[发明专利]一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺

说明书

本发明公开了一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺，包括如下工艺步骤：选料、下料、钻孔制坯、球化退火、第一次抛丸、第一次磷皂化、扩孔、第一次去应力退火、第二次抛丸、第二次磷皂化、穿孔正挤、第二次去应力退火、第三次抛丸、第三次磷皂化、穿孔减径、取端面、成品检验。优点是：能够提高空心轴的尺寸精度以及力学性能，同时加工过程中几乎没有材料损耗，提高了材料的利用率，产品同轴度在0.2mm以内，内孔粗糙度≤Ra1.6。

技术领域

本发明涉及到一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺。

背景技术

传统的阶梯形空心轴是经过金属切削加工而来，由于大量采取切削加工，因此生产过程的材料损耗较大，同时很多阶梯轴都会涉及到深孔加工，深孔加工在加工过程中会遇到以下问题：①由于受到产品内孔直径的限制，所使用刀具的直径及长度受到限制，造成刀具的刚性差、强度低，在加工过程中容易产生振动、波纹、锥度等缺陷，从而影响内孔的直线度和表面粗糙度；②在加工过程中，不能够直接观察刀具的使用情况；③加工过程中切削排出困难；④由于产品长度较长，切削液难以进入到切削位置，导致刀具散热条件差，切削过程中温度易升高，降低刀具的耐用度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提高空心轴的尺寸精度以及力学性能的阶梯形空心轴的冷锻加工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺，包括如下工艺步骤：选料、下料、钻孔制坯、球化退火、第一次抛丸、第一次磷皂化、扩孔、第一次去应力退火、第二次抛丸、第二次磷皂化、穿孔正挤、第二次去应力退火、第三次抛丸、第三次磷皂化、穿孔减径、取端面、成品检验。

为了更好地解决上述技术问题：所述选料：选取棒料直径与产品最大外径相近的圆钢；所述下料：用圆盘锯锯切选取好的圆钢。

为了更好地解决上述技术问题：所述钻孔制坯制坯：由于棒料直径存在大小不一现象，通过制坯使得坯料状态一致，用车床钻小孔，下方车喇叭口锥度。

为了更好地解决上述技术问题：所述球化退火：将钢加热到Ac1温度以上20-30℃，保温半个小时，然后缓慢冷却到略低于Ac1温度，并停留半个小时，使组织转变完成，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织；所述第一抛丸、第二次抛丸、第三次抛丸：用钢丸喷打工件，去除工件因退火而表面产生的氧化表皮；所述第一次磷皂化、第二次磷皂化、第三次磷皂化：将抛丸后的产品进入酸洗池中酸洗15-25min，清水漂洗1-3mi，再浸入磷化池中磷化15-25min，清水漂洗1-3min，浸入皂化池中皂化6-10min，为挤压工序做润滑准备；所述第一次去应力退火、第二次去应力退火：将工件加热到650℃±20℃保温一段时间后缓慢冷却，消除上道变形工序带来的产品内应力，防止因多次挤压导致产品开裂。

为了更好地解决上述技术问题：所述扩孔：经过冷锻扩孔工序，将坯料直径扩孔至产品直径。

为了更好地解决上述技术问题：所述穿孔正挤：正挤冲头贯穿产品正挤模具的韧带部分，以保护内孔直径，同时通过正挤工序使得产品外径减细至要求尺寸，并控制要求的台阶高度。

为了更好地解决上述技术问题：所述穿孔减径：减径冲头在保护好内腔小孔不会变形的前提下，将工件小头通过减径拔长至图纸要求台阶长度。

本发明的优点是：上述一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺，能够提高空心轴的尺寸精度以及力学性能，同时加工过程中几乎没有材料损耗，提高了材料的利用率，产品同轴度在0.2mm以内，内孔粗糙度≤Ra1.6。

附图说明

图1为本发明一种阶梯形空心轴的冷锻加工工艺加工产品的形状变化过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。