制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝，包括以下步驟：斷料、退火、制坯、拋丸、磷皂化處理、冷鍛反擠壓、退火、拋丸、磷皂化處理、冷鍛內(nèi)腔成型。該工藝不需要進(jìn)行銑削加工，冷擠壓反擠、成型工序都是瞬間完成，生產(chǎn)效率高，加工成本低，節(jié)省原材料，材料的金屬流線完整不被切斷，表面無(wú)銑削刀痕，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，綜合機(jī)械性能高，產(chǎn)品的精度和強(qiáng)度都得到保證，減少了機(jī)床加工的作業(yè)量，符合當(dāng)今世界制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
【專利說(shuō)明】制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬件鍛壓成型【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及制動(dòng)器螺紋管生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)制動(dòng)器螺紋管是制動(dòng)器總成中的關(guān)鍵零件，制動(dòng)器螺紋管承載液壓作用，對(duì)其制造精度及整體強(qiáng)度要求很高，制動(dòng)器螺紋管是一種外螺紋管，其內(nèi)腔構(gòu)造復(fù)雜，目前一般采用選擇棒材直接車(chē)加工，接著鉆孔銑削加工內(nèi)腔及底部，此種方法生產(chǎn)效率低，浪費(fèi)原材料，生產(chǎn)成本高，特別是由于原材料金屬流線被切斷而使綜合機(jī)械性能降低，也不能適應(yīng)當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有機(jī)加工制造制動(dòng)器螺紋管內(nèi)腔構(gòu)造的不足，主要解決現(xiàn)有傳統(tǒng)加工工藝，機(jī)床設(shè)備投入較多，切削加工浪費(fèi)了金屬材料，產(chǎn)品綜合機(jī)械性能降低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，加工成本高的技術(shù)問(wèn)題，針對(duì)制動(dòng)器螺紋管內(nèi)腔構(gòu)造提供一種制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝，包括以下步驟:
a、斷料:截取金屬棒材；
b、退火:等溫球化退火，加熱溫度770±5°C保溫4h，然后溫度下降至680±5°C保溫5h，隨爐冷卻至350°C以下出爐；
(:、制還:車(chē)外圓、端面、倒角；
d、拋丸:將坯料放入拋丸機(jī)噴砂處理，去除表面刀痕，降低粗糙度Ra值；
e、磷皂化處理:坯料進(jìn)行磷化皂化處理，增加表面潤(rùn)滑；
f、冷鍛反擠壓:將坯料放入凹模內(nèi)，常溫條件下冷鍛反擠壓成型制動(dòng)器螺紋管管本體和桿部，使管本體為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其上端開(kāi)口、下端封閉；桿部設(shè)置在管本體下端封閉端，管本體和桿部為整體結(jié)構(gòu)；
g、退火、拋丸、磷皂化處理:將坯料送到井式爐進(jìn)行退火，加熱溫度680°C±5°C保溫
3.5h，消除內(nèi)應(yīng)力，再進(jìn)行拋丸、磷皂化處理；
h、冷鍛內(nèi)腔成型:將坯料放入內(nèi)腔成型凹模內(nèi)，常溫條件下冷鍛擠壓成型制動(dòng)器螺紋管管本體內(nèi)腔形狀，管本體內(nèi)壁形成直徑不同的大、小圓形結(jié)構(gòu)、和它們的過(guò)渡段，大圓形結(jié)構(gòu)位于管本體上端開(kāi)口處，管本體內(nèi)壁上沿開(kāi)口端至封閉端還均勻設(shè)有五條弧形凹槽，大圓形結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁沿開(kāi)口端向下延伸有凹槽，所述的凹槽均布在兩條弧形凹槽之間，所述的凹槽沿開(kāi)口端向下延伸的長(zhǎng)度小于大圓形結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁長(zhǎng)度。
[0005]所述的冷鍛反擠壓步驟可以進(jìn)行多次反復(fù)操作，最終使管本體形成中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其上端開(kāi)口、下端封閉；桿部設(shè)置在管本體下端封閉端，管本體和桿部為整體結(jié)構(gòu)。
[0006]在冷鍛反擠壓步驟前還包括鐓粗?jǐn)D壓步驟和拋丸、磷皂化處理步驟；所述的鐓粗?jǐn)D壓步驟是將上述坯料放入鐓粗模具進(jìn)行鐓粗?jǐn)D壓，使鐓粗后的坯料上端形成定位腔、下端形成桿部引頭。
