專利名稱：摩托車啟動軸的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車配件，特別涉及摩托車啟動軸的成型方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，軸類零件上的矩形花鍵或漸開線花鍵多采用滾齒、銑齒等機械加工方法完成，但采用機械加工成型方法存在金屬材料利用率低、加工工時長、刀具費用高、對設(shè)備與人員技能要求高等缺陷。通常摩托車啟動軸的制造過程如下首先通過坯件擠壓模具將坯料擠壓成階梯軸狀，然后采用滾齒或銑齒等機械加工方法加工啟動軸上的漸開線花鍵。采用此種方法在加工漸開線花鍵時存在上述缺陷，為了克服摩托車啟動軸上漸開線花鍵加工的各種缺陷，我公司通過大量計算、試驗，成功實現(xiàn)了采用冷擠壓成型得到摩托車啟動軸上漸開線花鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種摩托車啟動軸成型方法，提高摩托車啟動軸的生產(chǎn)效率和金屬材料利用率，降低對生產(chǎn)設(shè)備和工人技能的要求，縮小摩托車啟動軸的制造成本。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種摩托車啟動軸,所述摩托車啟動軸上設(shè)有漸開線花鍵，漸開線花鍵采用冷擠壓成型。一種摩托車啟動軸的擠壓模具，該模具包括上凸模組件、下凹模組件，所述下凹模組件包括由上至下組合的入?？阽叴中颓?、減徑擠壓凹模、擠壓零件校直模、零件頂出桿。進(jìn)一步，該模具還包括用于擠壓花鍵的壓花模。一種摩托車啟動軸的成型方法，步驟如下SI-退火、改制將坯料緩慢加熱，保持一定時間后隨爐冷卻，然后出爐空冷，完成對坯料的退火；退火后再通過冷拔機對坯料進(jìn)行冷拔，達(dá)到需要的尺寸與精度，完成對坯料的改制S2-下料將材料按照所需質(zhì)量要求用剪切下料機進(jìn)行剪切下料；S3-擠壓通過使用不同模具分別擠壓摩托車啟動軸坯件和摩托車啟動軸上的漸開線花鍵，得到摩托車啟動軸精坯成品。進(jìn)一步，摩托車啟動軸的成型方法還包括皂化處理。優(yōu)選地，皂化處理過程如下首先在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 75°C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04)2溶液或濃度為60 120g/l的Zn(NO3)2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥阜或日常生活肥阜中浸泡3min 5min,然后自然晾干。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有生產(chǎn)效率、金屬材料利用率以及產(chǎn)品精度高、對設(shè)備和工人技能要求低、生產(chǎn)成本小等優(yōu)點，經(jīng)實踐證明，材料利用率可高達(dá)95%以上，生產(chǎn)效率可提高5 10倍；同時產(chǎn)品精度通過模具保證，對工人進(jìn)行簡單培訓(xùn)即可上崗，技能要求低；另外模具相比加工刀具使用壽命長，可連續(xù)使用達(dá)10萬件以上。


圖I為摩托車啟動軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為摩托車啟動軸總成圖。圖3為摩托車啟動軸擠壓模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為摩托車啟動軸的結(jié)構(gòu)變化圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。參見圖I和圖2，一種摩托車啟動軸，摩托車啟動軸上設(shè)有漸開線花鍵，摩托車啟動軸上的漸開線花鍵采用冷擠壓成型。在本實施例中，摩托車啟動軸上設(shè)有三個通過冷擠壓成型的漸開線花鍵，分別為裝配啟動棘輪的第一花鍵I、裝配回位彈簧座的第二花鍵2、裝配啟動臂的第三花鍵3，由于第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3均通過冷擠壓成型，相比滾齒或銑齒等機加工而言，冷擠壓是通過擠壓模具使材料在機械壓力作用下按規(guī)劃路線流動，達(dá)到所需幾何形狀和尺寸，生產(chǎn)效率和材料利用高，同時由于產(chǎn)品精度通過模具保證，對工人的技能要求較低，只需簡單培訓(xùn)即可上崗，節(jié)約了勞動成本。參見圖3，一種摩托車啟動軸的擠壓模具，包括上凸模組件10、下凹模組件20，其中，下凹模組件20包括由上至下組合的入?？