專利名稱：一種花鍵套冷擠壓加工方法及其生產(chǎn)的花鍵套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳動軸上使用的花鍵套，尤其是一種花鍵套冷擠壓加工方法及其
生產(chǎn)的花鍵套。
背景技術(shù)：
目前重型商用車的傳動軸上使用的花鍵套零件一般都是采用經(jīng)驗設(shè)計方法，零件 較為笨重。原材料一般采用厚壁無縫管，加工工藝過程包括管材下料、局部加熱鍛造鐓粗大 直徑的A端、調(diào)質(zhì)、內(nèi)孔車加工、內(nèi)花鍵多次拉削、外圓車加工。這種設(shè)計和加工的花鍵套材 料利用率僅40%，并且有鍛造、調(diào)質(zhì)熱處理和多道車加工工藝以及內(nèi)花鍵拉削工藝，能耗和 切屑較多，加工成本和材料成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種耗材耗能少的花鍵套冷擠壓加工方法 及其生產(chǎn)的花鍵套。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案 —種花鍵套冷擠壓加工方法，包括以下步驟， 1)管坯下料。采用鋸床下料，端面傾斜度小于r ; 2)毛坯退火。加熱溫度800-880°C ，保溫3小時，隨爐冷卻到50(TC后出爐空冷；
3)內(nèi)孔外圓車加工。先車外圓及端面，取下檢驗，合格后再車內(nèi)？L。保證同心度在 0. lmm以內(nèi)； 4)磷皂化。過程分為脫脂、水洗、表調(diào)、磷化、水洗、皂化；
5)縮徑擠壓。坯料縮徑擠壓成型，采用400噸液壓機，壓力范圍在4-6MPa ;
6)花鍵冷擠。內(nèi)花鍵冷擠壓成型，采用800噸液壓機，壓力范圍在6-10MPa ;
7)外圓車加工成型。以內(nèi)花鍵為基準，小端外圓跳動控制在O. 15mm以內(nèi)。
—種使用以上方法制作的花鍵套，大端、過渡段與小端壁厚相等，該花鍵套屈服扭 矩大于30000Nm。 本發(fā)明的有益效果是一、兩道冷擠成型工藝的應(yīng)用，使得材料在冷作硬化后強 度得到了提高，整個零件實現(xiàn)了等強度的設(shè)計，大大提高了材料利用率并降低了工藝成本； 二、不僅減少了加工工序，縮短了零件的加工周期，在降低成本的同時提高了生產(chǎn)效率；三、 取消了鍛造和調(diào)質(zhì)兩道高耗能有污染的熱加工工序，取得了明顯的節(jié)能減排效果。


圖1是本發(fā)明花鍵套的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是傳統(tǒng)花鍵套的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖標記說明大端1，過渡段2，小端3，傳統(tǒng)大端4，傳統(tǒng)過渡段5，傳統(tǒng)小端6。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明 —種花鍵套冷擠壓加工方法的實施例包括以下步驟， 1)管坯下料。升起鋸條，搖動鋸床手柄進料，目測端面與靠山的間隙，確認進料到
位，開啟設(shè)備鋸料。采用鋸床下料，端面傾斜度小于r ; 2)毛坯退火。將料豎立的放入料筐，利用起航車將料筐吊起并放在工作平臺上， 每次熱處理在工作平臺上放置三筐產(chǎn)品，打開沙門將產(chǎn)品送入爐內(nèi)，待平臺完全進入爐內(nèi)， 將沙門關(guān)上，打開控制箱上的溫度調(diào)節(jié)器，將溫度調(diào)節(jié)到報警器報警溫度極限，調(diào)出相應(yīng)程 序，進行加熱及保溫，保溫結(jié)束后，打開沙門，控制平臺出按鈕，將產(chǎn)品移動到爐外冷卻。加 熱溫度800-88(TC，保溫3小時，隨爐冷卻到50(TC后出爐空冷； 3)內(nèi)孔外圓車加工。在數(shù)控車床上裝夾產(chǎn)品，調(diào)取程序車外圓及端面，取下檢驗， 合格后再次裝夾，調(diào)取程序車內(nèi)孔。保證同心度在0. lmm以內(nèi)； 4)磷皂化。過程分為脫脂、水洗、表調(diào)、磷化、水洗、皂化，為典型的冷擠壓磷皂化工 藝； 5)縮徑擠壓。將料放進凹模，啟動液壓機按鈕，上模下行，坯料縮徑擠壓成型，啟動 回程按鈕，模具上行，取出成型坯料。采用400噸液壓機，壓力范圍在4-6MPa ;
