一種精密外花鍵管成形方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種精密外花鍵管成形方法，包括步驟：將熱軋棒料鋸料、球化退火、車(chē)外圓制成棒料；將所述棒料拋丸、磷皂化處理，制得毛坯；將所述毛坯進(jìn)行反擠、車(chē)端面、倒角、磷皂化處理、正擠壓外花鍵制得外花鍵管。本發(fā)明所述的精密外花鍵管成形方法通過(guò)用普通的熱軋棒料即可生產(chǎn)精密外花鍵管，解決了許多企業(yè)外花鍵批量加工難的問(wèn)題，此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品內(nèi)部組織致密，硬度值穩(wěn)定，外花鍵表面光潔度高，可保證≤Ra1.6,而且加工成本低、加工效率高、后續(xù)切削加工量少，能滿(mǎn)足批量生產(chǎn)要求，節(jié)省人力損耗、降低公司成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種精密外花鍵管成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬塑性成形【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種精密外花鍵管成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，精密外花鍵管或套的加工方法主要有以下方法:一是采用銑削、磨削等切削加工方法，這類(lèi)加工方法生產(chǎn)率和精度都較低，主要用于單件小批生產(chǎn)加工。另一類(lèi)是采用冷打、冷軋等塑性變形的加工方法，冷打的精度介于銑削和磨削之間，效率比銑削約高5倍在右，但此方法需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)床上進(jìn)行，相應(yīng)增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種精密外花鍵管成形方法，克服上述缺陷，解決生產(chǎn)率和精度低，不利于批量生產(chǎn)的問(wèn)題。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種精密外花鍵管成形方法，包括步驟:
[0005](I)將熱軋棒料鋸料、球化退火、車(chē)外圓制成棒料；
[0006](2)將所述棒料拋丸、磷皂化處理，制得毛坯；
[0007](3)將所述毛坯進(jìn)行反擠、車(chē)端面、倒角、磷皂化處理、正擠壓外花鍵制得外花鍵管。
[0008]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述熱軋棒料的外徑大于所述外花鍵管的外徑。
[0009]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述球化退火工序中，所述熱軋棒料經(jīng)退火工序后，所述熱軋棒料的內(nèi)部組織球化率> 95%，硬度< 80HRB。
[0010]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述反擠包括將所述毛坯進(jìn)行25%?75%變形量的反擠壓。
[0011]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述正擠壓外花鍵時(shí)，所述半成品的硬度控制在250?300HB。
[0012]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述正擠壓外花鍵工序中包括上沖頭進(jìn)入下模，所述上沖頭為分體式，包括筒沖頭和芯沖頭。
[0013]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述正擠壓外花鍵工序中包括將半成品先放入壓力機(jī)工作臺(tái)面的凹模中，然后所述筒沖頭和芯沖頭一起進(jìn)入所述下模，所述芯沖頭通過(guò)所述半成品的內(nèi)孔，然后所述分體式上沖頭向下擠壓，待擠壓終了時(shí)，將所述分體式上沖頭一并上升提起，再由環(huán)形退料器頂出產(chǎn)品。
[0014]作為本發(fā)明所述一種精密外花鍵管成形方法的一種優(yōu)選方案，所述正擠壓外花鍵工序中，所述凹模為硬質(zhì)合金材料制成，所述凹模包括導(dǎo)向部分、工作帶部分和后隙部分，所述導(dǎo)向部分至所述工作帶部分為30°過(guò)渡，所述工作帶部分至后隙部分為10°過(guò)渡，所述凹模表面經(jīng)涂層處理。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的一種精密外花鍵管成形方法，通過(guò)用普通的熱軋棒料即可生產(chǎn)精密外花鍵管，解決了許多企業(yè)外花鍵批量加工難的問(wèn)題，此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品內(nèi)部組織致密，硬度值穩(wěn)定，外花鍵表面光潔度高，可保證< Ral.6，而且加工成本低、力口工效率高、后續(xù)切削加工量少，能滿(mǎn)足批量生產(chǎn)要求，節(jié)省人力損耗、降低公司成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中，
