專利名稱：長軸閉塞正擠成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬塑性成形技術(shù)，屬于長軸類零件的精密冷鍛成形技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在軸類零件的精密冷鍛中，往往有一些長徑比很大、臺階直徑相差較大的 多臺階軸產(chǎn)品。目前生產(chǎn)這類產(chǎn)品的方法有兩種 一種是采用連續(xù)減徑工藝， 即多次小變量正擠到位，這樣的工藝具有模具壽命長、工藝穩(wěn)定的優(yōu)點，但同 時也有一個缺點，就是由于對同一位置進行多次反復(fù)擠壓，因此容易引起長軸 中心爆裂；第二種是采用正擠壓工藝，即一次正擠壓到位，此工藝的優(yōu)點是在 進行正擠壓時，材料處于三向應(yīng)力狀態(tài)，無中心爆裂風(fēng)險，缺點是由于零件的 長徑比很大，因此完成正擠壓時進行退料需要很長的退料行程，同時退料力很 大，所以在生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生頂桿失穩(wěn)、折斷，工件退不出的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述缺陷，提供一種產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定、模具使用壽 命長，能滿足批量生產(chǎn)要求的長軸閉塞正擠成形方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是長軸閉塞正擠成形方法，它包括鋸料，將長軸 毛坯進行退火、拋丸、磷皂化處理，然后將毛坯進行閉塞正擠，完成最大變形 量的一個臺階成形，再拋丸、磷皂化處理，續(xù)而通過若干道的冷精整使得多臺 階成形，最終得到滿足組織性能、尺寸精度要求的產(chǎn)品。
所述鋸料指下料重量控制在成品重量的1. 01 1. 02倍，下料直徑不能大于 成品最大直徑。
所述退火，當(dāng)被加工件在完成長軸閉塞正擠成形后還要進行長孔加工時， 是指根據(jù)客戶對產(chǎn)品組織性能的要求控制加熱溫度和時間進行等溫正火處理。 所述退火，當(dāng)被加工件在完成長軸閉塞正擠成形后無長孔加工要求時，是
指普通球化退火。
所述拋丸、磷皂化為常規(guī)工序，主要是為后續(xù)閉塞正擠工序提供潤滑皮膜。 所述閉塞正擠工序是指，采閉塞正擠的方法， 一次完成最大變形量臺階的 正擠成形。
所述閉塞正擠的方法是指，將一個長的擠壓筒分成上擠壓筒和下擠壓筒， 在上擠壓筒的上面有一個閉塞氣缸，當(dāng)壓力機滑塊下行至上擠壓筒和下擠壓筒 接觸時，由閉塞氣缸提供閉塞力，使上、下擠壓筒閉合，滑塊繼續(xù)下行，氣缸 被壓縮，上沖頭推動工件進行正擠，直至滑塊運行至下死點完成正擠，上擠壓 筒隨滑塊一起回程至上死點，頂桿上行頂出工件。
所述閉塞氣缸為高壓氮氣缸。
所述閉塞正擠工序采用以牌號為YG20的硬質(zhì)合金材料制成的模具，所述硬 質(zhì)合金是指碳化鎢為基體，鈷為粘結(jié)劑制成的材料。
所述多臺階成形是指，根據(jù)長軸零件的形狀，除已完成的最大變量臺階成 形外，每一至二個臺階通過一次冷精整，完成多臺階軸的成形。
本發(fā)明的有益效果是通過閉塞正擠成形方法， 一次完成長軸最大變量臺 階的正擠壓成形，產(chǎn)品內(nèi)部金屬流線按其形狀連續(xù)分布，內(nèi)部組織致密，質(zhì)量 穩(wěn)定；然后通過多次冷精整，完成多臺階軸的成形，在各臺階各部分得到不同 的硬度，有利于后續(xù)的切削加工和齒輪滾壓成形；同時采用長擠壓筒的分模技 術(shù)，解決了頂桿失穩(wěn)問題，加上模具采用硬質(zhì)合金材料，提高了模具壽命，滿 足了批量生產(chǎn)的要求；采用高壓氮氣閉塞氣缸，降低了模架制造成本；同時本 發(fā)明還具有一般金屬塑性成形技術(shù)都具有的加工成本低、加工效率高、后續(xù)切 削加工量少的優(yōu)點。


圖l是本發(fā)明工藝流程圖。
圖2是本發(fā)明閉塞正擠工序示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例產(chǎn)品形狀變化過程圖。
圖中1.高壓氮氣缸，2.上擠壓筒，3.下擠壓筒，4.工件，5.頂桿，6.上 沖頭，7.滑塊。
下面結(jié)合附圖l對本發(fā)明進一步說明。
具體實施例方式
以捷達轎車變速箱輸入軸的加工過程為例，其工藝流程為
1、 鋸料，選擇直徑為4>37.9毫米的熱軋圓棒料，材料牌號為20MnCr5，調(diào) 整下料長度，重量控制在2170 2180克；
2、 等溫正火，由于捷達轎車變速箱輸入軸上需要鉆一個直徑4)10毫米，而 長度達到300毫米的深孔，因此對成品內(nèi)部組織性能要求很嚴(yán)，其等溫正火工 藝為隨爐加熱至980。 C，保溫3小時，快冷至650° C，保溫3小時后出爐空 冷。
3、 常規(guī)拋丸工序。
4、 常規(guī)磷皂化工序。
