專利名稱：摩托車啟動(dòng)軸的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車配件，特別涉及摩托車啟動(dòng)軸的成型方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，軸類零件上的矩形花鍵或漸開線花鍵多采用滾齒、銑齒等機(jī)械加工方法完成，但采用機(jī)械加工成型方法存在金屬材料利用率低、加工工時(shí)長(zhǎng)、刀具費(fèi)用高、對(duì)設(shè)備與人員技能要求高等缺陷。通常摩托車啟動(dòng)軸的制造過(guò)程如下首先通過(guò)坯件擠壓模具將坯料擠壓成階梯軸狀，然后采用滾齒或銑齒等機(jī)械加工方法加工啟動(dòng)軸上的漸開線花鍵。采用此種方法在加工漸開線花鍵時(shí)存在上述缺陷，為了克服摩托車啟動(dòng)軸上漸開線花鍵加工的各種缺陷，我公司通過(guò)大量計(jì)算、試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了采用冷擠壓成型得到摩托車啟動(dòng)軸上漸開線花鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種摩托車啟動(dòng)軸成型方法，提高摩托車啟動(dòng)軸的生產(chǎn)效率和金屬材料利用率，降低對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工人技能的要求，縮小摩托車啟動(dòng)軸的制造成本。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種摩托車啟動(dòng)軸,所述摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有漸開線花鍵，漸開線花鍵采用冷擠壓成型。一種摩托車啟動(dòng)軸的擠壓模具，該模具包括上凸模組件、下凹模組件，所述下凹模組件包括由上至下組合的入?？阽叴中颓?、減徑擠壓凹模、擠壓零件校直模、零件頂出桿。進(jìn)一步，該模具還包括用于擠壓花鍵的壓花模。一種摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，步驟如下SI-退火、改制將坯料緩慢加熱，保持一定時(shí)間后隨爐冷卻，然后出爐空冷，完成對(duì)坯料的退火；退火后再通過(guò)冷拔機(jī)對(duì)坯料進(jìn)行冷拔，達(dá)到需要的尺寸與精度，完成對(duì)坯料的改制S2-下料將材料按照所需質(zhì)量要求用剪切下料機(jī)進(jìn)行剪切下料；S3-擠壓通過(guò)使用不同模具分別擠壓摩托車啟動(dòng)軸坯件和摩托車啟動(dòng)軸上的漸開線花鍵，得到摩托車啟動(dòng)軸精坯成品。進(jìn)一步，摩托車啟動(dòng)軸的成型方法還包括皂化處理。優(yōu)選地，皂化處理過(guò)程如下首先在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 75°C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04)2溶液或濃度為60 120g/l的Zn(NO3)2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥阜或日常生活肥阜中浸泡3min 5min,然后自然晾干。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有生產(chǎn)效率、金屬材料利用率以及產(chǎn)品精度高、對(duì)設(shè)備和工人技能要求低、生產(chǎn)成本小等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)踐證明，材料利用率可高達(dá)95%以上，生產(chǎn)效率可提高5 10倍；同時(shí)產(chǎn)品精度通過(guò)模具保證，對(duì)工人進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上崗，技能要求低；另外模具相比加工刀具使用壽命長(zhǎng)，可連續(xù)使用達(dá)10萬(wàn)件以上。


圖I為摩托車啟動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為摩托車啟動(dòng)軸總成圖。圖3為摩托車啟動(dòng)軸擠壓模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為摩托車啟動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)變化圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。參見圖I和圖2，一種摩托車啟動(dòng)軸，摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有漸開線花鍵，摩托車啟動(dòng)軸上的漸開線花鍵采用冷擠壓成型。在本實(shí)施例中，摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有三個(gè)通過(guò)冷擠壓成型的漸開線花鍵，分別為裝配啟動(dòng)棘輪的第一花鍵I、裝配回位彈簧座的第二花鍵2、裝配啟動(dòng)臂的第三花鍵3，由于第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3均通過(guò)冷擠壓成型，相比滾齒或銑齒等機(jī)加工而言，冷擠壓是通過(guò)擠壓模具使材料在機(jī)械壓力作用下按規(guī)劃路線流動(dòng)，達(dá)到所需幾何形狀和尺寸，生產(chǎn)效率和材料利用高，同時(shí)由于產(chǎn)品精度通過(guò)模具保證，對(duì)工人的技能要求較低，只需簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上崗，節(jié)約了勞動(dòng)成本。