[0007]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明將金屬塑性成型技術(shù)應(yīng)用于制動(dòng)器螺紋管制造，主要成型螺紋管內(nèi)腔構(gòu)造，減少后續(xù)切削加工，節(jié)約了資源且加工工藝簡(jiǎn)單，材料的金屬流線完整不被切斷，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、內(nèi)部組織密度高、綜合機(jī)械性能好，生產(chǎn)效率高，既能滿足精度要求，又降低了制造成本，同時(shí)也符合當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是圖1的仰視圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝中坯料變形流程圖。
[0009]圖中序號(hào):1、管本體，2、桿部,3、大圓形結(jié)構(gòu),4、小圓形結(jié)構(gòu),5、過(guò)渡段,6、弧形凹槽，7、凹槽，8、定位腔，9、桿部引頭。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0011]實(shí)施例一:參見(jiàn)圖1、圖2和圖3所示，一種制動(dòng)器螺紋管精鍛件，包括管本體I和桿部2，管本體I為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其上端開(kāi)口、下端封閉；桿部2設(shè)置在管本體I下端封閉端，管本體I和桿部2為整體結(jié)構(gòu)；管本體I內(nèi)壁為直徑不同的大、小圓形結(jié)構(gòu)3、4和它們的過(guò)渡段5，大圓形結(jié)構(gòu)3位于管本體I上端開(kāi)口處，管本體I內(nèi)壁上沿開(kāi)口端至封閉端還均勻設(shè)有五條弧形凹槽6 ;大圓形結(jié)構(gòu)3所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁沿開(kāi)口端向下延伸有凹槽7，所述的凹槽7均布在兩條弧形凹槽6之間，所述的兩條弧形凹槽6之間均布有兩個(gè)凹槽7，所述的凹槽7沿開(kāi)口端向下延伸的長(zhǎng)度小于大圓形結(jié)構(gòu)3所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁長(zhǎng)度。
[0012]參見(jiàn)圖4，該制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝，包括以下步驟:
1.下料:按設(shè)計(jì)圖選擇16MnCr5棒材,用高速圓盤(pán)鋸床下料；
2.等溫球化退火:棒材坯料送往井式爐進(jìn)行等溫球化退火，加熱溫度770±5°C保溫4h，然后溫度下降至680±5°C保溫5h，隨爐冷卻至350°C以下出爐；
3.制坯:按設(shè)計(jì)圖車(chē)外圓、端面及倒角；
4.拋丸:將坯料放入拋丸機(jī)噴砂處理，去除表面刀痕，降低粗糙度Ra值；
5.磷皂化處理:坯料進(jìn)行磷化皂化處理，增加表面潤(rùn)滑；
6.鐓粗?jǐn)D壓:將上述坯料放入鐓粗模具進(jìn)行鐓粗?jǐn)D壓，使鐓粗后的坯料上端形成定位腔8、下端形成桿部引頭9;
7.拋丸:將鐓粗好的坯料放進(jìn)拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸處理，去除表面氧化物；
8.磷皂化處理:坯料表面進(jìn)行磷皂化處理，增加表面潤(rùn)滑；
9.冷鍛反擠壓:將坯料放入凹模內(nèi)，常溫條件下分步進(jìn)行冷鍛反擠壓步驟，以防止坯料出現(xiàn)裂紋，成型制動(dòng)器螺紋管預(yù)管本體和桿部2，使預(yù)管本體為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其上端開(kāi)口、下端封閉；桿部2設(shè)置在預(yù)管本體下端封閉端，預(yù)管本體和桿部2為整體結(jié)構(gòu)；10.低溫退火:將坯料送到井式爐進(jìn)行退火，加熱溫度680°C±5°C保溫3.5h，消除內(nèi)應(yīng)
力；
11.拋丸:坯料放進(jìn)履帶式拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸處理，去除表面氧化層；
12.磷皂化處理:坯料表面進(jìn)行磷皂化處理，保證表面潤(rùn)滑；
13.拔長(zhǎng):坯料內(nèi)孔套在凸模上，凹模隨壓力機(jī)工作下移擠壓坯料外圓，金屬作軸向流動(dòng)拔長(zhǎng)制動(dòng)器螺紋管預(yù)管本體； 14.低溫退火:坯料送到井式爐退火，加熱溫度680°C±5°C，消除內(nèi)應(yīng)力；
15.拋丸:將坯料放進(jìn)拋丸機(jī)內(nèi)進(jìn)行拋丸處理，去除表面氧化層；
16.磷皂化處理:坯料表面進(jìn)行磷皂化處理，保證表面潤(rùn)滑；
