[發明專利]單向器花鍵套筒的冷擠成型工藝

有效

• 申請號: 201410304849.8
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104148888A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 周國忠
• 申請（專利權）人: 寧波惠山汽配制造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21C23/02
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 李迎春

技術領域

本發明涉及機件加工技術領域，具體涉及一種單向器花鍵套筒的冷擠成型工藝。

背景技術

單向器花鍵套筒是汽車發動機的重要零部件，其基本結構為圓管，其中在圓管一側的內表面設置有花鍵。現有的單向器花鍵套筒的加工方法多為機加工方法，其不僅環境污染嚴重、生產成本高、生產效率低且得到的花鍵使用壽命低、精度也較低。所以，目前也有使用冷擠壓工藝對這種工件進行加工的工藝。

公告號為CN102501036B的中國發明專利公開了一種單向器用齒輪的加工方法，其加工工藝為：以20cr合金結構鋼棒料為原料，依次進行退火處理、磷皂化處理、鏜內孔、退火處理、磷皂化處理、擠壓齒形、整形，其中整形包括鉆孔、平頭、倒角、鏜孔、車外圓、磨外圓等機加工工藝。該工藝在工件的強度、精度方面，特別齒形形成的精度和強度，確實比現有的機加工方法有很大程度提高，但是也存在不少問題：(1)使用20cr合金結構鋼棒料為原料，仍舊造成不少的材料浪費，生產成本也相應提高；(2)采用鏜內孔的方法形成內孔，不僅生產效率低、精度差，且個體間偏差大，在對這些個體間偏差大的加工件再用模具進行齒輪成形，不僅難以保證最后成品的尺寸、精度，且對模具的損耗大，生產成本提高；(3)退火處理會使加工件的表面形成一層氧化層，退火后直接進行磷皂化處理，磷化的效果會比較差，形成的磷酸鹽層厚度不均、且整體比較薄，會影響成品的密度分布和整體均一性；(4)兩次退火處理和磷皂化處理不僅工藝繁瑣，也相應提高了生產成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對以上現有技術的不足，提供一種單向器花鍵套筒的冷擠成型工藝，該工藝得到單向器花鍵套筒精度高、個體間差異小，且強度性能好，使用壽命長。

本發明所采用的技術方案為：

一種單向器花鍵套筒的冷擠成型工藝，該工藝包括以下步驟：以空心管為原材料，按照規定尺寸下料后，依次進行退火、平頭、拋丸、磷皂化處理、冷擠整形、冷擠花鍵成型、機加工、淬火、回火、拋丸、清洗、磨床加工，得到成品單向器花鍵套筒。

所述退火在工業淬火電阻爐內進行，退火溫度為750-800℃，退火時間為6～7h。

所述拋丸是指用鑄鋼丸進行表面拋丸處理，拋丸時間為5～6min。

所述磷皂化處理包括磷化處理和皂化處理，其中磷化處理包括以下步驟：

a1：將經表面拋丸處理后的空心管料用清水漂洗兩次，以去除空心管表面灰塵；

a2：將去除灰塵后的空心管料用80～90℃的去油靈去除表面油污；

a3：將去除油污后的空心管料用70～80℃的熱水漂洗兩次，去除表面殘留的去油靈；

a4：將經步驟a3處理后的空心管料浸入磷化液中進行磷化處理，磷化液包括以下重量百分比的各組分：氧化鋅15-20％、磷酸二氫鋅20-25％、硝酸15-25％、檸檬酸6-10％、硫酸鎳1-3％、鉬酸鈉1-3％、余量為水，磷化處理條件為：全酸度(TA)40-60Pt，游離酸度(FA)7-10Pt，酸比＝TA/FA6-8，促進劑(AC值)1-3Pt，磷化溫度為70～80℃，磷化時間為10-15min；

a5：將經過磷化處理后的空心管料用常溫清水過濾20～40s，去除表面殘留的磷化液；

a6：將經過清水過濾后的空心管料用70～80℃熱水浸泡40～60s，來提高加工件的溫度。

a7：將經過熱水加溫的工件浸入皂化液中進行皂化處理，皂化液的成分為硬脂酸鈉的水溶物，硬脂酸鈉與水的質量配比為1︰8，溶液溫度70～80℃，浸泡時間40～60s。

所述冷擠整形在裝有整形模具的高速冷擠壓成型機上進行，將磷皂化處理后的空心管料立即放入整形模具的凹模中，將整形模具的的芯棒壓入凹模，通過液壓機以300噸的沖力用沖頭正擠壓空心管料，形成具有大徑端和小徑端的套筒毛坯。

所述冷擠花鍵成型在裝有擠花鍵模具的高速冷擠壓成型機上進行，將套筒毛坯的小徑端向下放入擠花鍵模具的凹模，通過液壓機以300噸的沖力驅動擠花鍵模具的花鍵成型模(芯棒)，正擠壓在大徑端的曲面腔形成花鍵，制成單向器花鍵套筒毛坯。

所述淬火是指在多用爐內進行，處理溫度為850-880℃，時間為6小時。此步的溫度和時間較為重要，用于使材料變硬，增加強度，增加使用壽命。

所述回火在工業回火爐內進行，回火溫度為200℃，時間為1.5小時。此步是對淬火的一個后處理，經過該步后，材料的抗疲勞強度、韌性、耐磨性將大大提高。

與現有技術相比，本發明具有以下顯著優點和有益效果：