[發明專利]一種精密外花鍵管一次成型方法

在審

• 申請號: 201710448405.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107414415A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 倪亞玲;顧冰;黃偉;葉德林
• 申請（專利權）人: 江蘇森威精鍛有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司32236
• 代理人: 董娟,戴薇

技術領域

本發明屬于金屬塑性成型技術領域，更具體涉及一種精密外花鍵管一次成型方法。

背景技術

目前，在汽車轉向系統內鎖套產品中，大多數是精密外花鍵管狀產品，為了保證這類產品的精度，并實現批量生產，必須保證其工藝優化，模具的精度和使用壽命。

在現有技術中，精密外花鍵管的加工方法主要有以下三種方法：一是采用銑削、磨削等切削加工方法，這類加工方法生產效率和精度都比較低，主要用于單件小批量生產加工；二是采用冷打、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倍左右，但此方法需要在專門的機床上進行，相應增加生產成本。三是采用常用的二次冷擠工藝，先進行反擠支撐管坯料后，再次進行正擠壓壓外花鍵，但該方法生產周期長、兩套模具增加生產成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種精度較高且生產效率較高的精密外花鍵管一次成型方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種精密外花鍵管一次成型方法，包括如下步驟：

鋸料：將熱軋原料鋸成坯料，所述坯料的外徑比成品外花鍵管的外徑大1.5-2.0mm；

球化退火：將所述坯料加熱至740℃，保溫3小時后，冷卻至≤500℃，對所述坯料進行球化退火處理直至所述棒料的內部組織球化率為100％、硬度≤75HRB；

制坯：將所述坯料車出外圓至所述坯料的直徑為38.5±0.1mm、所述坯料的外表面粗糙度≤Ra1.6，制成棒料；

對所述棒料進行拋丸、磷皂化處理，制得實心毛坯；

將所述實心毛坯進行一次成型擠壓，制得外花鍵管坯；

在所述外花鍵管坯上車出內孔和端面，制得外花鍵管成品。

在一些實施方式中，所述熱軋棒料的材質為低碳碳素鋼。

在一些實施方式中，所述實心毛坯的成型擠壓的變形量為25％-45％。

在一些實施方式中，所述棒料的直徑為40mm，所述棒料的長度為22mm。

在一些實施方式中，所述實心毛坯通過壓力機完成，所述壓力機包括沖頭和凹模，將所述實心毛坯放入凹模中，所述沖頭向下移動至凹模中對所述實心毛坯進行擠壓制得外花鍵管坯，在擠壓初始時，所述沖頭的端面與凹模的工作刃帶的上表面的距離為0-0.05mm。

其有益效果為：本發明通過普通的熱軋原料即可一次擠壓成型生產精密外花鍵管，成本低、免去后續切削使得生產效率較高，適用于批量生產，并且在擠壓成型前進行了球化退火處理，使得產品的內部組織致密，外花鍵表面光潔度高，制得的外花鍵管的品質較高。

附圖說明

圖1是本發明一實施方式的一種精密外花鍵管一次成型方法的鋸料所得坯料的結構示意圖；

圖2是圖1所示的坯料經過車外圓后制得的棒料的結構示意圖；

圖3是圖2所示的棒料經過一次成型擠壓制得的外花鍵管坯的結構示意圖。

具體實施方式

本發明公開了一種精密外花鍵管一次成型方法，包括如下步驟：

鋸料：將熱軋原料鋸成坯料。熱軋棒料的材質為低碳碳素鋼，易于擠壓成型。坯料的外徑比成品外花鍵管的外徑大1.5-2.0mm；為后氣的擠壓成型提供空間。具體地，棒料的直徑為40mm，棒料的長度為22mm。制得的坯料如圖1所示。

球化退火：將坯料加熱至740℃，保溫3小時后，冷卻至≤500℃。由此可以改善坯料的組織、降低硬度的作用。對坯料進行球化退火處理直至棒料的內部組織球化率為100％、硬度≤75HRB；由此更有利于精密外花鍵的一次擠壓成型，還可以保證車外圓后有25-45％的正擠變形量。

制坯：將坯料車出外圓至坯料的直徑為38.5±0.1mm、坯料的外表面粗糙度≤Ra1.6，以達到為成品的尺寸做準備，制成棒料。車外圓去除了坯料表面的缺陷，保證棒料能夠精確的擠壓。制得的棒料如圖2所示。

對棒料進行拋丸、磷皂化處理，為后續的擠壓工序提供潤滑皮膜，制得實心毛坯；

將實心毛坯進行一次成型擠壓，制得外花鍵管坯。實心毛坯的成型擠壓的變形量為25％-45％。滿足了花鍵精度要求的同時又便于后續內孔加工，提高了材料利用率，降低了生產成本。實心毛坯通過壓力機完成，壓力機包括沖頭和凹模，將實心毛坯放入凹模中，沖頭向下移動至凹模中對實心毛坯進行擠壓制得外花鍵管坯，在擠壓初始時，沖頭的端面與凹模的工作刃帶的上表面的距離為0-0.05mm。保證在擠壓整個過程中，沖頭和凹模同時受力，不會局部先受力導致模具損壞。制得的外花鍵管坯如圖3所示。

在外花鍵管坯上車出內孔和端面，制得外花鍵管成品。

以上的僅是本發明的一些實施方式。對于本領域的技術人員來講，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。