[发明专利]3倍以上孔径超深孔冷锻工艺

说明书

技术领域

该发明涉及一种深孔的制造工艺，特别涉及一种通过冷锻的方法加工3倍以上孔径的超深孔的制造工艺。

背景技术

3倍以上孔径深孔被称为超深孔，目前市场上的超深孔的产品很多，在各领域已被广泛使用，但基本上都是采用传统的钻孔加工。传统的加工方法有效率低下、能耗过大、设备投资过大及产品质量不稳定等缺陷，传统方法制造的深孔，价格高，交货周期长。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种生产效率高、质量稳定可靠的深孔冷锻工艺。

技术方案：一种3倍以上孔径超深孔冷锻工艺,所述深孔冷锻工艺包括以下步骤：

a）下料：为了保证整形的质量和降小整形工序的工作量，下料后的坯料的垂直度小于等于0.3；

b）退火：为了提高挤压工序的质量，采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火,退火后材料硬度为HB113-120，同时又为了保证表面处理的效果退火后氧化脱碳单边深度小于等于0.1毫米；

c）制坯：高度误差小于0.3毫米；

d）表面处理：为了保证挤压工序的能够实现坯料深孔的加工，对步骤c中的坯料进行酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理，对反挤压深孔的坯料进行表面润滑处理；

e）整形：通过油压机对整形模具施加压力，在整形模具的作用下将经过表面处理的坯料的端面进行平整，平整度小于等于0.05，保证了反挤压模具在挤压深孔时不发生偏心现象；

f）反挤深孔：通过油压机对反挤压模具施加压力，在反挤压模具的作用下将经过整形的坯料加工出需要的深孔，通过专用的反挤压模具实现了深孔的冷锻加工，提高了生产效率。

步骤d所述表面处理包括以下步骤：

a）化学除油：将坯料投入60～100g/L的氢氧化钠、 60～80g/L碳酸钠、 25～80g/L磷酸钠和10～15g/L的硅酸钠溶液, 处理温度≥85℃，处理时间15～25分钟；

b）酸洗：将坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化钠溶液中酸洗,酸洗温度为65-75℃，酸洗时间为5-10分钟；通过酸洗可以去除表面的氧化皮，对坯料表面进行润滑处理

c）流动清水洗：是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效果；

d）热水洗：为磷化前预热，如果不用热水事先预热，冷的坯料放入磷化池会将磷化池内的整体温度降低，直接影响表面处理的效果；

e）磷化处理：将经过酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化锌和23mg/L的磷酸溶液中磷化处理，溶液的总酸度16-20点，游离酸度为2.5-4.5点，温度为85-90℃，处理时间30-40min；

f）风冷；

g）皂化：将皂化液熔融后将坯料浸入皂化液中后拉起风冷，然后再浸入拉起，如此反复3-4次后再风冷。皂化处理的目的是在磷化层的表面再形成一层皂化层，起到更好的润滑作用，以便保证挤压深孔的质量。

有益效果：本发明与传统的深孔加工工艺相比提高了生产效率，降低了成本，提高了产品质量的稳定性和可靠性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

工艺路线：下料→退火→制坯→表面处理→整形→反挤深孔

下料：采用数控带锯床下料，垂直度≤0.3

退火：采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火,退火后氧化脱碳单边≤0.1毫米，退火后材料硬度HB113-120

   要求：1、加热速度<150℃/ h，降温速度<50℃/ h；

2、预抽真空,每次抽完充入氮气,其压力≥0.01Mpa；

3、退火金相组织为F+P球，级别为4-6级

制坯：采用仪表车床制坯，高度误差控制在0.3以内（对于毛坯此精度已足够）

表面处理工艺如下：

化学除油（NaOH 60~100g/L, Na2CO3 60-80g/L, Na3PO4 25-80g/L, Na2SiO3 10-15g/L, 处理温度≥85℃，处理时间15～25min)

流动清水洗

酸洗（H2SO4 120-180g/L,NaCl 8-10g/L,处理温度65-75℃，处理时间5-10min)

流动清水洗，是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效果）

热水洗，为磷化前预热