一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺制造技术

本发明专利技术公开了机械加工技术领域的一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，该成形工艺具体包括如下步骤：S1：工件退火处理；S2：工件润滑处理；S3：工件挤压成型；S4：工件渗碳处理，本发明专利技术加工过程无切削，最大限度的保持了金属纤维的完整性，具有花键强度高、加工效率高以及结构紧凑的特点，避免了在切削加工时产生的大量金属废屑，大大节约了金属原材料，操作方便，便于掌握，提高了生产效率，同时冷挤压工件的强度大、刚性高，可提高工件的机械性能和力学性能。

Two times cold extrusion forming process for large diameter external spline

The invention discloses a large diameter outer spline two cold extrusion forming process in the field of mechanical processing. The forming process includes the following steps: S1: workpiece annealing treatment; S2: workpiece lubrication treatment; S3: workpiece extrusion molding; S4: workpiece carburizing treatment, the invention has no cutting and maximum maintenance. The integrity of metal fiber has the characteristics of high intensity of spline, high processing efficiency and compact structure. It avoids a large amount of scrap metal produced in the cutting process, saves metal raw material greatly, is convenient to operate, is convenient to master, and improves production efficiency. At the same time, the strength of the workpiece is high and the rigidity is high and can be raised. Mechanical and mechanical properties of high workpieces.

【技术实现步骤摘要】
一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺
本专利技术涉及机械加工
，具体为一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺。
技术介绍
花键轴是机械传动中传递轴与轴之间扭矩的零件，具有连接强度高、结构紧凑、装卸方便等特点。花键加工通常是采用切削方法，如铣削、滚削、拉削等，并广泛运用到军用装甲车辆的行动部分，两端头较大，采用外花键设计，中间的杆部直径小于两端花键部分，并以圆弧与花键端过度衔接。在扭力轴使用时一端花键与车体固定连接，另一端连接平衡轴与负重轮，装甲车的静态重量及起伏路况下冲击载荷全部传递给扭力进行缓冲，以保持车辆水平方向的稳定性，便于火控系统的精确射击。所以扭力轴工作环境很恶劣：扭矩大、扭转角度大以及扭转频率变化大等。扭力轴失效的方式变现为突然断裂，断裂部位主要发生在花键根部与杆部的过度区域，原因很明确--花键加工过程中微小的刀痕产生的应力集中，在变循环应力的作用下扩展延伸导致疲劳损伤。为此，我们提出了一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺投入使用，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，该成形工艺具体包括如下步骤：S1：将外花键粗坯工件加热至700--800℃，加热时间为3--4h，随炉缓冷至450--500℃后出炉空冷至室温，进行退火处理，退火后的工件硬度为HRB60--65；S2：对外花键粗坯工件表面进行除油和酸洗处理，随后将外花键粗坯工件放入磷酸二氢锌水溶液中，使工件表面形成起到润滑作用的磷酸盐膜层；S3：将经过润滑处理后的外花键粗坯工件放入两组辊扎轮之间，通过辊扎轮的旋转，对外花键粗坯工件表面挤压出齿形；S4：将二次挤压成型后的大直径外花键置入盛有活性炭介质的容器中，再加热至900--980℃，保温6--7h后，使渗碳介质分解出的活性炭原子渗入外花键的表层，以增强其表面硬度和耐磨度。优选的，所述步骤S2中，采用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠以及水玻璃对工件表面进行除油处理，其中氢氧化钠：碳酸钠：磷酸钠：水玻璃＝1：3：1：9。优选的，所述步骤S2中，工件的酸洗处理采用混酸水溶液进行，混酸水溶液由硝酸、硫酸和水组成，其中硝酸：硫酸：水＝3：1：5。优选的，所述步骤S2中，磷酸盐膜层的厚度为10--15μm。优选的，所述步骤S3中，两组辊扎轮为顺时针同步旋转，外花键粗坯工件为逆时针旋转，且两组辊扎轮与外花键粗坯工件的旋转线速度相同。优选的，所述步骤S3中，两组辊扎轮的契形角为0.5--1.0°，二次挤压量为0.2--0.5mm。优选的，所述步骤S4中，渗碳处理分为强势渗碳和顺势渗碳，在强势渗碳阶段，渗碳炉内的碳势设为1.05--2％，渗碳时间为10--20min，在顺势渗碳阶段，渗碳炉内的碳势设为0.8--0.9％，渗碳时间10--15min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术加工过程无切削，最大限度的保持了金属纤维的完整性，具有花键强度高、加工效率高以及结构紧凑的特点，避免了在切削加工时产生的大量金属废屑，大大节约了金属原材料，操作方便，便于掌握，提高了生产效率，同时冷挤压工件的强度大、刚性高，可提高工件的机械性能和力学性能。附图说明图1为本专利技术挤压原理图；图2为本专利技术成形工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1和2，本专利技术提供一种技术方案：一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，该成形工艺具体包括如下步骤：S1：将外花键粗坯工件加热至700--800℃，加热时间为3--4h，随炉缓冷至450--500℃后出炉空冷至室温，进行退火处理，退火后的工件硬度为HRB60--65；S2：对外花键粗坯工件表面进行除油和酸洗处理，随后将外花键粗坯工件放入磷酸二氢锌水溶液中，使工件表面形成起到润滑作用的磷酸盐膜层，采用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠以及水玻璃对工件表面进行除油处理，其中氢氧化钠：碳酸钠：磷酸钠：水玻璃＝1：3：1：9，工件的酸洗处理采用混酸水溶液进行，混酸水溶液由硝酸、硫酸和水组成，其中硝酸：硫酸：水＝3：1：5，磷酸盐膜层的厚度为10--15μm；S3：将经过润滑处理后的外花键粗坯工件放入两组辊扎轮之间，通过辊扎轮的旋转，对外花键粗坯工件表面挤压出齿形，两组辊扎轮为顺时针同步旋转，外花键粗坯工件为逆时针旋转，且两组辊扎轮与外花键粗坯工件的旋转线速度相同，两组辊扎轮的契形角为0.5--1.0°，二次挤压量为0.2--0.5mm；S4：将二次挤压成型后的大直径外花键置入盛有活性炭介质的容器中，再加热至900--980℃，保温6--7h后，使渗碳介质分解出的活性炭原子渗入外花键的表层，以增强其表面硬度和耐磨度，渗碳处理分为强势渗碳和顺势渗碳，在强势渗碳阶段，渗碳炉内的碳势设为1.05--2％，渗碳时间为10--20min，在顺势渗碳阶段，渗碳炉内的碳势设为0.8--0.9％，渗碳时间10--15min。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，其特征在于：该成形工艺具体包括如下步骤：S1：将外花键粗坯工件加热至700‑‑800℃，加热时间为3‑‑4h，随炉缓冷至450‑‑500℃后出炉空冷至室温，进行退火处理，退火后的工件硬度为HRB60‑‑65；S2：对外花键粗坯工件表面进行除油和酸洗处理，随后将外花键粗坯工件放入磷酸二氢锌水溶液中，使工件表面形成起到润滑作用的磷酸盐膜层；S3：将经过润滑处理后的外花键粗坯工件放入两组辊扎轮之间，通过辊扎轮的旋转，对外花键粗坯工件表面挤压出齿形；S4：将二次挤压成型后的大直径外花键置入盛有活性炭介质的容器中，再加热至900‑‑980℃，保温6‑‑7h后，使渗碳介质分解出的活性炭原子渗入外花键的表层，以增强其表面硬度和耐磨度。

