一種精密外花鍵管成形方法
【專利摘要】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；將所述毛坯進行反擠、車端面、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，能滿足批量生產(chǎn)要求，節(jié)省人力損耗、降低公司成本。
【專利說明】一種精密外花鍵管成形方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬塑性成形【技術領域】，具體涉及一種精密外花鍵管成形方法。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有技術中，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，但此方法需要專門的機床上進行，相應增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問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)的問題。
[0004]為解決上述技術問題，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)將所述毛坯進行反擠、車端面、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，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工作臺面的凹模中，然后所述筒沖頭和芯沖頭一起進入所述下模，所述芯沖頭通過所述半成品的內(nèi)孔，然后所述分體式上沖頭向下擠壓，待擠壓終了時，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，所述凹模為硬質合金材料制成，所述凹模包括導向部分、工作帶部分和后隙部分，所述導向部分至所述工作帶部分為30°過渡，所述工作帶部分至后隙部分為10°過渡，所述凹模表面經(jīng)涂層處理。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提出的一種精密外花鍵管成形方法，通過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，能滿足批量生產(chǎn)要求，節(jié)省人力損耗、降低公司成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，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、車外圓、反擠、車端面、倒角和正擠壓外花鍵幾個工序中材料形狀變化的結構示意圖；
[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構示意圖；
[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備結構示意圖；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備結構示意圖。
[0021]其中:1為鋸料材料形狀、2為車外圓材料形狀、3為反擠材料形狀、4為車端面、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、車外圓制成棒料。
[0024]在一個實施例中，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，而且可以保證在車外圓后有25?75%的反擠變形量，接著，車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:將所述毛坯進行反擠、車端面、倒角、磷皂化處理、正擠壓外花鍵制得外花鍵管。
[0027]在一個實施例中，該步驟可以具體如下執(zhí)行:為了便于理解，請參閱圖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備結構示意圖。如圖3所示，以中心線為界，中心線右側為反擠初時設備及工件位置，左側為反擠結束時設備與工件位置，具體為反擠沖頭8設置反擠沖頭套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退出設備，接著，車削反擠料的底部材料，再倒角去除端面的毛刺，為后續(xù)擠壓外花鍵作準備。接著，常規(guī)磷皂化處理，隨后正擠壓外花鍵，請參閱圖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備結構示意圖。如圖4所示，以中心線為界，中心線右側為擠壓初時設備及工件位置，左側為擠壓結束時設備與工件位置，具體為所述筒沖頭12套設在所述芯沖頭13外，所述筒沖頭12隨著所述芯沖頭13上下運動，所述沖頭套11套設在所述筒沖頭12上部的外圍，第一下模芯15和第二下模芯16為中空結構，所述第一下模芯15設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的中空結構中上下滑動，第二下模芯16的中空結構為異形，請參閱圖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構示意圖。如圖2所示，即為此異形結構的模具所得的外花鍵管的截面形狀6。下模套14套設在所述第一下模芯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，所述半成品的硬度控制在250?300HB，這樣便于后續(xù)內(nèi)孔機械加工。所述正擠壓外花鍵工序中包括上沖頭(未圖示)進入下模(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。所述正擠壓外花鍵工序中包括將半成品先放入壓力機工作臺面的凹模(未圖示)中，然后所述筒沖頭12和芯沖頭13—起進入所述下模，所述芯沖頭13通過所述半成品的內(nèi)孔，然后所述分體式上沖頭向下擠壓，待擠壓終了時，將所述分體式上沖頭一并上升提起，此時工件留在凹模內(nèi)，再由環(huán)形退料器17頂出產(chǎn)品。請參閱圖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構示意圖。所述正擠壓外花鍵工序中，所述凹模以牌號為REA65的硬質合金材料制成，這樣設計提高了模具壽命，滿足了批量生產(chǎn)的要求，同時提高了材料利用率，降低了生產(chǎn)成本。所述凹模包括導向部分、工作帶部分和后隙部分，所述導向部分至所述工作帶部分為30°過渡，所述工作帶部分至后隙部分為10°過渡，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、車外圓、反擠、車端面、倒角和正擠壓外花鍵幾個工序中材料形狀變化的結構示意圖。
[0029]以上步驟中的拋丸、磷皂化工序為常規(guī)處理，是本領域公知常識，故在此不再綴述。
[0030]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0031]首先，此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0032]其次，本發(fā)明利用結構示意圖等進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示精密外花鍵管成形方法結構的示意圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間。
[0033]實施例一
[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，在本實施例中，選擇原材料外徑(p42mm,材料牌號為35,下料長度為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，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、車外圓，也叫制坯，是指車削外圓，去除管材表面的缺陷。在本實施例中即外圓車至φ39.9±0.1，保證粗糙度≤Ral.6，以達到為成品的尺寸作準備的目的。
[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)擠花鍵準備坯料。在本實施例中，將
毛坯進行45%變形量的反擠壓，外徑為(p39.9mm，孔徑為cp26.9mm。孔深為≥29mm,
同時內(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部分已進入反擠下模9中10~25mm，以保證導向作用，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。在本實施例中將長度車至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工作臺面的凹模中，筒沖頭12和芯沖頭13—起進入下模，芯沖頭13通過半成品的內(nèi)孔，分體式上沖頭一并向下擠壓，擠壓終了時，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在擠壓前已進入第一下模芯15的中空結構中，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。
[0044]所屬領域內(nèi)的普通技術人員應該能夠理解的是，本發(fā)明的特點或目的之一在于: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，滿足了花鍵要求的同時又便于后續(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] 應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
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)將所述毛坯進行反擠、車端面、倒角、磷皂化處理、正擠壓外花鍵制得外花鍵管。
2.如權利要求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行25%?75%變形量的反擠壓。
5.如權利要求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，所述半成品的硬度控制在250?300HB。
6.如權利要求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入下模，所述上沖頭為分體式，包括筒沖頭和芯沖頭。
7.如權利要求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工作臺面的凹模中，然后所述筒沖頭和芯沖頭一起進入所述下模，所述芯沖頭通過所述半成品的內(nèi)孔，然后所述分體式上沖頭向下擠壓，待擠壓終了時，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，所述凹模為硬質合金材料制成，所述凹模包括導向部分、工作帶部分和后隙部分，所述導向部分至所述工作帶部分為30°過渡，所述工作帶部分至后隙部分為10°過渡，所述凹模表面經(jīng)涂層處理。
【文檔編號】B21C23/03GK103934638SQ201410164241
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權日:2014年4月22日
【發(fā)明者】倪亞玲, 張駿, 龔愛軍, 陳榮, 李明明 申請人:江蘇森威精鍛有限公司