由于塑性變形的原因，毛坯1的桿 徑以及花鍵均會(huì)產(chǎn)生非常復(fù)雜的變形，并且各個(gè)毛坯1的硬度以及內(nèi)應(yīng)力情況均會(huì)存在差 異，導(dǎo)致每個(gè)工件成型之后，其尺寸的波動(dòng)較大，當(dāng)設(shè)置了這個(gè)緩沖凹槽2后，毛坯1受到擠 壓后，其形變量會(huì)集中到緩沖凹槽2上，導(dǎo)致緩沖凹槽2變形最為劇烈，而毛坯1的桿徑以 及花鍵的形狀卻較為穩(wěn)定，從而達(dá)到提高花鍵軸精度的目的；(5)、擠壓成型，將處理過的毛 坯1烘干再冷卻后，放入擠壓機(jī)的成形模具中進(jìn)行擠壓成型，從而得到半成品；(6)、淬火處 理，將所述半成品的花鍵部分進(jìn)行淬火處理，從而得到成品；將擠壓成型的半成型進(jìn)行淬火 后，淬火后的毛坯1，其剛性、耐磨性以及硬度均會(huì)大大提高；（7)、清洗，將所述成品放入超 聲波清洗機(jī)中進(jìn)行清洗；使用該工藝生產(chǎn)的花鍵軸，其精度以及強(qiáng)度都非常高。
[0029] 在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，毛坯1軟化時(shí)，首先將毛坯1清洗干凈，確保其表面沒 有雜質(zhì)，首先將毛坯1放入退火爐中，然后將退火爐的溫度調(diào)整到800°C_830°C之間，進(jìn)行 加熱，保溫4小時(shí)，冷卻至150°C_300°C出爐，隨后在空氣中冷卻至常溫，這樣就能夠?qū)⒚?1的硬度調(diào)整成適合冷擠壓的硬度，降低了擠壓時(shí)的變形抗力，提高了塑性，最重要的是，使 擠壓的過程更加簡單，提高了擠壓機(jī)模具的壽命，相對(duì)的節(jié)省了成本。
[0030] 在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，磷化以及皂化處理時(shí)，在所述毛坯1表面形成的磷 化-皂化膜層從里到外依次為磷酸鋅膜、硬脂酸鋅膜以及硬脂酸鈉膜，整個(gè)磷化-皂化膜層 的厚度為25-30ym，其中磷酸鋅膜的厚度為10ym，硬脂酸鋅膜的厚度為7ym，硬質(zhì)磷酸鈉 膜的厚度為8-13ym，這樣能夠有效的改善毛坯1的塑性，并且起到最佳潤滑效果，使得后 續(xù)擠壓時(shí)更省力。
[0031] 在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，在擠壓成型時(shí)，所述毛坯1的桿部放入所述擠壓機(jī)的 凸模中，并向所述毛坯1的桿部施加擠壓力F，擠壓力F的大小可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，一般來 說，擠壓力F=I. 3A*P/100,其中擠壓力的單位為kN，A為受擠壓部分的投影面積，單位為 mm2,P為單位擠壓力，單位為MPa，1. 3為安全系數(shù)，在施加合適的擠壓力后，能夠提高花鍵的 擠壓精度，防止毛坯1過度變形。
[0032] 在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，在開設(shè)所述緩沖凹槽2時(shí)，首先將所述毛坯1夾裝到車 床上，然后由車刀按設(shè)定的走刀程度對(duì)所述毛坯1進(jìn)行切削，僅僅是切削一道環(huán)形的緩沖 凹槽2的話，非常簡單，但是能夠起到緩沖形變，提高花鍵精度的效果。
[0033] 如圖2所示，在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述緩沖凹槽2包括下端部3以及上 端部4,其實(shí)下端部3就是槽的下半部分，其為弧形，上端部4就是槽的上半部分，其為左
底數(shù)，H為毛坯1的塑性硬度，n為所述下端部3與所述上端部4重合過渡點(diǎn)的縱坐標(biāo)，A為 開口收緊系數(shù)，其值可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，并且A< 2h/ ，X為橫坐標(biāo)值，y為縱坐標(biāo)值，這 種形狀的緩沖凹槽2,其對(duì)形變緩沖的效果最好，在緩沖凹槽2受力時(shí)，能夠迅速產(chǎn)生較大 的形變，從而防止花鍵在成型時(shí)受到太多設(shè)定之外的形變量，從而提高花鍵的精度。
[0034] 在進(jìn)行所述淬火處理時(shí)，淬冷介質(zhì)為礦物油，用礦物油作為淬冷介質(zhì)來冷卻淬火 后的毛坯1時(shí)，這樣能夠便于控制成品淬火后的冷卻速率。
[0035] 所述硬脂酸鈉膜呈絮狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的硬脂酸鈉膜會(huì)表現(xiàn)出非常好的潤滑性，且 膜體顆粒均勻，有利于潤滑。