[0017]圖1為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中所述的鋸料、車(chē)外圓、反擠、車(chē)端面、倒角和正擠壓外花鍵幾個(gè)工序中材料形狀變化的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中所述的外花鍵管的截面圖形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中的反擠工序的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；和
[0020]圖4為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中的正擠壓外花鍵工序的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:1為鋸料材料形狀、2為車(chē)外圓材料形狀、3為反擠材料形狀、4為車(chē)端面、倒角材料形狀、5為正擠壓外花鍵材料形狀、6為外花鍵管的截面形狀、7為反擠沖頭套、8為反擠沖頭、9為反擠下模、10為反擠退料器、11為沖頭套、12為筒沖頭、13為芯沖頭、14為下模套、15為第一下模芯、16為第二下模芯、17為環(huán)形退料器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明所述的一種精密外花鍵管成形方法，其包括步驟:
[0023]步驟一:將熱軋棒料鋸料、球化退火、車(chē)外圓制成棒料。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，該步驟可以具體如下執(zhí)行:選擇合適的熱軋棒料，要求所述熱軋棒料的外徑大于所需制作的外花鍵管的外徑，然后鋸料、球化退火，在經(jīng)所述熱軋棒料經(jīng)退火工序后，所述熱軋棒料的內(nèi)部組織球化率> 95%，硬度< 80HRB，這樣更有利于半成品和花鍵的擠壓，而且可以保證在車(chē)外圓后有25?75%的反擠變形量，接著，車(chē)外圓去除原材料表面的缺陷，以保證棒料能夠精確的擠壓。
[0025]步驟二:將所述棒料拋丸、磷皂化處理，制得毛坯。
[0026]步驟三:將所述毛坯進(jìn)行反擠、車(chē)端面、倒角、磷皂化處理、正擠壓外花鍵制得外花鍵管。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，該步驟可以具體如下執(zhí)行:為了便于理解，請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中的反擠工序的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，以中心線(xiàn)為界，中心線(xiàn)右側(cè)為反擠初時(shí)設(shè)備及工件位置，左側(cè)為反擠結(jié)束時(shí)設(shè)備與工件位置，具體為反擠沖頭8設(shè)置反擠沖頭套7下方，反擠沖頭8先插入所述反擠下模9將所述毛坯進(jìn)行25%?75%變形量的反擠壓，使半成品的外徑和外花鍵管外徑一致，然后利用反擠退料器10退出設(shè)備，接著，車(chē)削反擠料的底部材料，再倒角去除端面的毛刺，為后續(xù)擠壓外花鍵作準(zhǔn)備。接著，常規(guī)磷皂化處理，隨后正擠壓外花鍵，請(qǐng)參閱圖4，圖4為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中的正擠壓外花鍵工序的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，以中心線(xiàn)為界，中心線(xiàn)右側(cè)為擠壓初時(shí)設(shè)備及工件位置，左側(cè)為擠壓結(jié)束時(shí)設(shè)備與工件位置，具體為所述筒沖頭12套設(shè)在所述芯沖頭13外，所述筒沖頭12隨著所述芯沖頭13上下運(yùn)動(dòng)，所述沖頭套11套設(shè)在所述筒沖頭12上部的外圍，第一下模芯15和第二下模芯16為中空結(jié)構(gòu)，所述第一下模芯15設(shè)置在所述第二下模芯16的上方，所述第一下模芯15的下表面接觸所述第二下模芯16的上表面,所述筒沖頭12的外徑小于所述第一下模芯15的內(nèi)徑,所述筒沖頭12的外徑小于所述第二下模芯16的上表面的內(nèi)徑，所述筒沖頭12的下部在所述第一下模芯15與第二下模芯16的中空結(jié)構(gòu)中上下滑動(dòng)，第二下模芯16的中空結(jié)構(gòu)為異形，請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中所述的外花鍵管的截面圖形的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，即為此異形結(jié)構(gòu)的模具所得的外花鍵管的截面形狀6。