螺杆锻件、螺杆锻件的成型方法以及螺杆锻件的成型模具技术

本申请涉及汽车零部件技术领域，尤其是涉及一种螺杆锻件、螺杆锻件的成型方法以及螺杆锻件的成型模具，其中，螺杆锻件的成型方法用于成型螺杆锻件，且包括如下步骤：步骤100、对坯料进行冷锻，使其形成头部以及杆部；步骤200、对冷锻成型后的中间坯料的头部进行加热，而后进行热锻。利用本方法生产的螺杆锻件的整体的流线垂直连贯分布，连贯的流线使金属性能呈现异向性，具体地，沿着流线方向(纵向)的抗拉强度较高，生产中若利用流线组织纵向强度高的特点，使锻件中的流线组织连续分布，与其受力方向一致，则会显著提高螺杆锻件的承载能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
螺杆锻件、螺杆锻件的成型方法以及螺杆锻件的成型模具


[0001]本申请涉及汽车零部件
，尤其是涉及一种螺杆锻件及螺杆锻件的成型方法。

技术介绍

[0002]目前，汽车转向螺杆广泛应用在载货车、越野车、MPV、大中型客车等商用车转向系统中，要求零件表面具有较高的疲劳性能，内部具有较高的强度和韧性。目前以圆棒料直接车削加工或普通模锻方式生产加工，这两种生产方式的原材料利用率低、能耗高、生产效率低，最主要的是加工的螺杆零件的沿其高度的纵向力学性能差，容易断裂等。随着对于商用车安全性要求的提高，作为影响商用车转向系统安全性的重要零部件的转向螺杆，其综合的机械性能需要进一步提高。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种螺杆锻件、螺杆锻件的成型方法以及螺杆锻件的成型模具，在一定程度上解决了现有技术中存在的汽车转向螺杆的纵向力学性能较差的技术问题。
[0004]本申请提供了一种螺杆锻件，所述螺杆锻件形成有从其顶部朝向其底部延伸的连贯的金属流线；所述螺杆锻件包括顺次相连接的头部以及杆部，其中，所述杆部的组织为冷锻拉长的晶粒组织，并且经由热处理回复后再结晶细化后的组织；所述头部的组织为热锻的晶粒组织，并且经由热处理再结晶细化后的组织。
[0005]在上述技术方案中，进一步地，所述金属流线沿所述螺杆锻件的轮廓垂直延伸。
[0006]本申请还提供了一种螺杆锻件的成型方法，用于成型上述任一技术方案所述的螺杆锻件，因而，具有该螺杆锻件的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
[0007]在上述技术方案中，进一步地，所述螺杆锻件的成型方法包括如下步骤：
[0008]步骤100、对坯料进行冷锻，使其形成头部以及杆部；
[0009]步骤200、对冷锻成型后的中间坯料的头部进行加热，而后进行热锻。
[0010]在上述任一技术方案中，进一步地，在所述步骤100之前还包括如下步骤：
[0011]下料，以形成预设尺寸的坯料；
[0012]对坯料进行热处理，以去除应力。
[0013]在上述任一技术方案中，进一步地，所述下料包括如下步骤：以扎制成形的金属型材为原材料，根据最终产品成形所需的体积进行等体积下料。
[0014]在上述任一技术方案中，进一步地，所述对坯料进行热处理包括如下步骤：坯料首先经过退火处理，而后再经过抛丸处理，去除表面氧化皮，最后，再经过润滑处理。
[0015]在上述任一技术方案中，进一步地，在所述步骤200之后还包括如下步骤：
[0016]对热锻成型后的中间坯料进行等温正火处理，而后去除表面氧化皮，得到螺杆锻件成品；
[0017]在步骤200中，将冷锻成型后的中间坯料的头部加热至1050℃后，再进行热锻。
[0018]在上述任一技术方案中，进一步地，所述等温正火处理的工艺为经过1小时升温，将热锻后的锻件的温度加热到920℃，并保温3小时，之后将锻件的温度降至550℃，并保温3小时，最后进行空冷。
[0019]本申请还提供了一种螺杆锻件的成型模具，基于前述的螺杆锻件的成型方法，所述螺杆锻件的成型模具包括冷锻成型装置以及热锻成型装置，所述冷锻成型装置用于对坯料进行冷锻处理，所述热锻成型装置用于对坯料进行热锻处理，因而，具有该螺杆锻件的成型方法的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
[0020]在上述技术方案中，进一步地，所述冷锻成型装置包括冷挤顶杆、冷挤垫块、垫块模芯、正挤模芯、下模外套、下模中圈、下模模芯、上模外套、上模中圈、上模模芯以及冷挤冲头；
[0021]其中，所述冷挤冲头设置于压力机的上移动机构；所述上模中圈安装于所述上模外套的锥孔内，所述上模模芯安装于所述上模中圈的锥孔内；所述下模中圈安装于所述下模外套的锥孔内，所述下模模芯安装于所述下模中圈的锥孔内；
[0022]所述正挤模芯设置于所述下模模芯的型腔内；所述垫块模芯安装于所述冷挤垫块内的阶梯孔中；所述冷挤顶杆位于所述垫块模芯的安装通孔内；