[0036] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性 的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變， 修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 、毛坯軟化，將由鋼材制成的毛坯進(jìn)行軟化退火處理； (2) 、毛坯處理，將經(jīng)過軟化退火后的所述毛坯放在切割器上進(jìn)行下料，并且確保其端 面平整； (3) 、磷化以及皂化處理，對(duì)切割后的所述毛坯先進(jìn)行磷化處理，使其表面上形成磷 化膜層，從而提高所述毛坯的塑性，再對(duì)其進(jìn)行皂化處理，使其表面的磷化膜層轉(zhuǎn)化成磷 化-皂化膜層，從提高所述毛坯表面的潤滑度； (4) 、設(shè)置緩沖區(qū)，在所述毛坯上開設(shè)有靠近桿部的環(huán)形的緩沖凹槽，用以減少徑縮量 以及提高加工精度； (5) 、擠壓成型，將處理過的毛坯烘干再冷卻后，放入擠壓機(jī)的成形模具中進(jìn)行擠壓成 型，從而得到半成品； (6) 、淬火處理，將所述半成品的花鍵部分進(jìn)行淬火處理，從而得到成品； (7) 、清洗，將所述成品放入超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行清洗。2. 如權(quán)利要求1中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：毛坯軟化時(shí)，首先將 毛坯放入退火爐中，然后將退火爐的溫度調(diào)整到800°C _830°C之間，保溫4小時(shí)，冷卻至 150°C _300°C出爐，隨后在空氣中冷卻至常溫。3. 如權(quán)利要求2中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：在磷化以及皂化處理 時(shí)，在所述毛坯表面形成的磷化-皂化膜層從里到外依次為磷酸鋅膜、硬脂酸鋅膜以及硬 脂Ife納月旲。4. 如權(quán)利要求3中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：在擠壓成型時(shí)，所述毛 坯的桿部放入所述擠壓機(jī)的凸模中，并向所述毛坯的桿部施加擠壓力F。5. 如權(quán)利要求4中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：在開設(shè)所述緩沖凹槽 時(shí)，首先將所述毛坯夾裝到車床上，然后由車刀按設(shè)定的走刀程度對(duì)所述毛坯進(jìn)行切削。6. 如權(quán)利要求5中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：所述緩沖凹槽包括下端部以及上端部，所述下端部的軌跡方程組為 所述上端部的軌跡方程組為： 3所述上端部與所述下端部之間由一平面連接，其中，e為自然對(duì)數(shù)的底 數(shù)，H為毛坯的塑性硬度，η為所述下端部與所述上端部重合過渡點(diǎn)的縱坐標(biāo)，A為開口收緊 系數(shù)，其值可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，并且A < 2h/ π，X為橫坐標(biāo)值，y為縱坐標(biāo)值。7. 如權(quán)利要求1中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：在進(jìn)行所述淬火處理 時(shí)，淬冷介質(zhì)為礦物油。8. 如權(quán)利要求3中所述的花鍵擠壓成型工藝方法，其特征在于：所述硬脂酸鈉膜呈絮 狀結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種花鍵擠壓成型工藝方法，包括以下步驟：(1)、毛坯軟化(2)、毛坯處理(3)、磷化以及皂化處理，(4)、設(shè)置緩沖區(qū)，(5)、擠壓成型，(6)、淬火處理，(7)、清洗。本發(fā)明在實(shí)施時(shí)，生產(chǎn)的花鍵軸，其精度以及強(qiáng)度都非常高。
【IPC分類】B23P15/14
【公開號(hào)】CN105057995
【申請?zhí)枴緾N201510451738
【發(fā)明人】董國柱, 馮建杰, 毛財(cái)?shù)?
【申請人】寧波捷成軸業(yè)有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月28日