【技术特征摘要】
1.一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，其特征在于：该成形工艺具体包括如下步骤：S1：将外花键粗坯工件加热至700--800℃，加热时间为3--4h，随炉缓冷至450--500℃后出炉空冷至室温，进行退火处理，退火后的工件硬度为HRB60--65；S2：对外花键粗坯工件表面进行除油和酸洗处理，随后将外花键粗坯工件放入磷酸二氢锌水溶液中，使工件表面形成起到润滑作用的磷酸盐膜层；S3：将经过润滑处理后的外花键粗坯工件放入两组辊扎轮之间，通过辊扎轮的旋转，对外花键粗坯工件表面挤压出齿形；S4：将二次挤压成型后的大直径外花键置入盛有活性炭介质的容器中，再加热至900--980℃，保温6--7h后，使渗碳介质分解出的活性炭原子渗入外花键的表层，以增强其表面硬度和耐磨度。2.根据权利要求1所述的一种大直径外花键二次冷挤压成形工艺，其特征在于：所述步骤S2中，采用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠以及水玻璃对工件表面进行除油处理，其中氢氧化钠：碳酸钠：磷酸钠：水玻璃＝1：3：1：9。3.根据权利要求1所述的一种大直径外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永兴，陈斌，陈丽，
申请(专利权)人：江阴市永兴机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32