一種震動塊鍛件的冷擠壓成形工藝及模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冷擠壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種震動塊鍛件的冷擠壓成形工藝及模具。
【背景技術(shù)】
[0002]震動塊是氣動、電動工具中常見的一種配件，主要承受沖擊負荷，對硬度、強度有很高的要求。如附圖1所示，震動塊的外形和內(nèi)腔同為異形狀，震動塊的上表面有兩個對稱分布、高為7mm的凸臺，震動塊的內(nèi)腔有兩個對稱分布的滾珠球道，震動塊的下側(cè)有一帶脫模斜度的深槽。由于震動塊外形和內(nèi)腔同為異形狀，成形工藝比較復(fù)雜。目前，現(xiàn)有技術(shù)多采用熱鍛制坯、冷鍛成形內(nèi)腔與精整外形的工藝來生產(chǎn)震動塊。但是這種工藝只適用于低碳鋼鍛件，對于中碳鋼鍛件來說，因為熱鍛工藝時鍛件會產(chǎn)生脫碳問題，所以后續(xù)需要增加滲碳熱處理工藝來提高含碳量，才能保證鍛件強度。這種工藝所生產(chǎn)的鍛件精度不高，并且工藝比較復(fù)雜，成本也很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種震動塊鍛件的冷擠壓成形工藝，該冷擠壓成型工藝經(jīng)過一步冷擠壓成形，加工的鍛件精度高，并且工藝簡單，不需熱鍛、滲碳處理。
[0004]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種震動塊鍛件的冷擠壓成形工藝，包括以下步驟:
[0006]1)坯料預(yù)處理:對坯料下料，依次進行球化退火、拋丸、磷化和潤滑處理；
[0007]2)沖孔處理:將經(jīng)步驟1)預(yù)處理的坯料進行沖孔，加工得到空心坯料；
[0008]3)—步冷擠壓成形:將步驟2)沖孔后的空心坯料置于模具中，經(jīng)一步冷擠壓形成外形和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)異形的震動塊鍛件。
[0009]其中，步驟1)中，所述坯料為中碳合金鋼，不局限于中碳合金鋼，也可以應(yīng)用于低碳合金鋼。所述球化退火的具體過程為:將中碳鋼坯料置于熱處理爐中，加熱升溫至720?740°C，保溫6?8h，然后降溫至650°C后保溫4?6h，繼續(xù)降溫至550°C，出爐冷卻至室溫，所述球化等級為5?6級。
[0010]其中，步驟1)中，所述潤滑處理為皂化處理或使用高分子潤滑劑進行潤滑。
[0011]其中，步驟2)中，沖孔處理的目的在于形成空心坯料，所述沖孔處理時的孔尺寸的公差在± 0.20mm以內(nèi)。
[0012]其中，步驟3)中，所述外形和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)異形的震動塊鍛件的上端具有兩個第一凸臺、內(nèi)腔具有滾珠球道、下端具有環(huán)形凹槽。
[0013]本發(fā)明的目的之二在于提供一種震動塊鍛件的冷擠壓成形模具，該冷擠壓成形模具的模具壽命高，材料利用率高。
[0014]一種震動塊鍛件的冷擠壓成形模具，包括上模和下模，所述上模包括同軸設(shè)置的上墊塊和上凹模，所述上凹模設(shè)置于所述上墊塊的底部，所述上凹模的下端同軸開設(shè)有第一凹槽，所述第一凹槽內(nèi)設(shè)有上凹模模芯，所述上模還包括可上下運動的上打料桿，所述上打料桿從上至下依次同軸穿過所述上墊塊、所述上凹模和所述上凹模模芯設(shè)置，所述上打料桿的底面與所述上凹模模芯的底面平齊；
[0015]所述下模包括下凹模，所述下凹模的上端同軸開設(shè)有第二凹槽，所述第二凹槽內(nèi)設(shè)有下凹模模芯，所述下模還包括可上下運動的下成形沖頭，所述下成形沖頭從下至上依次同軸穿過所述下凹模和所述下凹模模芯設(shè)置，所述下成形沖頭的內(nèi)部同軸設(shè)置有可上下運動的下頂桿；
