[发明专利]输入轴套精锻成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属锻模工艺，具体地讲，本发明涉及一种闭式模锻工艺，特别是一种输入轴套精锻成形方法。

背景技术

输入轴套是汽车变速箱配套的传动件，其大端的上下端面和外周壁均设有凹凸相间的齿。这种大端设有三面齿的构件在现有工艺条件下，有三种相对成熟的成形方法实现加工。首先是通用的切削工艺能够做到精确成形加工，不足之处是切削工艺生产效率低下，仅适合单件或小批量生产应用。其次是应用粉末冶金工艺生产输入轴套，虽然粉末冶金工艺技术成熟，能够轻松做到批量生产。但是，粉末冶金制品组织密度差、机械强度很难达到汽车零部件配套要求。目前，本行业普遍采用精锻工艺实现输入轴套精密成形加工。精锻工艺实为闭式模锻工艺，该工艺采用一次模锻成形，虽然通过一次模锻成形生产效率高，质量稳定性好，但需配置较大吨位的压力机，并且对模具的强度设计要求高。由于高强度锻压，模具使用寿命短，由此造成制造成本加大。

发明内容

本发明主要针对输入轴套精锻成形工艺的不足，提出一种分步实施的输入轴套精锻成形方法，该方法路线合理、工艺条件要求低、实施便捷、成形质量好。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

输入轴套精锻成形方法，改进之处在于：该方法采用复合锻造工艺，主要通过温锻预成形加冷精锻成形方法实现生产，具体步骤如下：1.1制坯，按常规方法下料，去除坯料表皮；1.2温锻预成形，将坯料置于炉中加热至750℃～850℃，取出已加热的坯料立即放入预锻模内锻压；1.3冲孔，接着将温锻预成形的坯料移至冲模内作轴向冲孔加工；1.4退火处理，将已冲孔的坯料置入退火炉内作常规退火处理；1.5抛丸处理，将已作退火处理的坯料送入喷丸机内作常规抛丸处理；1.6表面润滑处理，去除坯料氧化层后，在1h～4h内作表面润滑处理；1.7冷精锻成形，将处理完毕的坯料在常温条件下置入冷精锻模内，模压出输入轴套大端的上下两端面和外周壁上的齿。

作为进一步改进方案，所述温锻预成形的加热温度为780℃～820℃。

作为进一步改进方案，所述表面润滑处理配用的润滑剂为液体润滑剂。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、因温锻预成形、冲孔和冷精锻成形分步实施，需配置相应的模具，每套模具的锻压量小，故对配套的压力机吨位要求小，由此大大减少配套设备的投资；

2、分步锻压输入轴套的方法合理，每步锻压量少，配套的模具承载压力负荷小，不易损坏模具；

3、温锻预成形制坯便捷，生产效率高，锻压成本低，最终采用冷精锻工艺实现输入轴套大端三面齿部成形，模压成形的齿精度高，质量稳定，更重要的是齿部组织致密性好，金属纤维不被破坏，所以齿部强度指标高，产品符合汽车配套要求。

附图说明

图1是本发明实施温锻预成形后的坯料剖面示意图。

图2是本发明实施冲孔后的坯料剖面示意图。

图3是是本发明实施冷精锻后的产品主视示意图。

图4是图3的立体示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

本发明所述的输入轴套精锻成形方法，是一种采用复合锻造工艺的制造方法，其核心技术体现在分步实施温锻预成形和冷精锻成形来组织生产，具体步骤如下：第一步制坯，首先根据锻坯尺寸计算出棒料尺寸，按常规方法下料，用切削方法去除坯料表皮；第二步温锻预成形，将已去除表皮的坯料集中置放到炉中加热，本实施例是轿车变速箱配套的输入轴套，坯料材质为16MnCr5，坯料加热至800℃～820℃，取出已加热的坯料立即放入预锻模内锻压，温锻预成形的料如图1所示，上下端面设有轴向盲孔，上下端面和外周壁均无齿样；第三步冲孔，将温锻预成形的坯料移至冲模内作轴向冲孔加工，冲孔后的坯料如图2所示居中设有轴向通孔；第四步退火处理，将已冲孔的坯料置入退火炉内作常规退火处理；第五步抛丸处理，将已作退火处理的坯料送入喷丸机内作常规抛丸处理；第六步表面润滑处理，经抛丸处理去除坯料氧化层，在2h内作表面润滑处理，本实施例应用的润滑剂是液体润滑剂，其牌号为福斯特种润滑剂KW808 20kg/桶；最后一步冷精锻成形，冷精锻是终锻工序，其模腔内设有齿结构，将处理完毕的坯料在常温条件下置入冷精锻模内，压力机施压后在坯料的大端上下两端面和外周壁上压制出齿样，模压成形的工件如图3或图4所示。

本发明采用分步锻压工艺高效制作输入轴套，其中的温锻预成形、冲孔和冷精锻成形为模锻工序，各自承担不同的锻压任务。由于采用化整为零的工艺路线，使得模压量合理分摊到三套模具内，这样做一方面对配套的压力机吨位要求小，同时又做到每套模具的承载锻压力小，避免产生胀模及模具疲劳损坏事故，另一方面使模具内的金属循序渐进地被挤压，充模情况好。最重要是精锻成形齿部的金属组织致密性好，金属纤维不被无故破坏，所以齿部强度指标高，产品符合汽车配套要求。