[0023]所述热锻成型装置包括热锻顶杆、热锻下模、热锻凹模以及热锻冲头；其中，所述热锻冲头设置于冲压机的上移动机构，所述热锻凹模与所述热锻下模通过凹凸形的止扣结构定位，所述热锻顶杆位于所述热锻下模的通孔内。
[0024]在上述任一技术方案中，进一步地，所述上模模芯与所述上模中圈的锥孔、所述上模中圈与所述上模外套的锥孔、所述下模模芯与所述下模中圈的锥孔、所述下模中圈与所述下模外套的锥孔为过盈配合，且过盈量为配合直径的千分之四到千分之八；
[0025]所述下模外套分别与所述冷挤垫块以及所述上模外套通过凹凸形的止扣结构定位；
[0026]所述正挤模芯的模腔的侧壁形成有环状的正挤韧带；所述正挤韧带的宽度为3mm
‑
4mm；所述正挤韧带的直径比其下方的模腔的直径小0.5mm
‑
1mm；
[0027]所述垫块模芯的模腔的侧壁形成有环状的细杆导正带；所述细杆导正带的直径比其上方的模腔的直径小0.5mm
‑
1mm。
[0028]与现有技术相比，本申请的有益效果为：
[0029]本申请提供的螺杆锻件形成有从其顶部朝向其底部延伸的连贯的金属流线，沿着流线方向(纵向)的抗拉强度较高生产中若利用流线组织纵向强度高的特点，使锻件中的流线组织连续分布，与其受力方向一致，则会显著提高螺杆锻件的承载能力。
[0030]本申请提供的螺杆锻件的成型方法用于生产出前述的螺杆锻件，利用本方法生产的螺杆锻件的整体的流线垂直连贯分布，连贯的流线使金属性能呈现异向性，具体地，沿着流线方向(纵向)的抗拉强度较高，生产中若利用流线组织纵向强度高的特点，使锻件中的流线组织连续分布，与其受力方向一致，则会显著提高螺杆锻件的承载能力。此外，本方法生产的螺杆锻件无需切削，材料的利用率高，减少工艺步骤，生产效率也较高，能耗低。
[0031]利用螺杆锻件的成型模具辅以螺杆锻件的成型方法用于生产出前述的螺杆锻件，因而具有前述的效果，在此，不再详述。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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他的附图。
[0033]图1为本申请实施例提供的螺杆锻件的结构示意图；
[0034]图2为本申请实施例提供的螺杆锻件的金属流线分布示意图；
[0035]图3为本申请实施例提供的螺杆锻件的冷、热锻复合成形工艺简图；
[0036]图4为本申请实施例提供的冷锻成型装置的结构示意图；
[0037]图5为本申请实施例提供的正挤模芯的结构示意图；
[0038]图6为本申请实施例提供的下模垫块的结构示意图；
[0039]图7为本申请实施例提供的热锻成型装置的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺杆锻件，其特征在于，所述螺杆锻件形成有从其顶部朝向其底部延伸的连贯的金属流线；所述螺杆锻件包括顺次相连接的头部以及杆部，其中，所述杆部的组织为冷锻拉长的晶粒组织，并且经由热处理回复后再结晶细化后的组织；所述头部的组织为热锻的晶粒组织，并且经由热处理再结晶细化后的组织。2.根据权利要求1所述的螺杆锻件的成型方法，其特征在于，所述金属流线沿所述螺杆锻件的轮廓垂直延伸。3.一种螺杆锻件的成型方法，其特征在于，用于成型如权利要求1或2所述的螺杆锻件，且所述螺杆锻件的成型方法包括如下步骤：步骤100、对坯料进行冷锻，使其形成头部以及杆部；步骤200、对冷锻成型后的中间坯料的头部进行加热，而后进行热锻。4.根据权利要求3所述的螺杆锻件的成型方法，其特征在于，在所述步骤100之前还包括如下步骤：下料，以形成预设尺寸的坯料；对坯料进行热处理，以去除应力。5.根据权利要求4所述的螺杆锻件的成型方法，其特征在于，所述下料包括如下步骤：以扎制成形的金属型材为原材料，根据最终产品成形所需的体积进行等体积下料。6.根据权利要求4所述的螺杆锻件的成型方法，其特征在于，所述对坯料进行热处理包括如下步骤：坯料首先经过退火处理，而后再经过抛丸处理，去除表面氧化皮，最后，再经过润滑处理。7.根据权利要求3所述的螺杆锻件的成型方法，其特征在于，在所述步骤200之后还包括如下步骤：对热锻成型后的中间坯料进行等温正火处理，而后去除表面氧化皮，得到螺杆锻件成品；在步骤200中，将冷锻成型后的中间坯料的头部加热至1050℃后，再进行热锻。8.根据权利要求7所述的螺杆锻件的成型方法，其特征在于，所述等温正火处理的工艺为经过1小时升温，将热锻后的锻件的温度加热到920℃，并保温3小时，之后将锻件的温度降至550℃，并保温3小时，最后进行空冷。9.一种螺杆锻件的成...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红星，王涛，刘百宣，刘丹，张义帅，张超，刘光辉，
申请(专利权)人：郑州机械研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：