6)花鍵冷擠。將料放進凹模，啟動液壓機按鈕，上模下行，內(nèi)花鍵冷擠成型，啟動回 程按鈕，上模上行，啟動頂料按鈕頂出坯料，取出成型坯料。采用800噸液壓機，壓力范圍在 6-10MPa ; 7)外圓車加工成型。在數(shù)控車床上裝夾產(chǎn)品，調(diào)取程序車外圓及端面，取下檢驗。 以內(nèi)花鍵為基準，小端外圓跳動控制在O. 15mm以內(nèi)。 采用冷擠成型工藝，屬于無切屑加工方法，下料重量減輕36%，材料利用率提高到 70% ，在強度提高15%的情況下零件重量減輕21 % ，而且取消了毛坯鍛造和調(diào)質(zhì)熱處理。
—種使用以上方法制作的花鍵套的實施例依據(jù)設(shè)計，并使用以上的方法制作出 的花鍵套，其大端1、過渡段2與小端3壁厚相等，該花鍵套屈服扭矩大于30000Nm。
設(shè)計時采用等強度原理，如圖1、2，首先，相對原熱鍛花鍵套，冷擠花鍵套將大端1 長度縮短，厚度改??；其次，將大端1與小端3之間的過渡2段斜度改斜，使過渡更平穩(wěn)，將 過渡段厚度改薄，使大端1、小端3、過渡段2壁厚相等，在節(jié)約材料的同時，便于花鍵套的冷 擠成型；而小端3長度及內(nèi)花鍵長度基本保持不變，以此來保證花鍵套的花鍵配合有效長 度基本不變。設(shè)計中，建立原熱鍛花鍵套模型和冷擠花鍵套模型。因原熱鍛花鍵套的強度 需保證屈服扭矩大于30000N. m，故冷擠花鍵套的強度也需大于30000N. m。在CAE有限元分 析過程中，分別對熱鍛花鍵套模型和冷擠花鍵套模型加載30000N. m的載荷，兩者分析所得 出的最大應(yīng)力值基本相同，由此保證兩者在設(shè)計階段理論強度相等。而后再分別對熱鍛花 鍵套和冷擠花鍵套樣品進行靜扭臺架試驗，試驗結(jié)果表明兩者強度相同。理論分析和試驗 驗證的結(jié)果，都證明了冷擠花鍵套實現(xiàn)了輕量化等強度設(shè)計。 除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種花鍵套冷擠壓加工方法，其特征是該方法包括以下步驟，1)管坯下料采用鋸床下料，端面傾斜度小于1°；2)毛坯退火加熱溫度800-880℃，保溫3小時，隨爐冷卻到500℃后出爐空冷；3)內(nèi)孔外圓車加工先車外圓及端面，取下檢驗，合格后再車內(nèi)孔，保證同心度在0.1mm以內(nèi)；4)磷皂化過程分為脫脂、水洗、表調(diào)、磷化、水洗、皂化；5)縮徑擠壓坯料縮徑擠壓成型，采用400噸液壓機，壓力范圍在4-6MPa；6)花鍵冷擠內(nèi)花鍵冷擠壓成型，采用800噸液壓機，壓力范圍在6-10MPa；7)外圓車加工成型，以內(nèi)花鍵為基準，小端外圓跳動控制在0.15mm以內(nèi)。
2. —種根據(jù)權(quán)利要求l所述方法制作的花鍵套，包括大端(1)、過渡段(2)和小端 (3)，其特征是所述大端(1)、過渡段(2)與小端(3)壁厚相等，該花鍵套屈服扭矩大于 30000Nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種花鍵套冷擠壓加工方法及其生產(chǎn)的花鍵套，這種花鍵套冷擠壓加工方法，包括以下步驟管坯下料，毛坯退火，內(nèi)孔外圓車加工，磷皂化，縮徑擠壓，花鍵冷擠，外圓車加工成型。一種使用以上方法制作的花鍵套，大端、過渡段與小端壁厚相等，該花鍵套屈服扭矩大于30000Nm。本發(fā)明的有益效果是一、兩道冷擠成型工藝的應(yīng)用，使得材料在冷作硬化后強度得到了提高，整個零件實現(xiàn)了等強度的設(shè)計，大大提高了材料利用率并降低了工藝成本；二、不僅減少了加工工序，縮短了零件的加工周期，在降低成本的同時提高了生產(chǎn)效率；三、取消了鍛造和調(diào)質(zhì)兩道高耗能有污染的熱加工工序，取得了明顯的節(jié)能減排效果。
文檔編號F16B3/00GK101769280SQ20091021544
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者徐華福, 李宏, 楊海平 申請人:杭州萬向傳動軸有限公司;萬向集團公司