耐磨圆轴冷挤压加工方法及制动蹄滚轮轴加工方法技术

本发明专利技术涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种耐磨圆轴冷挤压加工方法，将45#圆钢按长度下料，退火、喷丸去氧化皮，再将圆钢放入90℃～110℃的石墨乳溶液中浸泡后取出，再放入冷挤压模具挤压，冷挤压模具的模腔为竖直的圆柱形，凸模下端为圆柱形，其直径与圆钢直径相等，模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，圆钢的下部在模腔中向外膨胀形成表面光洁的轴身，多余的金属沿凸模与凹模之间的间隙向上流动形成毛边，控制毛边的高度在6mm与15mm之间，工件经去除毛边、倒角得到耐磨圆轴，对于阶梯轴，如制动蹄滚轮轴也可以采用该加工方法加工轴身，通过本方法，产品的杆部（轴身）表面挤压后直接成形，因此表面的加工量少，降低了加工成本，提高了生产效率。

Method for cold extrusion of wear-resistant round shaft and method for processing brake shoe roller axle

The present invention relates to the technical field of mechanical processing, particularly relates to a wear-resistant round shaft cold extrusion method, 45# steel according to the length of material, annealing, shot peening to oxidation skin, then add 90 DEG C to remove the steel soaked graphite solution of 110 DEG C, and then into the extrusion mould of cold extrusion, cold cavity extrusion die is vertical cylindrical punch end is cylindrical, the diameter and the diameter of the cavity is equal, the diameter ratio of large diameter 0.8mm ~ 1mm steel, round steel in the lower part of the cavity expansion shaft with a smooth surface and the clearance of excess metal between the punch and die to the flow of the formation of flash, burr height control between 6mm and 15mm, the workpiece by removing burrs and chamfering by wear round shaft, the stepped shaft, such as brake shoe roller shaft can also be used in the machining method of the shaft body, through the Method, the surface of the rod (shaft body) of the product is directly formed after extrusion, so the processing amount of the surface is small, the processing cost is reduced, and the production efficiency is improved.

