单向器用花键及其加工方法技术

一种单向器用花键，包括由大径端和小径端构成的花键本体，小径端的外圆周壁上由花键槽一次成型模经一次挤压成型有多个花键槽，花键槽沿小径端的外圆周壁成周向等间距分布。其加工方法包括：对棒料依次进行第一次完全退火、表面抛丸处理、磷化和皂化处理、进行缩颈挤压、进行墩粗挤压、第二次完全退火、大径端曲面腔成型、小径端内孔机械加工、花键槽一次成型。该单向器用花键采用上述方法加工后，具有加工步骤简单、加工效率高、加工质量好、加工安全的优点。

【技术实现步骤摘要】
单向器用花键的花键槽一次成型模及其加工方法
本专利技术涉及一种单向器用花键，具体讲是一种单向器用花键的花键槽一次成型模及其加工方法。
技术介绍
花键(行业内习惯称为星形轮)是单向器的关键零部件之一，花键的质量直接影响着单向器的使用性能，对汽车起动机起着尤为重要的作用。目前，花键的外轮廓主体一般通过机加工方式加工而成，整体加工工序繁多，加工效率较低，而花键上花键槽的加工一般采用冲床经冷挤压加工成型，且每次挤压只成型出一个花键槽，故花键上有多少个花键槽，则需经过相应次数的挤压，加工次数多，效率不高，且在挤压过程中，采用手旋方式进行挤压，安全性能较弱，更重要的是，下一次挤压时对已成型的花键槽有干涉，会使已成型的花键槽变形，从而使加工成型出的花键质量整体不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种加工步骤简单、加工效率高、加工质量好，加工安全的单向器用花键的花键槽一次成型模及其加工方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种单向器用花键，包括由大径端和小径端构成的花键本体，小径端的外圆周壁上由花键槽一次成型模经一次挤压成型有多个花键槽，花键槽沿小径端的外圆周壁成周向等间距分布。采用以上结构后，本专利技术具有如下优点：本专利技术的单向器用花键在小径端的外圆周壁上通过花键槽一次成型模具经一次挤压成型有多个花键槽，也就是说花键槽通过一次挤压便可全部成型，与现有技术相比，加工步骤大幅度减少，加工效率大大提高，且通过花键槽一次成型模具挤压成型，相比现有技术的手旋成型，要安全得多，且花键槽一次成型避免了像现有技术那样经多次成型而相互产生干涉，有效保障了花键槽的精度，进而保障了整个单向器用花键的整体质量。本专利技术还提供一种单向器用花键的花键槽一次成型模，包括上模部分、下模部分和卸料机构，上模部分由上模和装于上模底部的压模构成，压模成型有内径由上至下逐渐增大的压孔；下模部分包括由上至下依次连接的料筒、凹模、上垫块和底座，料筒和凹模依次轴向设有与大径端形状、大小相配的大径端装配孔和与小径端形状、大小相配的小径端装配孔，凹模侧壁上成周向等间距设有多个一端与小径端装配孔连通、另一端贯穿凹模侧壁的安装孔，安装孔内设有挤压冲头，挤压冲头的内端成型成与花键槽相配的挤压头，挤压冲头的外端面成型成与压孔内壁相配的挤压斜面；顶料机构包括由上至下依次相抵设于上垫块和底座内的套筒、顶杆和下顶块，套筒顶部与配装于小径端装配孔内的小径端底部相抵用以顶出花键本体。本专利技术的单向器用花键的花键槽一次成型模通过上模部分、下模部分及卸料机构的设置，可一次挤压成型出所有的花键槽，相比现有技术的多次挤压成型，速度大幅度提升，效率大大增加，且一次挤压成型避免了因多次挤压而产生干涉现象，有效保障了产品质量。进一步地，上垫块内还安装有花键芯棒，该花键芯棒的上端穿过套筒而进入小径端装配孔内，花键芯棒和小径端装配孔内壁之间形成小径端实体容纳腔，花键芯棒的设置，使在挤压成型花键槽时，产品内部有花键芯棒在承力，保障了产品花键槽挤压的质量。本专利技术还提供一种单向器用花键的加工方法，包括以下步骤：A1：对20Cr合金结构钢棒料进行第一次完全退火，最高加热温度为800℃，保温时间为6～7h；A2：将步骤A1得到的20Cr棒料用铸钢丸进行表面抛丸处理，抛丸时间5～6min；A3：将经表面抛丸处理后的20Cr棒料进行磷化—皂化处理；A4：在室温下，将步骤A3得到的20Cr棒料放入缩颈模模腔中，通过液压机以200吨的冲力用冲头正挤压20Cr棒料，缩颈形成具有大径端和小径端的单向器花键毛坯；A5：将步骤A4得到的具有大径端和小径端的单向器花键毛坯放入墩粗模模腔中，通过液压机以300吨的冲力用冲头正挤压墩粗大直径端，形成大径端墩粗的单向器花键毛坯；A6：进行第二次完全退火，重复步骤A1；A7：将第二次完全退火的具有大径端墩粗的单向器花键毛坯放入大径端曲面腔成型模的凹模中，通过液压机以300吨的冲力驱动大径端曲面腔成型模的凸模，正挤压形成具有大径端曲面腔的单向器花键毛坯；A8：将步骤A7得到的具有大径端曲面腔的单向器花键毛坯进行小径端内孔机械加工，得到具有小径端内孔的单向器花键毛坯；A9：将步骤A8得到的具有小径端内孔的单向器花键毛坯放入小径端花键槽一次成型模的凹模中，通过液压机以63吨的冲力驱动小径端花键槽一次成型模的外模，一次挤压成型出所有小径端上的花键槽，得到所述的单向器花键。采用以上加工方法后，本专利技术的加工方法步骤简单，通过缩颈挤压、墩粗挤压、曲面腔成型、花键槽成型后便可得到所需的单向器用花键，且花键槽通过花键槽一次成型模的挤压便可一次成型，大大减少了加工步骤，提高了花键槽成型加工效率，且花键槽一次成型，避免了像现有技术那样通过多次成型而造成干涉的现象发生，有效保障了花键槽的精度，进而保障了单向器用花键的整体质量。进一步地，步骤A3中的磷化处理步骤为：a1：将经表面抛丸处理后的20Cr棒料用清水漂洗两次，以去除20Cr棒料表面灰尘；a2：将去除灰尘后的20Cr棒料用80～90℃的去油灵去除表面油污；a3：将去除油污后的20Cr棒料用70～80℃的热水漂洗两次，去除表面残留的去油灵；a4：将经步骤a3处理后的20Cr棒料浸入磷化液中进行磷化处理，磷化温度为75～85℃，磷化时间为10-15min。进一步地，步骤A3中的磷化处理所用的磷化液包括以下重量百分比的各组分：磷酸二氢锌15-20％、磷酸氢二钠15-25％、磷酸20-25％、柠檬酸6-10％、硫酸锰1-3％、钼酸钠1-3％、余量为水，磷化处理条件为：全酸度(TA)35-50Pt，游离酸度(FA)8-12Pt，酸比＝TA/FA4-6，促进剂(AC值)2-4Pt。附图说明图1是本专利技术的单向器用花键的花键槽一次成型模的剖视结构示意图。图2是本专利技术的单向器用花键的结构示意图。图3为本专利技术的单向器用花键的棒料经缩颈形成具有大径端和小径端的单向器花键毛坯的示意图。图4为图3中的具有大径端和小径端的单向器花键毛坯经墩粗形成具有大径端墩粗的单向器花键毛坯的示意图。图5为图4中的具有大径端墩粗的单向器花键毛坯经曲面腔成型形成具有大径端曲面腔的单向器花键毛坯的示意图。如图所示：1、花键本体，1.1、大径端，1.2、小径端，1.3、花键槽，2、上模，3、压模，3.1、压孔，4、料筒，4.1、大径端装配孔，5、凹模，5.1、小径端装配孔，5.2、安装孔，6、上垫块，7、底座，8、挤压冲头，8.1、挤压头，8.2、挤压斜面，9、套筒，10、顶杆，11、下顶块，12、花键芯棒。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。如图所示，本专利技术的单向器用花键，由20Cr棒料制作而成，整体强度高，耐磨性能好，包括由大径端1.1和小径端1.2构成的花键本体1。与现有技术不同的是，小径端1.2的外圆周壁上由花键槽一次成型模经一次挤压成型有多个花键槽1.3，且花键槽1.3沿小径端1.2的外圆周壁成周向等间距分布，详见图2。本专利技术的单向器用花键上的花键槽因径一次挤压便可成型，与现有技术中的多次挤压成型相比，避免了因多次挤压而产生干涉现象，使本专利技术的单向器用花键的花键槽整体精度得到提高，精度达到DIN9级，精度非常高，满足单向器用花键的高精度使用要求。为一次挤压成型本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单向器用花键，包括由大径端(1.1)和小径端(1.2)构成的花键本体(1)，其特征在于：小径端(1.2)的外圆周壁上由花键槽一次成型模经一次挤压成型有多个花键槽(1.3)，花键槽(1.3)沿小径端(1.2)的外圆周壁成周向等间距分布。