17.冷鍛內(nèi)腔成型:常溫條件下將坯料內(nèi)孔套在帶有球道的凸模上，圓形凹模隨壓力機(jī)工作下移擠壓坯料外圓，金屬作軸向、徑向流動(dòng)，同時(shí)拔長(zhǎng)成型制動(dòng)器螺紋管管本體I的外形和內(nèi)腔形狀，其內(nèi)腔形狀為:管本體I內(nèi)壁形成直徑不同的大、小圓形結(jié)構(gòu)3、4和它們的過(guò)渡段5，大圓形結(jié)構(gòu)3位于管本體I開(kāi)口處，管本體I內(nèi)壁上沿開(kāi)口端至封閉端還均勻設(shè)有五條弧形凹槽6 ;大圓形結(jié)構(gòu)3所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁沿開(kāi)口端向封閉端方向延伸有凹槽7，所述的凹槽7均布在兩條弧形凹槽6之間，所述的兩條弧形凹槽6之間均布有兩個(gè)凹槽7，所述的凹槽7沿開(kāi)口端向下延伸的長(zhǎng)度小于大圓形結(jié)構(gòu)3所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁長(zhǎng)度。
[0013]采用冷擠壓塑性成形方法，將金屬棒材坯料送往井式爐進(jìn)行等溫球化退火，加熱強(qiáng)度770±5°C保溫4h，然后溫度下降至680±5°C保溫5h，坯料內(nèi)部組織由片狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體轉(zhuǎn)變成珠狀珠光體組織，其中滲碳體呈球狀顆粒分布在鐵素體基體上，球化率≥90%，硬度< 78HRB，然后拋丸、磷皂化處理，在常溫條件下經(jīng)多次冷擠壓塑性變形后達(dá)到螺紋管內(nèi)腔構(gòu)造成型目的。采用上述技術(shù)方案，不需要進(jìn)行銑削加工，冷擠壓反擠、成型工序都是瞬間完成，生產(chǎn)效率高，加工成本低，節(jié)省原材料，材料的金屬流線完整不被切斷，表面無(wú)銑削刀痕，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，綜合機(jī)械性能有所提高，產(chǎn)品的精度和強(qiáng)度都得到保證。
[0014]實(shí)施例只是為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容或依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上方案所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝，包括以下步驟: a、斷料:截取金屬棒材； b、退火:等溫球化退火，加熱溫度770±5°C保溫4h，然后溫度下降至680±5°C保溫5h，隨爐冷卻至350°C以下出爐； (:、制還:車(chē)外圓、端面、倒角； d、拋丸:將坯料放入拋丸機(jī)噴砂處理，去除表面刀痕，降低粗糙度Ra值； e、磷皂化處理:坯料進(jìn)行磷化皂化處理，增加表面潤(rùn)滑； f、冷鍛反擠壓:將坯料放入凹模內(nèi)，常溫條件下冷鍛反擠壓成型制動(dòng)器螺紋管管本體⑴和桿部⑵，使管本體⑴為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其上端開(kāi)口、下端封閉；桿部⑵設(shè)置在管本體⑴下端封閉端，管本體⑴和桿部⑵為整體結(jié)構(gòu)； g、退火、拋丸、磷皂化處理:將坯料送到井式爐進(jìn)行退火，加熱溫度680°C±5°C保溫3.5h，消除內(nèi)應(yīng)力，再進(jìn)行拋丸、磷皂化處理； h、冷鍛內(nèi)腔成型:將坯料放入內(nèi)腔成型凹模內(nèi)，常溫條件下冷鍛擠壓成型制動(dòng)器螺紋管管本體⑴內(nèi)腔形狀，管本體⑴內(nèi)壁形成直徑不同的大、小圓形結(jié)構(gòu)⑶、(4)和它們的過(guò)渡段(5)，大圓形結(jié)構(gòu)⑶位于管本體⑴上端開(kāi)口處，管本體⑴內(nèi)壁上沿開(kāi)口端至封閉端還均勻設(shè)有五條弧形凹槽(6)，大圓形結(jié)構(gòu)⑶所對(duì)應(yīng)的管本體⑴內(nèi)壁沿開(kāi)口端向下延伸有凹槽(7)，所述的凹槽(7)均布在兩條弧形凹槽(6)之間，所述的凹槽(7)沿開(kāi)口端向下延伸的長(zhǎng)度小于大圓形結(jié)構(gòu)⑶所對(duì)應(yīng)的管本體內(nèi)壁長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝，其特征在于:所述的冷鍛反擠壓步驟可以進(jìn)行多次反復(fù)操作，最終使管本體⑴形成中空的筒狀結(jié)構(gòu)，其上端開(kāi)口、下端封閉；桿部⑵設(shè)置在管本體⑴下端封閉端，管本體⑴和桿部⑵為整體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制動(dòng)器螺紋管精鍛件冷鍛塑性成型工藝，其特征在于:在冷鍛反擠壓步驟前還包括鐓粗?jǐn)D壓步驟和拋丸、磷皂化處理步驟；所述的鐓粗?jǐn)D壓步驟是將上述坯料放入鐓粗模具進(jìn)行鐓粗?jǐn)D壓，使鐓粗后的坯料上端形成定位腔⑶、下端形成桿部引頭⑶。
【文檔編號(hào)】B21K7/14GK103624205SQ201310639316
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
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