5、 閉塞正擠，釆閉塞正擠的方法， 一次完成最大變形量臺階的正擠成形， 由坯料直徑4>37. 9毫米一次閉塞正擠至軸大端直徑4) 38. 3毫米、長度205毫米， 軸小端直徑4)22毫米、長度84毫米，臺階倒角40° ，變形量為67%。將長度 250毫米的擠壓筒等分成上擠壓筒2和下擠壓筒3，在上擠壓筒2的上面有一個 高壓氮氣缸l，當(dāng)壓力機滑塊7下行至上擠壓筒2和下擠壓筒3接觸時，由高壓 氮氣缸l提供閉塞力，使上擠壓筒2和下擠壓筒3閉合，滑塊7繼續(xù)下行，氣 缸被壓縮，上沖頭6推動工件進行正擠，直至滑塊7運行至下死點完成正擠， 上擠壓筒2隨滑塊7 —起回程至上死點，頂桿5上行頂出工件4。正擠凹模日模 芯采用牌號為YG20的硬質(zhì)合金材料制成。
6、 常規(guī)拋丸工序。
7、 常規(guī)磷皂化工序。
8、 預(yù)成形工序，主要是進行另一端的兩個臺階成形，由于這兩個臺階的變 形量都很小，因此一次完成兩個臺階的成形。第一臺階直徑由4>38.5減至4)
34.5，變形量為19.7%，第二臺階直徑由4)34.5減至4)33.5，變形量為5. 7%, 總變形量為24. 2%。
9、成形工序，主要是鐓中間部分的凸臺，同時完成一個臺階的減徑成形， 凸臺部分直徑由4) 38. 5變?yōu)閐) 53. 5，變形量約為54. 7%，另一臺階直徑由4> 33. 5 減徑至4>27.9，變形量為30.6%。
權(quán)利要求
1、長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于它的工藝流程依次包括鋸料，將長軸毛坯進行退火、拋丸、磷皂化處理，然后將毛坯進行閉塞正擠，完成最大變形量的一個臺階成形，再拋丸、磷皂化處理，續(xù)而通過若干道的冷精整使得多臺階成形。
2、 據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述鋸料指 下料重量控制在成品重量的1. 01 1. 02倍，下料直徑不能大于成品最大直徑。
3、 據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述退火， 當(dāng)被加工件在完成長軸閉塞正擠成形后還要進行長孔加工時，是指根據(jù)客戶對 產(chǎn)品組織性能的要求控制加熱溫度和時間進行等溫正火處理。
4、 據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述退火， 當(dāng)被加工件在完成長軸閉塞正擠成形后無長孔加工要求時，是指普通球化退火。
5、 據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述拋丸、 磷皂化為常規(guī)拋丸和常規(guī)磷皂化。
6、 據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述閉塞正 擠工序是指采閉塞正擠的方法， 一次完成最大變形量臺階的正擠成形。
7、 據(jù)權(quán)利要求1所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述多臺階 成形是指根據(jù)長軸零件的形狀，除已完成的最大變量臺階成形外，每一至二個 臺階通過一次冷精整，完成多臺階軸的成形。
8、 據(jù)權(quán)利要求6所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述閉塞正 擠的方法是指，將一個長的擠壓筒分成上擠壓筒和下擠壓筒，在上擠壓筒的上 面有一個閉塞氣缸，當(dāng)壓力機滑塊下行至上擠壓筒和下擠壓筒接觸時，由閉塞 氣缸提供閉塞力，使上、下擠壓筒閉合，滑塊繼續(xù)下行，氣缸被壓縮，上沖頭 推動工件進行正擠，直至滑塊運行至下死點完成正擠，上擠壓筒隨滑塊一起回 程至上死點，頂桿上行頂出工件。
9、 據(jù)權(quán)利要求8所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述閉塞氣 缸為高壓氮氣缸。
10、據(jù)權(quán)利要求8所述的長軸閉塞正擠成形方法，其特征在于所述閉塞 正擠工序采用以牌號為YG20的硬質(zhì)合金材料制成的模具，所述硬質(zhì)合金是指碳 化鎢為基體，鈷為粘結(jié)劑制成的材料。
全文摘要
本發(fā)明提供的長軸閉塞正擠成形方法，它涉及一種金屬塑性成形技術(shù)，屬于長軸類零件的精密冷鍛成形技術(shù)領(lǐng)域。其工藝流程依次包括鋸料，將長軸毛坯進行退火、拋丸、磷皂化處理，然后將毛坯進行閉塞正擠，完成大變形量的一個臺階成形，再拋丸、磷皂化處理，續(xù)而通過若干道的冷精整使得多臺階成形，最終得到滿足組織性能、尺寸精度要求的產(chǎn)品。使用發(fā)明提供的方法進行長軸加工，產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定、模具使用壽命長，同時加工成本低、加工效率高、后續(xù)切削加工量少，能滿足批量生產(chǎn)要求。
文檔編號B23P15/00GK101352799SQ20081019610
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者徐祥龍, 施衛(wèi)兵, 湯小東 申請人:江蘇森威精鍛有限公司