【技术特征摘要】
1.一种单向器用花键的花键槽一次成型模，包括上模部分、下模部分和卸料机构，其特征在于：上模部分由上模(2)和装于上模(2)底部的压模(3)构成，压模(3)成型有内径由上至下逐渐增大的压孔(3.1)；下模部分包括由上至下依次连接的料筒(4)、凹模(5)、上垫块(6)和底座(7)，料筒(4)和凹模(5)依次轴向设有与大径端(1.1)形状、大小相配的大径端装配孔(4.1)和与小径端(1.2)形状、大小相配的小径端装配孔(5.1)，凹模(5)侧壁上成周向等间距设有多个一端与小径端装配孔(5.1)连通、另一端贯穿凹模(5)侧壁的安装孔(5.2)，安装孔(5.2)内设有挤压冲头(8)，挤压冲头(8)的内端成型成与花键槽(1.3)相配的挤压头(8.1)，挤压冲头(8)的外端面成型成与压孔(3.1)内壁相配的挤压斜面(8.2)；顶料机构包括由上至下依次相抵设于上垫块(6)和底座(7)内的套筒(9)、顶杆(10)和下顶块(11)，套筒(9)顶部与配装于小径端装配孔(5.1)内的小径端(1.2)底部相抵用以顶出花键本体(1)。2.根据权利要求1所述的单向器用花键的花键槽一次成型模，其特征在于：上垫块(6)内还安装有花键芯棒(12)，该花键芯棒(12)的上端穿过套筒(9)而进入小径端装配孔(5.1)内，花键芯棒(12)和小径端装配孔(5.1)内壁之间形成小径端实体容纳腔。3.一种单向器用花键的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：A1：对20Cr合金结构钢棒料进行第一次完全退火，最高加热温度为800℃，保温时间为6～7h；A2：将步骤A1得到的20Cr棒料用铸钢丸进行表面抛丸处理，抛丸时间5～6min；A3：将经表面抛丸处理后的20Cr棒料进行磷化和皂化处理；A4：在室温下，将步骤A3得到的20Cr棒料放入缩颈模模腔中，通过液压机以200吨的冲力用冲头正挤压20Cr棒...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国忠，
申请(专利权)人：宁波惠山汽配制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33