參見圖3，一種摩托車啟動(dòng)軸的擠壓模具，包括上凸模組件10、下凹模組件20，其中，下凹模組件20包括由上至下組合的入?？阽叴中颓?1、減徑擠壓凹模22、擠壓零件校直模23、零件頂出桿24。擠壓坯件時(shí)，在上凸模組件10施加擠壓力F，坯料在擠壓力F的作用下先后壓入入?？阽叴中颓?1、減徑擠壓凹模22、擠壓零件校直模23，坯料在I處鐓粗形成盤部4，經(jīng)過(guò)減徑擠壓凹模22產(chǎn)生臺(tái)階，為了防止坯料發(fā)生塑性回彈，保證摩托車啟動(dòng)軸的精度，因此可將坯料在模具內(nèi)保持足夠時(shí)間后通過(guò)零件頂出桿24將坯料頂出，得到摩托車啟動(dòng)軸還件。進(jìn)一步，該模具還包括用于擠壓花鍵的壓花模，也就是將如圖3所示模具的相應(yīng)位置變成壓花模，得到用于擠壓花鍵的模具。由于摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有三個(gè)不同的花鍵，為了保證擠壓時(shí)的機(jī)械壓力，最好是將三個(gè)不同花鍵分三次擠壓，因此需要三個(gè)不同的花鍵擠壓模具，分別用于擠壓第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3。坯件擠壓完成后，將坯件先后在三個(gè)不同的花鍵擠壓模具下進(jìn)行擠壓，擠壓完成后得到摩托車啟動(dòng)軸上的第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3，得到成品。參見圖4 :一種摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，包括如下步驟SI-退火、改制將坯料緩慢加熱，保持一定時(shí)間后隨爐冷卻，然后出爐空冷，完成對(duì)坯料的退火；退火后再通過(guò)冷拔機(jī)對(duì)坯料進(jìn)行冷拔，達(dá)到需要的尺寸與精度，完成對(duì)坯料的改制；
S2-下料將材料按照所需質(zhì)量要求用剪切下料機(jī)進(jìn)行剪切下料；S3-擠壓通過(guò)使用不同模具分別擠壓摩托車啟動(dòng)軸坯件和摩托車啟動(dòng)軸上的漸開線花鍵，得到摩托車啟動(dòng)軸精坯成品。在本實(shí)施例中，步驟SI的坯料采用直徑為一定值的20CrMo圓鋼，退火時(shí)將坯料緩慢加熱至860±11°C，保持14小時(shí)后，以20°C /h爐冷卻至300°C，然后出爐空冷，完成對(duì)坯料的退火，退火的目的在于降低材料的硬度HBS，使材料硬度HBS ( 180 ;退火后利用冷拔機(jī)將坯料由一直徑冷拔至另一直徑，完成對(duì)坯料的改制，改制的目的在于提高材料圓度、圓柱度，提高材料表面質(zhì)量。為了保證摩托車啟動(dòng)軸的尺寸精度，步驟S2下料后通過(guò)電子秤對(duì)坯料質(zhì)量進(jìn)行校對(duì)，將下料的質(zhì)量偏差控制在2g內(nèi)，校對(duì)完成后，再進(jìn)行后續(xù)制坯和擠壓花鍵。當(dāng)然，為了避免進(jìn)一步加工，保證下料后端面傾斜< 3°，避免端面出現(xiàn)裂縫、疊層、撕裂、多肉等缺陷。擠壓時(shí)的單位擠壓力為1500Mpa 2500Mpa。若單位擠壓力小于1500Mpa，金屬材料按規(guī)劃路線流動(dòng)慢，生產(chǎn)效率低；若單位擠壓力大于2500Mpa，則容易產(chǎn)生擠壓缺陷，影響摩托車啟動(dòng)軸的質(zhì)量。進(jìn)一步地，摩托車啟動(dòng)軸的加工步驟還包括皂化處理。皂化主要起潤(rùn)滑作用，因此若在擠壓坯件和漸開線花鍵前對(duì)其進(jìn)行皂化處理，能夠?qū)ε髁匣蚺骷砻孢M(jìn)行潤(rùn)滑，減小 擠壓時(shí)的機(jī)械壓力。優(yōu)選地，皂化過(guò)程如下首先在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 75°C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04) 2溶液或濃度為60 120g/l的Zn(NO3)2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥皂或日常生活肥阜中浸泡3min 5min,然后自然晾干。下面以質(zhì)量為329g摩托車啟動(dòng)軸為例，成型步驟如下SI-退火、改制選取直徑為21mm的20CrMo圓鋼，然后緩慢加熱至860土 il°C，保持14小時(shí)后，以20°C /h爐冷卻至300°C，然后出爐空冷，完成對(duì)坯料的退火；退火完成后再通過(guò)冷拔機(jī)將直徑為21_的還料冷拔至19. 3mm,完成對(duì)還料的改制。S2-下料按照質(zhì)量為345± Ig用剪切下料機(jī)進(jìn)行剪切下料。S3-皂化下料后的坯料在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 750C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04) 2溶液或濃度為60 120g/l的Zn (NO3) 2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥皂或日常生活肥阜中浸泡3min 5min,然后自然晾干。