下模套14套設(shè)在所述第一下模芯15和所述第二下模芯16的外圍，環(huán)形退料器17設(shè)置在所述芯沖頭13的下方，所述環(huán)形退料器17的外徑小于所述第二下模芯16的下表面的內(nèi)徑。在正擠壓外花鍵時(shí)，所述半成品的硬度控制在250?300HB，這樣便于后續(xù)內(nèi)孔機(jī)械加工。所述正擠壓外花鍵工序中包括上沖頭(未圖示)進(jìn)入下模(未圖示)，所述上沖頭為分體式，包括筒沖頭12和芯沖頭13，這樣可使得模具壽命長(zhǎng)。所述正擠壓外花鍵工序中包括將半成品先放入壓力機(jī)工作臺(tái)面的凹模(未圖示)中，然后所述筒沖頭12和芯沖頭13—起進(jìn)入所述下模，所述芯沖頭13通過(guò)所述半成品的內(nèi)孔，然后所述分體式上沖頭向下擠壓，待擠壓終了時(shí)，將所述分體式上沖頭一并上升提起，此時(shí)工件留在凹模內(nèi)，再由環(huán)形退料器17頂出產(chǎn)品。請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中所述的外花鍵管的截面圖形的結(jié)構(gòu)示意圖。所述正擠壓外花鍵工序中，所述凹模以牌號(hào)為REA65的硬質(zhì)合金材料制成，這樣設(shè)計(jì)提高了模具壽命，滿(mǎn)足了批量生產(chǎn)的要求，同時(shí)提高了材料利用率，降低了生產(chǎn)成本。所述凹模包括導(dǎo)向部分、工作帶部分和后隙部分，所述導(dǎo)向部分至所述工作帶部分為30°過(guò)渡，所述工作帶部分至后隙部分為10°過(guò)渡，所述凹模表面經(jīng)涂層處理。
[0028]在以上步驟中，熱軋棒料經(jīng)各工序制得外花鍵管，其形狀也在隨著各工序而變化，為了便于理解，請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明的一種精密外花鍵管成形方法中所述的鋸料、車(chē)外圓、反擠、車(chē)端面、倒角和正擠壓外花鍵幾個(gè)工序中材料形狀變化的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]以上步驟中的拋丸、磷皂化工序?yàn)槌Ｒ?guī)處理，是本領(lǐng)域公知常識(shí)，故在此不再綴述。
[0030]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0031]首先，此處所稱(chēng)的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。
[0032]其次，本發(fā)明利用結(jié)構(gòu)示意圖等進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表示精密外花鍵管成形方法結(jié)構(gòu)的示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實(shí)例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間。
[0033]實(shí)施例一
[0034]一、鋸料，選擇合適的熱軋棒料鋸料，先要選擇合適規(guī)格的熱軋棒料，其原材料外徑要大于成品外花鍵管的外徑，在本實(shí)施例中，選擇原材料外徑(p42mm,材料牌號(hào)為35,下料長(zhǎng)度為22mm。
[0035]二、球化退火，其工藝為:產(chǎn)品隨爐加熱至740°C，保溫3小時(shí)，后隨爐冷至≤5000C出爐空冷。裝爐方式:整齊豎放，退火后硬度≤80HRB。這里的球化退火及后面的低溫退火都是指普通的退火，具有改善組織、降低硬度的作用。
[0036]三、車(chē)外圓，也叫制坯，是指車(chē)削外圓，去除管材表面的缺陷。在本實(shí)施例中即外圓車(chē)至φ39.9±0.1，保證粗糙度≤Ral.6，以達(dá)到為成品的尺寸作準(zhǔn)備的目的。
[0037]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(rùn)滑皮膜。
[0038]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(rùn)滑皮膜。
[0039]六、反擠工序，所述反擠壓工序，主要是為后續(xù)擠花鍵準(zhǔn)備坯料。在本實(shí)施例中，將
毛坯進(jìn)行45%變形量的反擠壓，外徑為(p39.9mm，孔徑為cp26.9mm?？咨顬椤?9mm,
同時(shí)內(nèi)孔與外圓的同軸度≤ 0.25mm。反擠沖頭8在擠壓之前，反擠沖頭8部分已進(jìn)入反擠下模9中10~25mm，以保證導(dǎo)向作用，使得擠壓后的坯料的外圓與內(nèi)孔同軸度要求得到保證。
