[發(fā)明專利]一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝

有效

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• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106862879B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 張花根;陳雪鋒;季微微;王成勇
• 申請（專利權）人: 江蘇創(chuàng)一汽車零部件有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 孫際德;吳錦偉

技術領域

本發(fā)明涉及金屬沖壓領域，具體涉及一種帶有法蘭邊的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝。

背景技術

帶有法蘭邊的中空管輸出軸，又稱為管軸，是汽車中的關鍵零部件，同時由于其使用量大，制造工藝的經(jīng)濟性也是重要的考慮因素。

參見圖1，現(xiàn)有的中帶有法蘭邊的中空管輸出軸一般經(jīng)鍛造后機加工成形，其簡要工藝流程為：下料：以獲得柱狀坯料100a；制坯：使用機床去除坯料100a表面的氧化皮、微裂紋等缺陷，獲得合格的柱狀坯料100b；擠壓成型：將柱狀坯料100b放入具有預定形狀的擠壓模具中，擠壓柱狀坯料100b的上下端以獲取具有法蘭邊的初級成形產品100c：機械鉆孔：使用鉆孔機在所述初級成形產品100c上鉆出軸向的中空孔以獲取產品成品100d。

現(xiàn)有的鍛造工藝存在如下缺陷：(1)、鍛造過程中，僅僅對輸出軸的中端進行過擠壓，造成輸出軸的未變形段的強度偏低，降低了產品的使用壽命；(2)、中空孔由機械鉆孔形成，造成了坯料的嚴重浪費。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述問題，提供了一種中空管輸出軸的冷鍛成形工藝，其具體技術方案如下：

一種帶有法蘭邊的中空輸出軸的冷鍛成形工藝，其包括如下步驟：

下料：取圓鋼棒料鋸切以獲取柱狀坯料；

坯料軟化：使用井式爐對柱狀坯料進行退火，以降低柱狀坯料的硬度，為后續(xù)工藝做好準備；

制坯：使用機床去除軟化后的柱狀坯料表面的氧化皮及微裂紋，獲得具有高質量表面的柱狀坯料；

第一次拋丸：使用拋丸清洗機對制坯后的柱狀坯料進行拋丸清洗，以增大其表面積；

第一次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸后的柱狀坯料進行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護層；

第一次擠壓成形：將經(jīng)過磷皂化處理后的柱狀坯料放入具有第一預定形狀的模腔的擠壓模具中，并對柱狀坯料進行擠壓以在其上形成有連皮的中空孔，獲得第一初成形產品；

去應力退火：使用退火爐對第一初成形產品進行去應力退火，以去除其內部應力；

第二次拋丸：使用拋丸清洗機對第一初成形產品進行拋丸清洗，以增大其表面積；

第二次表面磷皂化：對經(jīng)過拋丸后的第一初成形產品進行表面磷皂化處理，以使得其表面形成一層保護層；

第二次擠壓成形：將第一初成形產品放入具有第二預定形狀的模腔的擠壓模具中，對第一初成形產品的中部進行擠壓以制備出法蘭邊，獲得第二初成形產品；

去除連皮：使用車床精加工第二初成形產品的中空孔至預定尺寸，同時去除中空孔連皮，獲得產品成品。

進一步的，所述去應力退火步驟的溫度控制為：在退火爐內依次設置三個加熱區(qū)，所述柱狀坯料200b依次通過第一加熱區(qū)、第二加熱區(qū)及第三加熱區(qū)，第一加熱區(qū)的加熱溫度為600℃-660℃，第二加熱區(qū)加熱溫度為600-640℃，第三加熱區(qū)加熱溫度為580-620℃，總加熱時間控制為2.5小時，之后隨爐冷卻到500℃后出爐自然冷卻。

進一步的，所述第一次磷皂化處理步驟及所述第二次磷皂化處理步驟中的各槽溶液的配比相同，具體如下：脫脂槽中的燒堿濃度為50-60克/升；酸洗槽中的硫酸濃度為13％-17％；磷化槽中總酸度為48％-52％；皂化槽中皂化液濃度為1.8％-2.2％。

進一步的，所述第一次擠壓成形步驟中，控制沖孔連皮的位置避開成形法蘭邊時的變形區(qū)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術效果在于：(1)、在擠壓制備中空孔和成形法蘭邊時，使產品的各段都受到變形擠壓而獲得較高的強度，從而提升了產品的使用壽命；(2)、中空孔由擠壓工藝中的材料流動形成，節(jié)約了坯料，降低了產品的生產成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中的鍛造工藝中的產品的形態(tài)變化圖；

圖2為本發(fā)明提供的冷鍛成形工藝的流程圖；

圖3為本發(fā)明提供的冷鍛成形工藝中的產品形態(tài)變化圖。

具體實施方式

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，下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

參見圖2及圖3，在一個具體實施例中，本發(fā)明提供的帶有法蘭邊的中空管輸出軸的冷鍛成形工藝包括如下步驟：

1、下料：取20CrMnTi圓鋼棒料鋸切以獲取柱狀坯料200a，控制柱狀坯料200a的重量比成品的重量重5-8％。