一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，包括以下步驟；(1)制備拉桿接頭毛坯；(2)對(duì)毛坯進(jìn)行退火使其軟化；(3)將退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理以消除毛刺和氧化皮；(4)對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化；(5)將毛坯放入制坯模具中制坯得到坯料；(6)對(duì)坯料進(jìn)行壓形；(7)對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化；(8)將坯料放置在成形模具中冷擠壓成型；(9)對(duì)成形后的零件進(jìn)行機(jī)加工，制備成軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所述的擠壓生產(chǎn)方法進(jìn)行拉桿接頭零件的生產(chǎn)，可以使生產(chǎn)工藝更加完善，材料利用率高，零件力學(xué)性能好，而且生產(chǎn)成本低，所需設(shè)備噸位低，符合現(xiàn)代“綠色制造”要求，具有巨大的社會(huì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料塑性加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種汽車(chē)用軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法。

【背景技術(shù)】
[0002]制造業(yè)中常有一些材料強(qiáng)度較高，形狀復(fù)雜的機(jī)械零件，工作中需要承受較高載荷，在系統(tǒng)中起重要作用，這些零件對(duì)尺寸精度和力學(xué)性能有較高要求。這類(lèi)零件傳統(tǒng)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。
[0003]對(duì)于第一種方法，零件力學(xué)性能難以達(dá)到要求，而且材料的利用率很低，將使產(chǎn)品的成本很高，在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中已基本被淘汰。目前國(guó)內(nèi)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(guò)程較為容易，但其缺點(diǎn)依然明顯。首先，雖然經(jīng)過(guò)塑性加工，使產(chǎn)品的力學(xué)性能比第一種有所提高，但由于加熱溫度高，成形時(shí)工件伴有嚴(yán)重的氧化、脫碳、過(guò)熱、過(guò)燒等現(xiàn)象，從而影響到產(chǎn)品的使用質(zhì)量。其次，雖然經(jīng)過(guò)鍛造與切削加工相結(jié)合，使產(chǎn)品的材料利用率較第一種有較大提高，但仍然不能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)因原材料日益短缺對(duì)“綠色制造”的迫切要求。因此，尋求一種材料利用率高、產(chǎn)品力學(xué)性能好的精密成形技術(shù)制造形狀復(fù)雜的高強(qiáng)度零件已成為現(xiàn)代制造業(yè)所廣泛關(guān)注的問(wèn)題。
[0004]近年來(lái)，擠壓成形技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到較大的發(fā)展。現(xiàn)代冷擠壓成型技術(shù)就是在冷狀態(tài)下，通過(guò)較強(qiáng)的壓力和速度將金屬?gòu)哪Ｇ恢袛D壓出來(lái)，從而制造出尺寸、形狀和特殊力學(xué)性能的成型擠壓件的現(xiàn)代化技術(shù)。從本質(zhì)上來(lái)講，現(xiàn)代冷擠壓成型技術(shù)主要是通過(guò)模具控制金屬的流動(dòng)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)成型擠壓件的加工。冷擠壓工藝材料利用率高，產(chǎn)品的表面質(zhì)量、尺寸精度、機(jī)械性能都很好，而且還避免了熱成形能耗大、易產(chǎn)生加熱缺陷、加工余量大、勞動(dòng)條件差、產(chǎn)品質(zhì)量不高等缺點(diǎn)，是中小鍛件精化生產(chǎn)的有效方法之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種生產(chǎn)工藝流程短、產(chǎn)品質(zhì)量高和制造成本低的軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，包括以下步驟:
[0008](I)制備拉桿接頭毛還:
[0009]步驟(I)中制備拉桿接頭毛坯前計(jì)算確定毛坯的尺寸，用鋸切的方法對(duì)圓鋼進(jìn)行下料，得到拉桿接頭毛坯；
[0010](2)對(duì)毛坯進(jìn)行退火使其軟化:
[0011]工藝條件為:在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，在860-900°C下保溫7-8小時(shí)，隨后隨爐冷卻至450°C以下出爐；
[0012](3)將退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理以消除毛刺和氧化皮:
[0013]工藝條件為:用直徑為0.6-1.0mm的丸粒處理10_25分鐘，使毛坯表面無(wú)氧化皮、銹跡表面色澤光亮均勻；
[0014](4)對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化:
[0015]工藝條件依次包括以下步驟:脫脂5-10分鐘、冷水洗0.5-1分鐘、熱水洗0.5-1分鐘、酸洗5-10分鐘、冷水洗0.5-1分鐘、熱水洗0.5-1分鐘、磷化10-15分鐘、冷水洗0.5-1分鐘、熱水洗0.5-1分鐘、皂化3-5分鐘、脫水烘干2-10分鐘；
[0016](5)將步驟(4)處理后的毛坯放入制坯模具中制坯得到坯料；
[0017](6)對(duì)坯料進(jìn)行壓形:
[0018]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝壓形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為4-6Kg/cm2，速度為30_50spm ；
[0019](7)對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化；
[0020]工藝條件同步驟⑷；
[0021](8)將坯料放置在成形模具中冷擠壓成型:
[0022]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝成形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為4_6Kg/Cm2，速度為30_50spm ；
[0023](9)對(duì)成形后的零件進(jìn)彳丁機(jī)加工，制備成軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件。
[0024]步驟(5)和步驟(6)所述的制坯和壓形，使得金屬有很好的流動(dòng)性以保證成形件的精度要求。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用冷擠壓成形技術(shù)取代現(xiàn)有的機(jī)加工及熱鍛技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)?yán)瓧U接頭零件加工及批量化生產(chǎn)將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。該成形技術(shù)比傳統(tǒng)機(jī)加工技術(shù)成本低，生產(chǎn)率高，成形精度高，而且取代熱鍛技術(shù)可以進(jìn)一步節(jié)省能耗，大幅度降低生產(chǎn)成本。采用該技術(shù)生產(chǎn)的零件可以很好的滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外汽車(chē)公司的技術(shù)要求及市場(chǎng)需求，從而給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。另外采用本發(fā)明所述的擠壓生產(chǎn)方法進(jìn)行拉桿接頭零件的生產(chǎn)，可以使生產(chǎn)工藝更加完善，材料利用率高，零件力學(xué)性能好，而且生產(chǎn)成本低，所需設(shè)備噸位低，符合現(xiàn)代“綠色制造”要求，具有巨大的社會(huì)效益。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
[0027]圖2為軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明的制坯過(guò)程模具示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明的冷擠壓成型過(guò)程模具示意圖。
[0030]圖中標(biāo)號(hào):I為上模套，2為上模，3為坯料，4為第一凹模型芯，5為第二凹模型芯，6為凹模中圈，7為凹模外圈,8為下模壓圈,9為頂料桿。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例1
[0033]一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，工藝如圖1所示，包括落料、退火、拋丸、磷化皂化、制坯、壓形、磷化皂化、冷擠壓成型、機(jī)加工工序，具體包括以下步驟:
[0034](I)制備拉桿接頭毛還(落料):
[0035]步驟(I)中制備拉桿接頭毛坯前計(jì)算確定毛坯的尺寸，用鋸切的方法對(duì)圓鋼進(jìn)行下料，得到拉桿接頭毛坯；
[0036](2)對(duì)毛坯進(jìn)行退火使其軟化(退火):
[0037]工藝條件為:在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，在860°C下保溫8小時(shí)，隨后隨爐冷卻至450°C以下出爐；
[0038](3)將退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理以消除毛刺和氧化皮(拋丸):
[0039]工藝條件為:用直徑為0.6-1.0mm的丸粒處理10分鐘，使毛坯表面無(wú)氧化皮、銹跡表面色澤光亮均勻；
[0040](4)對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化(磷化皂化):
[0041]工藝條件依次包括以下步驟:脫脂5分鐘、冷水洗0.5分鐘、熱水洗0.5分鐘、酸洗5分鐘、冷水洗0.5分鐘、熱水洗0.5分鐘、磷化10分鐘、冷水洗0.5分鐘、熱水洗0.5分鐘、皂化3分鐘、脫水烘干2分鐘；
[0042](5)將步驟(4)處理后的毛坯放入制坯模具中制坯得到坯料(制坯)，制坯過(guò)程所用模具如圖3所示，包括由上到下設(shè)置的上模套1、上模2、第一凹模型芯4、第二凹模型芯5、凹模中圈6、凹模外圈7、下模壓圈8及頂料桿9,其中還料3位于第一凹模型芯4與上模2之間；
[0043](6)對(duì)坯料進(jìn)行壓形(壓形):
[0044]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝壓形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為4Kg/cm2，速度為30spm ；
[0045](7)對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化(磷化皂化):工藝條件同步驟(4)；
[0046](8)將坯料放置在成形模具中冷擠壓成形(冷擠壓成形)，冷擠壓成型過(guò)程模具如圖4所示，包括由上到下設(shè)置的上模套1、上模2、第一凹模型芯4、第二凹模型芯5、凹模中圈6、凹模外圈7、下模壓圈8及頂料桿9,其中還料3位于第一凹模型芯4與上模2之間:
[0047]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝成形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為4Kg/cm2，速度為30spm ；
[0048](9)對(duì)成形后的零件進(jìn)行機(jī)加工，制備成軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件(機(jī)加工)。
[0049]步驟(5)和步驟(6)制坯和壓形，使得金屬有很好的流動(dòng)性以保證成形件的精度要求。
[0050]采用上述工藝制備得到的軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件如圖2所示，零件力學(xué)性能好。
[0051]另外采用上述擠壓生產(chǎn)方法進(jìn)行拉桿接頭零件的生產(chǎn)，可以使生產(chǎn)工藝更加完善，材料利用率高，傳統(tǒng)工藝下料量0.39Kg，而采用冷擠壓成形工藝則下料量為0.225Kg，節(jié)約材料42.3%。零件力學(xué)性能好，經(jīng)過(guò)擠壓后所獲得產(chǎn)品強(qiáng)度大大提高，而且生產(chǎn)成本低，所需設(shè)備噸位低，符合現(xiàn)代“綠色制造”要求，具有巨大的社會(huì)效益。
[0052]實(shí)施例2
[0053]一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，工藝如圖1所示，包括落料、退火、拋丸、磷化皂化、制坯、壓形、磷化皂化、冷擠壓成型、機(jī)加工工序，具體包括以下步驟:
[0054](I)制備拉桿接頭毛坯(落料):
[0055]步驟(I)中制備拉桿接頭毛坯前計(jì)算確定毛坯的尺寸，用鋸切的方法對(duì)圓鋼進(jìn)行下料，得到拉桿接頭毛坯；
[0056](2)對(duì)毛坯進(jìn)行退火使其軟化(退火):
[0057]工藝條件為:在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，在880°C下保溫7小時(shí)，隨后隨爐冷卻至450°C以下出爐；
[0058](3)將退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理以消除毛刺和氧化皮(拋丸):
[0059]工藝條件為:用直徑為0.6-1.0mm的丸粒處理18分鐘，使毛坯表面無(wú)氧化皮、銹跡表面色澤光亮均勻；
[0060](4)對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化(磷化皂化):
[0061]工藝條件依次包括以下步驟:脫脂7分鐘、冷水洗0.8分鐘、熱水洗0.8分鐘、酸洗8分鐘、冷水洗0.8分鐘、熱水洗0.8分鐘、磷化12分鐘、冷水洗0.8分鐘、熱水洗0.8分鐘、皂化4分鐘、脫水烘干6分鐘；
[0062](5)將步驟(4)處理后的毛坯放入制坯模具中制坯得到坯料(制坯)，制坯過(guò)程所用模具如圖3所示，包括由上到下設(shè)置的上模套1、上模2、第一凹模型芯4、第二凹模型芯
5、凹模中圈6、凹模外圈7、下模壓圈8及頂料桿9,其中還料3位于第一凹模型芯4與上模2之間；
[0063](6)對(duì)坯料進(jìn)行壓形(壓形):
[0064]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝壓形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為5Kg/cm2，速度為40spm ；
[0065](7)對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化(磷化皂化):工藝條件同步驟(4)；
[0066](8)將坯料放置在成形模具中冷擠壓成形(冷擠壓成形)，冷擠壓成型過(guò)程模具如圖4所示，包括由上到下設(shè)置的上模套1、上模2、第一凹模型芯4、第二凹模型芯5、凹模中圈6、凹模外圈7、下模壓圈8及頂料桿9,其中還料3位于第一凹模型芯4與上模2之間:
[0067]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝成形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為5Kg/cm2，速度為40spm ；
[0068](9)對(duì)成形后的零件進(jìn)行機(jī)加工，制備成軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件(機(jī)加工)。
[0069]步驟(5)和步驟(6)制坯和壓形，使得金屬有很好的流動(dòng)性以保證成形件的精度要求。
[0070]采用上述工藝制備得到的軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件如圖2所示，零件力學(xué)性能好，經(jīng)過(guò)擠壓后所獲得產(chǎn)品強(qiáng)度大大提高，而且生產(chǎn)成本低，所需設(shè)備噸位低，符合現(xiàn)代“綠色制造”要求，具有巨大的社會(huì)效益。
[0071]實(shí)施例3
[0072]—種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，工藝如圖1所示，包括落料、退火、拋丸、磷化皂化、制坯、壓形、磷化皂化、冷擠壓成型、機(jī)加工工序，具體包括以下步驟:
[0073](I)制備拉桿接頭毛還(落料):
[0074]步驟(I)中制備拉桿接頭毛坯前計(jì)算確定毛坯的尺寸，用鋸切的方法對(duì)圓鋼進(jìn)行下料，得到拉桿接頭毛坯；
[0075](2)對(duì)毛坯進(jìn)行退火使其軟化(退火):
[0076]工藝條件為:在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，在900°C下保溫7小時(shí)，隨后隨爐冷卻至450°C以下出爐；；
[0077](3)將退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理以消除毛刺和氧化皮(拋丸):
[0078]工藝條件為:用直徑為0.6-1.0mm的丸粒處理25分鐘，使毛坯表面無(wú)氧化皮、銹跡表面色澤光亮均勻；
