[发明专利]合金钢履带端联器内六方螺栓挤压成型方法

说明书

技术领域

本发明属于塑性成型加工领域，涉及合金钢履带端联器内六方螺栓挤压成型方法。

背景技术

目前，基于高强度合金钢履带端联器内六方螺栓的制造方法主要有切削加工。切削加工通过下料→车端面→打中心孔→车外圆→切断→钻孔→车端面→车外形→车螺纹→拉六方孔→修毛刺等工序来实现履带端联器内六方螺栓的制造。该方法存在制造周期长、制造效率低、制造成本高、原材料浪费严重、人工劳动强度高等不足，近年随着生产规模的不断壮大，对端联器内六方螺栓的需求量非常大，年需求量在60万件左右。若继续采用切削加工方法制造内六方螺栓，则很难满足需求，难以实现高强度合金钢履带端联器内六方螺栓的批量制造。

发明内容

为克服切削加工法制造高强度合金钢履带端联器内六方螺栓时制造周期长、制造效率低、制造成本高、原材料浪费严重、人工劳动强度高等不足，本发明提供了合金钢履带端联器内六方螺栓挤压成型方法，该方法不仅能缩短高强度合金钢履带端联器内六方螺栓的制造周期，提高制造效率和原材料利用率，降低生产成本，减轻人工劳动强度，而且能稳定、可靠地实现高强度合金钢履带端联器内六方螺栓的批量制造。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括以下步骤：

第一步：采用锯床切割制备毛坯，保证切割端面平整；

第二步：中频加热，热挤压内六方孔，冲后去除毛刺；

第三步：软化热处理，按软化热处理规范进行加热、保温、冷却；

第四步：表面处理与润滑；

第五步：冷挤压外形；

第六步：切削加工，加工上、下端面、退刀槽、倒角及螺纹达到产品图纸尺寸。

上述第二步中内六方孔热挤压成型温度选择为800～850℃，挤压力为800～900KN，挤压速度为5～10mm/s。

上述第四步中表面处理与润滑分为三个阶段：酸洗除锈、磷化处理和皂化处理。

上述第五步中内六方螺栓外形冷挤压力选择为1200～1400KN，挤压速度为4～5mm/s。

本发明的工作原理：根据高强度合金钢履带端联器内六方螺栓的结构特点，制订出适合于挤压成型工艺的高强度合金钢履带端联器内六方螺栓挤压件图。为提高挤压件成型的稳定性，挤压件分两次成型，第一次通过热挤压成型内六方孔；第二次通过冷挤压成型外形。在热挤压成型内六方孔时，由于温度变化、氧化等因素，导致热挤压成型后内六方孔形状、尺寸与设计要求有少量偏差。因此，在冷挤压成型外形的同时，增加了一道内六方孔精整工。

本发明的有益效果：

1、基于挤压近净成型工艺制造端联器内六方螺栓，在国内尚无先例。该工艺技术先进、立意新颖，属于原创性和探索性研究。研究成果对端联器内六方螺栓的批量制造具有实质性的改进。

2、实现了高强度合金钢材料的挤压近净成型，制定了完善的挤压近净成型工艺规程，为端联器内六方螺栓的批量制造提供了一条合理、可行途径。

3、制定了合理的挤压材料软化退火处理工艺规范，为端联器内六方螺栓的批量制造奠定了现实基础。端联器内六方螺栓材料硬度高、变形抗力大、塑性较差，为降低其变形抗力，提高塑性，以便于挤压和保护模具等，挤压前必须进行软化退火处理。

4、研制出新型环保的磷化/皂化表面润滑处理方法。端联器内六方螺栓在冷挤成型过程中，其金属流动剧烈，变形量较大，金属表面要求进行良好的润滑处理以降低金属坯料和模具之间的摩擦阻力，提高模具使用寿命。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是热挤压模具图；

图3是冷挤压模具图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，本发明的合金钢履带端联器内六方螺栓挤压成型方法包括：

第一步：毛坯制备：毛坯制备的好坏不仅会影响挤压件的成型质量，还会影响挤压模具的使用寿命。因此，下料时必须保证毛坯切割端面平整、圆度小于0.5mm、平面度不大于0.6mm。本项目采用锯床切割制备毛坯，毛坯端面质量能达到挤压要求。

第二步：热挤压内六方孔：热挤压过程中，坯料温度、挤压力和挤压速度对挤压成型质量的影响很大。温度太高，坯料挤压后表面氧化严重；温度太低，坯料变形抗力大，对模具损耗大。因此，必须将坯料加热到一个合理的温度区间。综合试验结果考虑，内六方孔热挤压成型温度选择为800～850℃，挤压力为800～900KN，挤压速度为5～10mm/s。