阽叴中颓?1、減徑擠壓凹模22、擠壓零件校直模23、零件頂出桿24。擠壓坯件時，在上凸模組件10施加擠壓力F，坯料在擠壓力F的作用下先后壓入入模口鐓粗型腔21、減徑擠壓凹模22、擠壓零件校直模23，坯料在I處鐓粗形成盤部4，經(jīng)過減徑擠壓凹模22產(chǎn)生臺階，為了防止坯料發(fā)生塑性回彈，保證摩托車啟動軸的精度，因此可將坯料在模具內(nèi)保持足夠時間后通過零件頂出桿24將坯料頂出，得到摩托車啟動軸還件。進(jìn)一步，該模具還包括用于擠壓花鍵的壓花模，也就是將如圖3所示模具的相應(yīng)位置變成壓花模，得到用于擠壓花鍵的模具。由于摩托車啟動軸上設(shè)有三個不同的花鍵，為了保證擠壓時的機械壓力，最好是將三個不同花鍵分三次擠壓，因此需要三個不同的花鍵擠壓模具，分別用于擠壓第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3。坯件擠壓完成后，將坯件先后在三個不同的花鍵擠壓模具下進(jìn)行擠壓，擠壓完成后得到摩托車啟動軸上的第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3，得到成品。參見圖4 :一種摩托車啟動軸的成型方法，包括如下步驟SI-退火、改制將坯料緩慢加熱，保持一定時間后隨爐冷卻，然后出爐空冷，完成對坯料的退火；退火后再通過冷拔機對坯料進(jìn)行冷拔，達(dá)到需要的尺寸與精度，完成對坯料的改制；
S2-下料將材料按照所需質(zhì)量要求用剪切下料機進(jìn)行剪切下料；S3-擠壓通過使用不同模具分別擠壓摩托車啟動軸坯件和摩托車啟動軸上的漸開線花鍵，得到摩托車啟動軸精坯成品。在本實施例中，步驟SI的坯料采用直徑為一定值的20CrMo圓鋼，退火時將坯料緩慢加熱至860±11°C，保持14小時后，以20°C /h爐冷卻至300°C，然后出爐空冷，完成對坯料的退火，退火的目的在于降低材料的硬度HBS，使材料硬度HBS ( 180 ;退火后利用冷拔機將坯料由一直徑冷拔至另一直徑，完成對坯料的改制，改制的目的在于提高材料圓度、圓柱度，提高材料表面質(zhì)量。為了保證摩托車啟動軸的尺寸精度，步驟S2下料后通過電子秤對坯料質(zhì)量進(jìn)行校對，將下料的質(zhì)量偏差控制在2g內(nèi)，校對完成后，再進(jìn)行后續(xù)制坯和擠壓花鍵。當(dāng)然，為了避免進(jìn)一步加工，保證下料后端面傾斜< 3°，避免端面出現(xiàn)裂縫、疊層、撕裂、多肉等缺陷。擠壓時的單位擠壓力為1500Mpa 2500Mpa。若單位擠壓力小于1500Mpa，金屬材料按規(guī)劃路線流動慢，生產(chǎn)效率低；若單位擠壓力大于2500Mpa，則容易產(chǎn)生擠壓缺陷，影響摩托車啟動軸的質(zhì)量。進(jìn)一步地，摩托車啟動軸的加工步驟還包括皂化處理。皂化主要起潤滑作用，因此若在擠壓坯件和漸開線花鍵前對其進(jìn)行皂化處理，能夠?qū)ε髁匣蚺骷砻孢M(jìn)行潤滑，減小 擠壓時的機械壓力。優(yōu)選地，皂化過程如下首先在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 75°C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04) 2溶液或濃度為60 120g/l的Zn(NO3)2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥皂或日常生活肥阜中浸泡3min 5min,然后自然晾干。下面以質(zhì)量為329g摩托車啟動軸為例，成型步驟如下SI-退火、改制選取直徑為21mm的20CrMo圓鋼，然后緩慢加熱至860土 il°C，保持14小時后，以20°C /h爐冷卻至300°C，然后出爐空冷，完成對坯料的退火；退火完成后再通過冷拔機將直徑為21_的還料冷拔至19. 3mm,完成對還料的改制。S2-下料按照質(zhì)量為345± Ig用剪切下料機進(jìn)行剪切下料。S3-皂化下料后的坯料在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 750C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04) 2溶液或濃度為60 120g/l的Zn (NO3) 2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥皂或日常生活肥阜中浸泡3min 5min,然后自然晾干。