[0079](4)對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化(磷化皂化):
[0080]工藝條件依次包括以下步驟:脫脂10分鐘、冷水洗I分鐘、熱水洗I分鐘、酸洗10分鐘、冷水洗I分鐘、熱水洗I分鐘、磷化15分鐘、冷水洗I分鐘、熱水洗I分鐘、皂化5分鐘、脫水烘干10分鐘；
[0081](5)將步驟(4)處理后的毛坯放入制坯模具中制坯得到坯料(制坯)，制坯過(guò)程所用模具如圖3所示，包括由上到下設(shè)置的上模套1、上模2、第一凹模型芯4、第二凹模型芯
5、凹模中圈6、凹模外圈7、下模壓圈8及頂料桿9,其中還料3位于第一凹模型芯4與上模2之間；
[0082](6)對(duì)坯料進(jìn)行壓形(壓形):
[0083]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝壓形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為6Kg/cm2，速度為 50spm ；；
[0084](7)對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化(磷化皂化):工藝條件同步驟(4)；
[0085](8)將坯料放置在成形模具中冷擠壓成形(冷擠壓成形)，冷擠壓成型過(guò)程模具如圖4所示，包括由上到下設(shè)置的上模套1、上模2、第一凹模型芯4、第二凹模型芯5、凹模中圈6、凹模外圈7、下模壓圈8及頂料桿9,其中還料3位于第一凹模型芯4與上模2之間:
[0086]工藝條件為:在LIC400冷擠壓機(jī)上安裝成形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為6Kg/cm2，速度為50spm ；
[0087](9)對(duì)成形后的零件進(jìn)行機(jī)加工，制備成軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件(機(jī)加工)。
[0088]步驟(5)和步驟(6)制坯和壓形，使得金屬有很好的流動(dòng)性以保證成形件的精度要求。
[0089]采用上述工藝制備得到的軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件如圖2所示，零件力學(xué)性能好，經(jīng)過(guò)擠壓后所獲得產(chǎn)品強(qiáng)度大大提高，而且生產(chǎn)成本低，所需設(shè)備噸位低，符合現(xiàn)代“綠色制造”要求，具有巨大的社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)制備拉桿接頭毛坯； (2)對(duì)毛坯進(jìn)行退火使其軟化； (3)將退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理以消除毛刺和氧化皮； (4)對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化； (5)將步驟(4)處理后的毛坯放入制坯模具中制坯得到坯料； (6)對(duì)坯料進(jìn)行壓形； (7)對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化； (8)將坯料放置在成形模具中冷擠壓成型； (9)對(duì)成形后的零件進(jìn)行機(jī)加工，制備成軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟(I)中制備拉桿接頭毛坯前計(jì)算確定毛坯的尺寸，用鋸切的方法對(duì)圓鋼進(jìn)行下料，得到拉桿接頭毛還。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟(2)中對(duì)毛坯進(jìn)行退火的工藝條件為:在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，在860-900°C下保溫7-8小時(shí)，隨后隨爐冷卻至450°C以下出爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟(3)中對(duì)退火后的毛坯進(jìn)行拋丸處理的工藝條件為:用直徑為0.6-1.0mm的丸粒處理10-25分鐘，使毛坯表面無(wú)氧化皮、銹跡表面色澤光亮均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟(4)中對(duì)拋丸處理后的毛坯進(jìn)行磷化皂化的工藝條件依次包括以下步驟:脫脂5-10分鐘、冷水洗0.5-1分鐘、熱水洗0.5-1分鐘、酸洗5-10分鐘、冷水洗0.5-1分鐘、熱水洗0.5-1分鐘、磷化10-15分鐘、冷水洗0.5-1分鐘、熱水洗0.5-1分鐘、皂化3_5分鐘、脫水烘干2-10分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟￠)中對(duì)坯料進(jìn)行壓形的工藝條件為:在冷擠壓機(jī)上安裝壓形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為 4_6Kg/cm2,速度為 30_50spm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟(7)中對(duì)坯料進(jìn)行磷化皂化的工藝條件同步驟(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸對(duì)稱(chēng)拉桿接頭零件的冷擠壓成形方法，其特征在于，步驟(8)中冷擠壓成型的工藝條件為:在冷擠壓機(jī)上安裝成形模進(jìn)行擠壓，施加壓力為4_6Kg/cm2,速度為 30_50spm。
【文檔編號(hào)】B21C23/02GK104148428SQ201410313312
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】龔紅英, 李會(huì)肖, 仇丹丹, 姜民主, 廖澤寰 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué), 上海東芙冷鍛制造有限公司