[0040]七、車(chē)端面、倒角工序。去除反擠料底部材料，為擠外花鍵作坯料。在本實(shí)施例中將長(zhǎng)度車(chē)至29mm，倒角去除表面毛刺，便于后續(xù)擠外花鍵。
[0041]八、常規(guī)磷皂化工序。
[0042]九、正擠壓外花鍵工序。正擠外花鍵，將半成品先放入壓力機(jī)工作臺(tái)面的凹模中，筒沖頭12和芯沖頭13—起進(jìn)入下模，芯沖頭13通過(guò)半成品的內(nèi)孔，分體式上沖頭一并向下擠壓，擠壓終了時(shí)，再一并向上升起，工件留在凹模內(nèi)，環(huán)形退料器17頂出產(chǎn)品。筒沖頭12在擠壓前已進(jìn)入第一下模芯15的中空結(jié)構(gòu)中，筒沖頭12與第一下模芯15和第二下模芯16的內(nèi)孔是間隙配合，很好的保證了花鍵外徑、底徑與內(nèi)孔的同軸度要求。在本實(shí)施例中，
花鍵外徑為cp39.9mm,內(nèi)孔為(p26.8mm,外徑與內(nèi)孔同軸< 0.25mm,花鍵的有效長(zhǎng)度
為≥33mm.花鍵的硬度保證在250~300HB。
[0043]上述精密外花鍵管成形方法包括但不限于以上提到的種類(lèi)。
[0044]所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解的是，本發(fā)明的特點(diǎn)或目的之一在于:本發(fā)明所述的精密外花鍵管成形方法中，毛坯經(jīng)過(guò)25~75%變形量的反擠壓，使半成品的外徑和花鍵外徑尺寸非常一致，保證了外花鍵尺寸的精度，使兩次冷擠后產(chǎn)品的硬度值穩(wěn)定，滿(mǎn)足了花鍵要求的同時(shí)又便于后續(xù)內(nèi)孔加工，提高了材料利用率，降低了生產(chǎn)成本。延長(zhǎng)了精密外花鍵管的使用壽命，節(jié)省了人力損耗、降低了公司成本。
[0045] 應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，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(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種精密外花鍵管成形方法，包括步驟: (1)將熱軋棒料鋸料、球化退火、車(chē)外圓制成棒料； (2)將所述棒料拋丸、磷皂化處理，制得毛坯； (3)將所述毛坯進(jìn)行反擠、車(chē)端面、倒角、磷皂化處理、正擠壓外花鍵制得外花鍵管。
2.如權(quán)利要求1所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述熱軋棒料的外徑大于所述外花鍵管的外徑。
3.如權(quán)利要求1所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述球化退火工序中，所述熱軋棒料經(jīng)退火工序后，所述熱軋棒料的內(nèi)部組織球化率> 95%，硬度< 80HRB。
4.如權(quán)利要求1所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述反擠包括將所述毛坯進(jìn)行25%?75%變形量的反擠壓。
5.如權(quán)利要求1所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述正擠壓外花鍵時(shí)，所述半成品的硬度控制在250?300HB。
6.如權(quán)利要求1所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述正擠壓外花鍵工序中包括上沖頭進(jìn)入下模，所述上沖頭為分體式，包括筒沖頭和芯沖頭。
7.如權(quán)利要求6所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述正擠壓外花鍵工序中包括將半成品先放入壓力機(jī)工作臺(tái)面的凹模中，然后所述筒沖頭和芯沖頭一起進(jìn)入所述下模，所述芯沖頭通過(guò)所述半成品的內(nèi)孔，然后所述分體式上沖頭向下擠壓，待擠壓終了時(shí)，將所述分體式上沖頭一并上升提起，再由環(huán)形退料器頂出產(chǎn)品。
8.如權(quán)利要求7所述的精密外花鍵管成形方法，其特征是:所述正擠壓外花鍵工序中，所述凹模為硬質(zhì)合金材料制成，所述凹模包括導(dǎo)向部分、工作帶部分和后隙部分，所述導(dǎo)向部分至所述工作帶部分為30°過(guò)渡，所述工作帶部分至后隙部分為10°過(guò)渡，所述凹模表面經(jīng)涂層處理。
【文檔編號(hào)】B21C23/03GK103934638SQ201410164241
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】倪亞玲, 張駿, 龔愛(ài)軍, 陳榮, 李明明 申請(qǐng)人:江蘇森威精鍛有限公司