S4-坯件擠壓通過2000Mpa的機械壓力在擠壓模具下進(jìn)行擠壓，擠壓后得到摩托車啟動軸坯件。S5-重復(fù)皂化重復(fù)步驟S3 ；S6-花鍵擠壓采用設(shè)有壓花模的擠壓模具擠壓第一花鍵I。由于摩托車啟動軸上設(shè)有第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3，為了保證擠壓時的機械壓力，在第一花鍵I擠壓后重復(fù)步驟S5，然后通過模具擠壓第二花鍵2 ;最后再重復(fù)步驟S3，通過模具擠壓第三花鍵3，在第三花鍵3擠壓成型后得到成品。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種摩托車啟動軸，所述摩托車啟動軸上設(shè)有漸開線花鍵，其特征在于所述漸開線花鍵采用冷擠壓成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摩托車啟動軸，其特征在于所述摩托車啟動軸上設(shè)有三個通過冷擠壓成型的漸開線花鍵。
3.一種摩托車啟動軸的擠壓模具，其特征在于該模具包括上凸模組件、下凹模組件，所述下凹模組件包括由上至下組合的入?？阽叴中颓?、減徑擠壓凹模、擠壓零件校直模、零件頂出桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩托車啟動軸的擠壓模具，其特征在于該模具還包括用于擠壓花鍵的壓花模。
5.一種摩托車啟動軸的成型方法，其特征在于包括如下步驟 51-退火、改制將坯料緩慢加熱，保持一定時間后隨爐冷卻，然后出爐空冷，完成對坯料的退火；退火后再通過冷拔機對坯料進(jìn)行冷拔，達(dá)到需要的尺寸與精度，完成對坯料的改制； 52-下料將材料按照所需質(zhì)量要求用剪切下料機進(jìn)行剪切下料； 53-擠壓通過使用不同模具分別擠壓摩托車啟動軸坯件和摩托車啟動軸上的漸開線花鍵，得到摩托車啟動軸精還成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動軸的成型方法，其特征在于所述步驟SI的坯料采用直徑為一定值的20CrMo圓鋼，退火時將坯料緩慢加熱至860 ± 11 °C，保持14小時后，以200C /h爐冷卻至300°C，然后出爐空冷，完成對坯料的退火；退火后利用冷拔機將坯料由一直徑冷拔至另一直徑，完成對坯料的改制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動軸的成型方法，其特征在于所述步驟S2下料后米用電子秤校對質(zhì)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動軸的成型方法，其特征在于所述步驟S3擠壓時的單位擠壓力為1500Mpa 2500Mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動軸的成型方法，其特征在于所述摩托車啟動軸的成型方法還包括皂化處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的摩托車啟動軸的成型方法，其特征在于所述皂化處理過程如下首先在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 75°C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04) 2溶液或濃度為60 120g/l的Zn (NO3) 2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥皂或日常生活肥皂中浸泡3min 5min,然后自然晾干。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托車啟動軸的成型方法，摩托車啟動軸上的漸開線花鍵采用冷擠壓成型。漸開線花鍵采用冷擠壓成型，相比滾齒或銑齒等機加工方法而言，具有生產(chǎn)效率、金屬材料利用率以及產(chǎn)品精度高、對設(shè)備和工人技能要求低、生產(chǎn)成本小等優(yōu)點，經(jīng)實踐證明，材料利用率可高達(dá)95％以上，生產(chǎn)效率可提高5～10倍；同時產(chǎn)品精度通過擠壓模具保證，對工人進(jìn)行簡單培訓(xùn)即可上崗，技能要求低；另外擠壓模具相比加工刀具使用壽命長，可連續(xù)使用達(dá)10萬件以上。
文檔編號B21C25/02GK102615126SQ20121008690
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者劉勇 申請人:重慶宗田科技發(fā)展有限公司