一种台阶轴头毛坯的锻造工艺的制作方法

1.本发明涉及锻造领域，具体涉及一种台阶轴头毛坯的锻造工艺。


背景技术：

2.轴头作为汽车传动系统中的重要零件，需求量大。图1为一种台阶轴头锻造毛坯，传统的加工方法为冷挤压多次成形：棒料球化退火、抛丸、磷皂化后，先挤压一个台阶圆；抛丸、磷皂化后再挤压第二个台阶圆；抛丸、磷皂化后进行反挤头部内孔。冷挤压多次成形，每道锻造工序之间均需进行抛丸、磷皂化预处理，以便在坯料表面形成保护膜，延长模具使用寿命。进行第三道挤压头部沉孔时，毛坯杆部需置于退料滑块上，杆部处于封料状态，此时上冲头必须处于开放状态，以便能释放出多余的料重；由于前道挤压杆部台阶时，杆部长度需处于放开状态，上述锻造后，轴头毛坯头部和杆部均需要车削取长，浪费原材料，且机加工成本高，生产效率低。
3.因此，有必要提供一种新的技术方案。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种台阶轴头毛坯的锻造工艺，具体技术方案如下所述：
5.本发明提供一种台阶轴头毛坯的锻造工艺，包括如下步骤：
6.下料，获取棒状的坯料；
7.抛丸，去除坯料表面的氧化皮、锈迹，便于后序涂层；
8.涂层，在坯料表面均匀覆盖石墨，保护坯料，起到抗氧化、抗脱碳作用，同时还起到润滑作用，保护后后续的温锻模具；
9.中频加热，提高坯料的金属塑性，降低变形抗力并获得良好的锻后组织；
10.温锻成形，将涂层、加热后的坯料放入成形模具模腔内，对坯料进行挤压，获得具有头部沉孔和两个台阶外圆的锻件；
11.控温冷却，获得良好的金相组织及硬度，有利于客户后续的精加工、搓花键等；
12.取长，对锻件小端面的杆部车削取长，保证锻件杆部长度一致。
13.进一步地，所述中频加热为将中频加热炉加热至将坯料推入炉体，其中坯料进入加热炉到出炉的时间为5.0
±
1.0min。
14.进一步地，所述头部沉孔和两个台阶外圆为一次挤压成形。
15.进一步地，所述控温冷却为坯料锻后温度不低于650℃，关闭控温炉，利用锻后余温，将锻件从网带上自然冷却，得以获得良好的金相组织及硬度。
16.进一步地，上冲头下行时进入下模模腔，对坯料进行挤压，上冲头起导向作用，保证锻件头部内孔与台阶外圆的同轴度。
17.进一步地，上冲头下行时，接触到坯料，由于反挤头部沉孔所需的力小于杆部两次台阶圆挤压所需的力，坯料在下模模腔内首先实现反挤头部沉孔，上冲头底部设计成封料
结构，材料充满后上冲头继续下行，实现杆部挤压成形。
18.本发明具有以下有益效果：
19.1、本发明提供的台阶轴头毛坯的锻造工艺，改善了台阶轴头的常规冷挤锻造工艺，精简了锻造步骤，缩短了生产周期，降低了成本。
20.2、本发明提供的台阶轴头毛坯的锻造工艺，保证了头部沉孔与台阶外圆的同轴度。
21.3、本发明提供的台阶轴头毛坯的锻造工艺，头部沉孔的深度尺寸一致性好，后续机加工时可以取消头部取长工序，只需对杆部长度进行取长，提高材料利用率、降低成本，同时提高了加工效率。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
24.图1是现有技术中的台阶轴头锻造毛坯的结构示意图。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.本发明提供了一种台阶轴头毛坯的锻造工艺，包括如下步骤：
29.下料，获取棒状的坯料；
30.抛丸，去除坯料表面的氧化皮、锈迹，便于后序涂层；
31.涂层，在坯料表面均匀覆盖石墨，保护坯料，起到抗氧化、抗脱碳作用，同时还起到润滑作用，保护后后续的温锻模具；
32.中频加热，提高坯料的金属塑性，降低变形抗力并获得良好的锻后组织；
33.温锻成形，将涂层、加热后的坯料放入成形模具模腔内，对坯料进行挤压，获得具有头部沉孔和两个台阶外圆的锻件；
34.控温冷却，获得良好的金相组织及硬度，有利于客户后续的精加工、搓花键等；
35.取长，对锻件小端面的杆部车削取长，保证锻件杆部长度一致。
36.所述中频加热为将中频加热炉加热至将坯料推入炉体，其中坯料进入加热炉到出炉的时间为5.0
±
1.0min。所述头部沉孔和两个台阶外圆为一次挤压成形。
37.所述控温冷却为坯料锻后温度不低于650℃，关闭控温炉，利用锻后余温，将锻件从网带上自然冷却，得以获得良好的金相组织及硬度。
38.一个实施例中，上冲头下行时进入下模模腔，对坯料进行挤压，上冲头起导向作用，保证锻件头部内孔与台阶外圆的同轴度。
39.一个实施例中，上冲头下行时，接触到坯料，由于反挤头部沉孔所需的力小于杆部两次台阶圆挤压所需的力，坯料在下模模腔内首先实现反挤头部沉孔，上冲头底部设计成封料结构，材料充满后上冲头继续下行，实现杆部挤压成形。
40.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
41.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