【技术实现步骤摘要】
耐磨圆轴冷挤压加工方法及制动蹄滚轮轴加工方法
本专利技术涉及机械加工
，特别是涉及一种耐磨圆轴冷挤压加工方法及制动蹄滚轮轴加工方法。
技术介绍
在机械加工领域中，对于非国标的圆轴，一般需要通过车床或其他工艺进行加工，加工成本较高，且表面耐磨性较差，对于耐磨性要求较高的圆轴需要进行耐磨处理。车辆制动器是车辆的重要部件，是保证行车安全的关键。目前常用的车辆制动器包括鼓式制动器和盘式制动器。当前国内挂车、半挂车、货车广泛使用的鼓式制动器是由制动底板、制动蹄、摩擦衬片、制动蹄支承销、凸轮轴、回位弹簧、调整臂、拉簧、滚轮轴、滚轮等零部件组成。其中滚轮轴也称为制动蹄滚轮销，和滚轮一起使用，滚轮套接在滚轮轴上，当踩动刹车时，凸轮轴的凸轮曲面推动滚轮将制动蹄张开，制动蹄上的摩擦衬片与转动着的制动鼓内圆柱面接触，产生摩擦阻力距，实施制动，因此，对滚轮轴的机械性能要求很高，如果滚轮轴发生故障将直接导致制动失效。在现有技术中，滚轮轴的结构如图1所示，一般使用45#圆钢经热锻造、机加工而成，锻造工艺复杂、生产效率较低，尤其是锻造后需要对零件的各个面进行加工，加工量大，导致该产品的生产成本很高。部分厂家试验采用挤压工艺进行加工，但是因工艺设计不合理、变形量过大等因素，产品表面有大量裂纹，无法得到合格产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种耐磨圆轴冷挤压加工方法及制动蹄滚轮轴加工方法，圆轴和制动蹄滚轮轴的杆部挤压后直接成形，加工量少，降低了加工成本，提高了生产效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：耐磨圆轴冷挤压加工方法，将45#圆钢按长度下料，先退火、喷丸去氧化皮，再将圆钢放入90℃～110℃的石墨乳溶液中浸泡后取出，再放入冷挤压模具挤压，冷挤压模具的模腔为竖直的圆柱形，凸模下端为圆柱形，其直径与圆钢直径相等，模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，圆钢的下部在模腔中向外膨胀形成表面光洁的轴身，多余的金属沿凸模与凹模之间的间隙向上流动形成毛边，控制毛边的高度在6mm与15mm之间，工件经去除毛边、倒角得到耐磨圆轴。优选的，石墨乳溶液为石墨乳加水稀释1倍后的溶液。优选的，退火的具体过程为：缓慢加热到720℃，保温2小时，随炉冷到500℃出炉，自然冷却至常温。优选的，圆钢在石墨乳溶液中浸泡50秒～60秒。优选的，冷挤压时，凸模下行速度为20～30mm/s。一种制动蹄滚轮轴加工方法，按照权利要求1所述的耐磨圆轴冷挤压加工方法加工制动蹄滚轮轴的轴身，然后对轴身倒角、车退刀槽、车卡槽，通过冷冲压工艺加工腰圆形轴肩，轴肩的中部设置有与轴身过盈配合的通孔，然后通过摩擦焊工艺将轴身带有退刀槽的一端与轴肩焊接。本专利技术的有益效果是：一种耐磨圆轴冷挤压加工方法，将45#圆钢按长度下料，先退火、喷丸去氧化皮，再将圆钢放入90℃～110℃的石墨乳溶液中浸泡后取出，再放入冷挤压模具挤压，冷挤压模具的模腔为竖直的圆柱形，凸模下端为圆柱形，其直径与圆钢直径相等，模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，圆钢的下部在模腔中向外膨胀形成表面光洁的轴身，多余的金属沿凸模与凹模之间的间隙向上流动形成毛边，控制毛边的高度在6mm与15mm之间，工件经去除毛边、倒角得到耐磨圆轴，对于阶梯轴，如制动蹄滚轮轴也可以采用该加工方法加工轴身，通过本方法，产品的杆部（轴身）表面挤压后直接成形，因此表面的加工量少，降低了加工成本，提高了生产效率。附图说明图1是本专利技术加工的制动蹄滚轮轴的结构示意图。图2是本专利技术加工的制动蹄滚轮轴的爆炸图。附图标记说明：1——轴身2——轴肩。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，并不是把本专利技术的实施范围限制于此。实施例一。耐磨圆轴冷挤压加工方法，将45#圆钢按长度下料，该长度根据加工后毛边的高度反推计算，应保证毛边的高度在6mm与15mm之间，既保证金属完全充满型腔，也控制了废料的比例，从而提高材料利用率，本专利技术的材料利用率可以达到98%以上。将圆钢进行退火、喷丸去氧化皮，退火的具体过程为：缓慢加热到720℃，保温2小时，随炉冷到500℃出炉，自然冷却至常温，从而降低硬度，细化晶粒，利于冷锻时材料流动。接下来将圆钢放入90℃～110℃的石墨乳溶液中浸泡后取出，使得石墨乳溶液附在圆钢的表面，90℃～110℃的温度使得石墨乳溶液成膜均匀。在现有技术中，一般是使用石墨乳溶液喷涂在模具的型腔表面，从而便于脱模和保护模具，而本方案将浓度较高的石墨乳成膜与工件表面，从而使得工件变形后的表面光洁度非常高，不需要再次加工。将工件放入冷挤压模具挤压，冷挤压模具的模腔为竖直的圆柱形，凸模下端为圆柱形，其直径与圆钢直径相等，模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，圆钢的下部在模腔中向外膨胀形成表面光洁的轴身，多余的金属沿凸模与凹模之间的间隙向上流动形成毛边，控制毛边的高度在6mm与15mm之间，工件经去除毛边、倒角得到耐磨圆轴，耐磨圆轴的长度通过凸模下行至最低点时，凸模下端与轴身模腔底部之间的距离予以保证。通过本技术方案，工件经过冷挤压后需要的加工步骤很少，表面光洁度高、硬度高，耐磨性好，降低了加工成本，提高了生产效率。进一步的，石墨乳溶液为石墨乳加水稀释1倍后的溶液，使用的石墨乳为锻造石墨乳。模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，该数值不宜过大或过小，过大时轴身表面的光洁度较差，轴身容易产生裂纹，且可能使得腰圆形轴肩相对轴身发生偏移，而较小时挤压阻力较大导致模具容易损坏，圆钢挤压变形后表面发生冷作硬化，表面硬度增加，具有良好的机械性能。进一步的，圆钢在石墨乳溶液中浸泡1分钟左右。冷挤压时，凸模下行速度为20～30mm/s，工件变形均匀，该凸模下行速度也是为了使表面发生冷作硬化。实施例二。如图1、图2所示，本实施例为一种制动蹄滚轮轴加工方法，制动蹄滚轮轴包括轴肩2、轴身1，轴身1较长，需要有较好的耐磨性，使用实施例一的方法加工轴身1，然后对轴身1倒角、车退刀槽、车卡槽，通过冷冲压工艺加工腰圆形轴肩2，轴肩2的中部设置有与轴身1过盈配合的通孔，然后通过摩擦焊工艺将轴身1带有退刀槽的一端与轴肩2焊接。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐磨圆轴冷挤压加工方法，其特征在于：将45#圆钢按长度下料，先退火、喷丸去氧化皮，再将圆钢放入90℃～110℃的石墨乳溶液中浸泡后取出，再放入冷挤压模具挤压，冷挤压模具的模腔为竖直的圆柱形，凸模下端为圆柱形，其直径与圆钢直径相等，模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，圆钢的下部在模腔中向外膨胀形成表面光洁的轴身，多余的金属沿凸模与凹模之间的间隙向上流动形成毛边，控制毛边的高度在6mm与15mm之间，工件经去除毛边、倒角得到耐磨圆轴。

【技术特征摘要】
1.耐磨圆轴冷挤压加工方法，其特征在于：将45#圆钢按长度下料，先退火、喷丸去氧化皮，再将圆钢放入90℃～110℃的石墨乳溶液中浸泡后取出，再放入冷挤压模具挤压，冷挤压模具的模腔为竖直的圆柱形，凸模下端为圆柱形，其直径与圆钢直径相等，模腔的直径比圆钢的直径大0.8mm～1mm，圆钢的下部在模腔中向外膨胀形成表面光洁的轴身，多余的金属沿凸模与凹模之间的间隙向上流动形成毛边，控制毛边的高度在6mm与15mm之间，工件经去除毛边、倒角得到耐磨圆轴。2.根据权利要求1所述的耐磨圆轴冷挤压加工方法，其特征在于：石墨乳溶液为石墨乳加水稀释1倍后的溶液。3.根据权利要求1所述的耐磨圆轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢生明，
申请(专利权)人：谷城天兴机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42