S4-坯件擠壓通過(guò)2000Mpa的機(jī)械壓力在擠壓模具下進(jìn)行擠壓，擠壓后得到摩托車啟動(dòng)軸坯件。S5-重復(fù)皂化重復(fù)步驟S3 ；S6-花鍵擠壓采用設(shè)有壓花模的擠壓模具擠壓第一花鍵I。由于摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有第一花鍵I、第二花鍵2、第三花鍵3，為了保證擠壓時(shí)的機(jī)械壓力，在第一花鍵I擠壓后重復(fù)步驟S5，然后通過(guò)模具擠壓第二花鍵2 ;最后再重復(fù)步驟S3，通過(guò)模具擠壓第三花鍵3，在第三花鍵3擠壓成型后得到成品。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種摩托車啟動(dòng)軸，所述摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有漸開線花鍵，其特征在于所述漸開線花鍵采用冷擠壓成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摩托車啟動(dòng)軸，其特征在于所述摩托車啟動(dòng)軸上設(shè)有三個(gè)通過(guò)冷擠壓成型的漸開線花鍵。
3.一種摩托車啟動(dòng)軸的擠壓模具，其特征在于該模具包括上凸模組件、下凹模組件，所述下凹模組件包括由上至下組合的入模口鐓粗型腔、減徑擠壓凹模、擠壓零件校直模、零件頂出桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩托車啟動(dòng)軸的擠壓模具，其特征在于該模具還包括用于擠壓花鍵的壓花模。
5.一種摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，其特征在于包括如下步驟 51-退火、改制將坯料緩慢加熱，保持一定時(shí)間后隨爐冷卻，然后出爐空冷，完成對(duì)坯料的退火；退火后再通過(guò)冷拔機(jī)對(duì)坯料進(jìn)行冷拔，達(dá)到需要的尺寸與精度，完成對(duì)坯料的改制； 52-下料將材料按照所需質(zhì)量要求用剪切下料機(jī)進(jìn)行剪切下料； 53-擠壓通過(guò)使用不同模具分別擠壓摩托車啟動(dòng)軸坯件和摩托車啟動(dòng)軸上的漸開線花鍵，得到摩托車啟動(dòng)軸精還成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，其特征在于所述步驟SI的坯料采用直徑為一定值的20CrMo圓鋼，退火時(shí)將坯料緩慢加熱至860 ± 11 °C，保持14小時(shí)后，以200C /h爐冷卻至300°C，然后出爐空冷，完成對(duì)坯料的退火；退火后利用冷拔機(jī)將坯料由一直徑冷拔至另一直徑，完成對(duì)坯料的改制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，其特征在于所述步驟S2下料后米用電子秤校對(duì)質(zhì)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，其特征在于所述步驟S3擠壓時(shí)的單位擠壓力為1500Mpa 2500Mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，其特征在于所述摩托車啟動(dòng)軸的成型方法還包括皂化處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，其特征在于所述皂化處理過(guò)程如下首先在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后在溫度為65°C 75°C的濃度為50g/l 60g/l的Zn (H2P04) 2溶液或濃度為60 120g/l的Zn (NO3) 2溶液中浸泡15min 20min，浸泡后在溫度為65°C 75°C的熱水中清洗Imin 2min，再在常溫冷水中清洗Imin 2min，清洗后再在溫度為30°C 40°C的濃度為200g/l的工業(yè)肥皂或日常生活肥皂中浸泡3min 5min,然后自然晾干。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托車啟動(dòng)軸的成型方法，摩托車啟動(dòng)軸上的漸開線花鍵采用冷擠壓成型。漸開線花鍵采用冷擠壓成型，相比滾齒或銑齒等機(jī)加工方法而言，具有生產(chǎn)效率、金屬材料利用率以及產(chǎn)品精度高、對(duì)設(shè)備和工人技能要求低、生產(chǎn)成本小等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)踐證明，材料利用率可高達(dá)95％以上，生產(chǎn)效率可提高5～10倍；同時(shí)產(chǎn)品精度通過(guò)擠壓模具保證，對(duì)工人進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上崗，技能要求低；另外擠壓模具相比加工刀具使用壽命長(zhǎng)，可連續(xù)使用達(dá)10萬(wàn)件以上。
文檔編號(hào)B21C25/02GK102615126SQ20121008690
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者劉勇 申請(qǐng)人:重慶宗田科技發(fā)展有限公司