技术特征：
1.一种台阶轴头毛坯的锻造工艺，其特征在于，包括如下步骤：下料，获取棒状的坯料；抛丸，去除坯料表面的氧化皮、锈迹，便于后序涂层；涂层，在坯料表面均匀覆盖石墨，保护坯料，起到抗氧化、抗脱碳作用，同时还起到润滑作用，保护后后续的温锻模具；中频加热，提高坯料的金属塑性，降低变形抗力并获得良好的锻后组织；温锻成形，将涂层、加热后的坯料放入成形模具模腔内，对坯料进行挤压，获得具有头部沉孔和两个台阶外圆的锻件；控温冷却，获得良好的金相组织及硬度，有利于客户后续的精加工；取长，对锻件小端面的杆部车削取长，保证锻件杆部长度一致。2.根据权利要求1所述的台阶轴头毛坯的锻造工艺，其特征在于，所述中频加热为将中频加热炉加热至将坯料推入炉体，其中坯料进入加热炉到出炉的时间为5.0
±
1.0min。3.根据权利要求1所述的台阶轴头毛坯的锻造工艺，其特征在于，所述头部沉孔和两个台阶外圆为一次挤压成形。4.根据权利要求1所述的台阶轴头毛坯的锻造工艺，其特征在于，所述控温冷却为坯料锻后温度不低于650℃，关闭控温炉，利用锻后余温，将锻件从网带上自然冷却，得以获得良好的金相组织及硬度。5.根据权利要求3所述的台阶轴头毛坯的锻造工艺，其特征在于，上冲头下行时进入下模模腔，对坯料进行挤压，上冲头起导向作用，保证锻件头部内孔与台阶外圆的同轴度。6.根据权利要求5所述的台阶轴头毛坯的锻造工艺，其特征在于，上冲头下行时，接触到坯料，由于反挤头部沉孔所需的力小于杆部两次台阶圆挤压所需的力，坯料在下模模腔内首先实现反挤头部沉孔，上冲头底部设计成封料结构，材料充满后上冲头继续下行，实现杆部挤压成形。

技术总结
本发明提供一种台阶轴头毛坯的锻造工艺，该工艺依次包括下料、抛丸、涂层、中频加热、温锻成形、控温冷却和小端面车削取长，所述温锻成形步骤，将涂层、加热后的坯料放入成形模具模腔内，对坯料进行挤压，获得具有头部沉孔和两个台阶外圆的锻件。本发明具有精简了锻造步骤，缩短了生产周期，降低了成本等优点。降低了成本等优点。降低了成本等优点。


技术研发人员：季超 陈博文 龚爱军 朱卫 李明明 张从林
受保护的技术使用者：江苏森威精锻有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/7/13