擠壓時，毛坯材料沿著凹模刃帶和芯沖頭2向下流動變形，變形后，半成品的外徑和內(nèi)徑都縮小，擠壓至下死點時，上模回程，半成品留于凹模內(nèi)，接著放入第二件產(chǎn)品擠壓，由產(chǎn)品推擠產(chǎn)品，隨后第一件產(chǎn)品便從凹模內(nèi)擠出。模具結(jié)構(gòu)中，上沖頭采用分體式，即筒沖頭1和芯沖頭2，這樣模具壽命長。在本實施例中，變形量32%，變形后，外徑由(3^9變?yōu)棣?25. 5，內(nèi)徑由Φ 19變?yōu)棣?18，同時長度伸長，由原長約125變?yōu)榧s180。七、低溫退火，半成品整齊豎放裝爐，產(chǎn)品隨爐加熱至710°C，保溫2. 5小時，后隨爐冷至< 500°C出爐空冷，退火后硬度< 78HRB。八、常規(guī)拋丸工序。九、常規(guī)磷皂化工序。十、反擠沉孔工序，與普通反擠壓相同，完成孔徑Φ21，深度10. 5內(nèi)孔的擠壓。十一、擠內(nèi)花鍵工序，把擠完沉孔的半成品放入液壓機工作臺面的凹模內(nèi)，再把硬質(zhì)合金的花鍵沖頭7放入半成品中，然后液壓機上滑塊下行，壓桿6壓住花鍵沖頭7 —同下行擠花鍵，擠壓終了時，花鍵沖頭7貫穿產(chǎn)品，到達產(chǎn)品下面的環(huán)形退料器中，從而脫離產(chǎn)品，進入下環(huán)形退料器9中，最后，成品、花鍵沖頭7和環(huán)形退料器9 一同由下液壓缸頂出擠花鍵凹模8。花鍵沖頭7采用以牌號為YG20的硬質(zhì)合金材料制成，由導(dǎo)向部分、工作帶部分和后隙部分組成，導(dǎo)向部與工作帶部45°過渡，且工作帶為兩個，兩工作帶相距1倍的直徑， 這對防止內(nèi)花鍵的扭曲是非常有利的，花鍵沖頭表面拋光處理。以上描述說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本發(fā)明實施例的描述只是用于解釋的目的，而并不是限制權(quán)利要求的范圍。對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，還可以對本發(fā)明進行修改或者替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于依次包括以下步驟選擇合適規(guī)格的無縫鋼管鋸料、球化退火、車外圓校正、拋丸、磷皂化處理、將毛坯進行貫穿正擠、低溫退火、 拋丸、磷皂化處理、擠壓內(nèi)花鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于先選擇合適規(guī)格的無縫鋼管，其原材料管材外徑要大于成品花鍵管的外徑，管材內(nèi)徑要大于內(nèi)花鍵的小徑， 且保證在車外圓后有30% 55%的正擠變形量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于所述車外圓校正是以內(nèi)孔為基準，車削外圓，校正內(nèi)孔與外圓的同軸度，同時去除管材表面的缺陷。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于在所述貫穿正擠工序中，將毛坯進行30% 55%變形量的正擠壓，使半成品的外徑和內(nèi)孔尺寸一致。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于在所述貫穿正擠工序中，將毛坯放入正擠凹模中，然后上滑塊帶動筒沖頭和芯沖頭一同下行擠壓，擠壓時，毛坯材料沿著凹模刃帶和芯沖頭向下流動變形，變形后，半成品的外徑和內(nèi)徑都縮小，擠壓至下死點時，上模回程，半成品留于凹模內(nèi)，接著放入第二件產(chǎn)品擠壓，由產(chǎn)品推擠產(chǎn)品，隨后第一件產(chǎn)品便從凹模內(nèi)擠出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于所述貫穿正擠壓的模具結(jié)構(gòu)中，采用分體式上沖頭，包括筒沖頭和芯沖頭。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于所述擠壓內(nèi)花鍵時， 將半成品先放入液壓機工作臺面的凹模中，再把花鍵沖頭放入半成品中，然后上滑塊下行， 壓桿壓住花鍵沖頭一同下行，擠壓終了時花鍵沖頭脫離產(chǎn)品，不再從擠壓完的產(chǎn)品中退回， 頂出時，產(chǎn)品、環(huán)形退料器和花鍵沖頭一同頂出凹模。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于所述擠壓內(nèi)花鍵時， 所述的花鍵沖頭采用以牌號為YG20的硬質(zhì)合金材料制成，由導(dǎo)向部分、工作帶部分和后隙部分組成，導(dǎo)向部與工作帶部45°過渡，且擠壓工作帶為兩個，兩工作帶相距1個花鍵沖頭直徑，花鍵沖頭表面拋光處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精密細長內(nèi)花鍵管成形方法，其特征在于依次包括以下步驟選擇合適規(guī)格的無縫鋼管鋸料、球化退火、車外圓校正、拋丸、磷皂化處理、將毛坯進行貫穿正擠、低溫退火、拋丸、磷皂化處理、擠壓內(nèi)花鍵。本發(fā)明的有益效果是用普通的無縫鋼管即可生產(chǎn)精密細長內(nèi)花鍵管，產(chǎn)品內(nèi)部組織致密，內(nèi)花鍵表面光潔度高。
文檔編號B23P15/00GK102335810SQ20111023908
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者徐祥前, 施衛(wèi)兵, 袁兆峰, 龔愛軍 申請人:江蘇森威精鍛有限公司