[發明專利]一種車用回轉厚壁殼體零件冷溫復合擠壓成形方法

有效

• 申請號: 201310046521.6
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103071690A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 龔紅英;付云龍;張鵬;張浩;李會肖;李國慶
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學;上海東芙冷鍛制造有限公司
• 主分類號: B21C23/02
• 分類號: B21C23/02;B21C23/32;B21C29/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及金屬材料塑性加工技術，尤其是涉及一種車用回轉厚壁殼體零件冷溫復合擠壓成形方法。

背景技術

制造業中經常有一些材料強度較高，形狀復雜的異形零件，工作中需要承受較高載荷，在系統中起重要作用，這些零件對尺寸精度和力學性能有較高要求。但零件材料的高強度和形狀的復雜性又決定了其制造的困難。這類零件傳統的成形工藝一般有兩種：采用原材料直接切削加工；熱鍛外形后切削加工。

對于第一種方法，零件力學性能難以達到要求，而且材料的利用率很低，考慮到高強度材料的高昂價格，將使產品的成本很高，在日益激烈的市場競爭中己基本被淘汰。目前國內大部分采用的是第二種方法。這種方法加熱溫度高，使材料的變形抗力大大降低，塑性變形過程較為容易，但其缺點依然明顯。首先，雖然經過塑性加工，使產品的力學性能比第一種有所提高，但由于加熱溫度高，成形時工件伴有嚴重的氧化、脫碳、過熱、過燒等現象，從而影響到產品的使用質量。其次，雖然經過鍛造與切削加工相結合，使產品的材料利用率較第一種有較大提高，但仍然不能滿足現代社會因原材料日益短缺對“綠色制造”的迫切要求。因此，尋求一種材料利用率高、產品力學性能好的精密成形技術制造形狀復雜的高強度零件已成為現代制造業所廣泛關注的問題。

近年來，擠壓成形技術在國內得到較大的發展。冷擠壓工藝材料利用率高，產品的表面質量、尺寸精度、機械性能都很好，但難以成形形狀復雜的高強度零件。溫擠壓技術克服了冷擠壓成形力高、成形性差的弊端，而且還避免了熱成形能耗大、易產生加熱缺陷、加工余量大、勞動條件差、產品質量不高等缺點，是成形形狀復雜的高強度零件的有效方法之一。對于一些表面質量要求較高的高強度異形零件，還可以考慮采用溫冷復合技術，即先進行溫擠壓，然后進行冷擠整形。采用這種方法，集中了溫擠變形抗力小、表面氧化較少(相對熱擠壓)和冷擠尺寸精度高和表面質量好的優點。

采用冷溫復合塑性成形技術取代現有的機加工及熱鍛技術進行車用回轉厚壁殼體零件加工及批量化生產將會帶來巨大的經濟和社會效益。該成形技術比傳統機加工技術成本低，生產率高，成形精度高，而且取代熱鍛技術可以進一步節省能耗，減少工序數、大幅度降低生產成本。采用該技術生產的零件可以很好的滿足國內外汽車公司的技術要求及市場需求，從而給企業帶來巨大的經濟效益。另外該技術有顯著的節材、節能作用，符合現代“綠色制造”要求，具有巨大的社會效益。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種生產工藝緊湊、材料利用率高、零件力學性能好、生產成本低的車用回轉厚壁殼體零件冷溫復合擠壓成形方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種車用回轉厚壁殼體零件冷溫復合擠壓成形方法，包括以下步驟：

(1)鋸切圓鋼進行下料，得到坯料；

(2)清理坯料表面，去除雜質，并對坯料進行潤滑處理；

(3)對坯料進行加熱；

(4)對加熱后的坯料進行溫擠壓，令坯料整體達到零件基本尺寸，形成大徑杯體零件；

(5)將大徑杯體零件冷卻；

(6)對大徑杯體零件進行噴丸處理；

(7)對大徑杯體零件進行磷化皂化處理；

(8)對大徑杯體零件進行冷擠壓，成型小徑杯體零件并整形；

(9)對擠壓后的小徑杯體零件進行機加工，得到車用回轉厚壁殼體零件。

步驟(2)所述的對坯料進行潤滑處理的具體方法為：先將坯料加熱到200℃～300℃，再涂覆潤滑劑，晾干。

所述的潤滑劑為水基石墨潤滑劑。

步驟(3)所述的對坯料進行加熱的方法為：利用中頻感應爐將坯料加熱至800℃～1000℃。

由于溫擠壓形成的大徑杯體零件表面有氧化皮，因此在溫擠壓后進行噴丸或拋丸處理，噴丸或拋丸處理的時間為1～3小時。

步驟(7)所述的磷化皂化處理的工藝條件為：首先在大徑杯體零件上采用化學方法制成一層磷化膜，膜的厚度為10～20μm，然后在大徑杯體零件表面采用硬脂酸鈉或肥皂進行浸潤，整個磷化皂化處理時間為20～40分鐘。

與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果：

(1)本發明的工藝緊湊，操作方便；

(2)本發明采用溫擠壓與冷擠壓結合的方法，集中了溫擠變形抗力小、表面氧化較少(相對熱擠壓)和冷擠尺寸精度高和表面質量好的優點，制得的零件力學性能好；

(3)本發明比傳統機加工技術成本低，材料利用率高，成形精度高，節省能耗；