[0016]冷擠壓成形時，所述上凹模模芯與所述下凹模模芯對應(yīng)設(shè)置，鍛件放置于所述上凹模模芯與所述下凹模模芯之間，所述上凹模與所述下凹模配合。
[0017]其中，所述震動塊鍛件的上端具有兩個第一凸臺、內(nèi)腔具有滾珠球道、下端具有環(huán)形凹槽，所述上凹模模芯的下端邊緣以所述上凹模模芯的中心為中心對稱設(shè)置有兩個第三凹槽，用以在冷擠壓成形時形成震動塊鍛件的上端的兩個第一凸臺，所述第三凹槽位于所述上凹模模芯的下端的邊緣;所述上凹模模芯的下端的中央同軸設(shè)有第二凸臺，用以在冷擠壓成形時形成震動塊鍛件的內(nèi)腔的滾珠球道，所述第二凸臺位于所述上凹模模芯的下端的中央;所述下成形沖頭的上端同軸設(shè)有環(huán)形的第三凸臺，用以在冷擠壓成形時形成震動塊鍛件的下端的環(huán)形凹槽。
[0018]其中，所述上凹模的上端同軸開設(shè)有第四凹槽，所述第四凹槽內(nèi)設(shè)置有上凹模墊塊，所述上凹模墊塊位于所述上凹模模芯的頂部，所述上凹模墊塊與所述第四凹槽之間、所述上凹模模芯與所述第一凹槽之間均為過盈配合；
[0019]所述下凹模的下端同軸開設(shè)有第五凹槽，所述第五凹槽內(nèi)設(shè)有下凹模墊塊，所述下凹模墊塊位于所述下凹模模芯的底部，所述下凹模墊塊與所述第五凹槽之間、所述下凹模模芯與所述第二凹槽之間均為過盈配合。
[0020]其中，所述上墊塊的頂面連接有上模座，所述上模座內(nèi)設(shè)置有上模彈簧，所述上模彈簧的上端固定于所述上模座，所述上模彈簧的下端連接有所述上打料桿。
[0021 ]其中，所述下凹模的底面連接有下模座。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的震動塊鍛件的冷擠壓成形工藝，包括以下步驟:1)坯料預(yù)處理:對坯料下料，依次進行球化退火、拋丸、磷化和潤滑處理;2)沖孔處理:將經(jīng)步驟1)預(yù)處理的坯料進行沖孔，加工得到空心坯料;3)—步冷擠壓成形:將步驟2)沖孔后的空心坯料置于模具中，經(jīng)一步冷擠壓形成外形和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)異形的震動塊鍛件;該冷擠壓成型工藝經(jīng)過一步冷擠壓成形，加工的鍛件精度高;并且工藝簡單，不需熱鍛、滲碳處理，坯料不需要加熱，易于自動化生產(chǎn);后續(xù)熱處理直接選高頻淬火，不需要滲碳，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。
[0023]另外，球化退火的主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，可以提高鍛件的機械韌性;拋丸適用于鍛件的清砂、除銹、去氧化皮和表面強化，目的在于清理鍛件的表面的雜質(zhì)或氧化層;磷化和潤滑處理可以避免冷擠壓時產(chǎn)生劇烈塑性變形的工件在很高的單位壓力下與模具內(nèi)壁嚴重刮擦，可以提高工件的表面質(zhì)量和模具壽命。
[0024]本發(fā)明的震動塊鍛件的冷擠壓成形模具，該冷擠壓成形模具的模具壽命高，材料利用率高，成本可以大大降低。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的震動塊鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2(a)為本發(fā)明的冷擠壓成形工藝的預(yù)處理加工后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2(b)為本發(fā)明的冷擠壓成形工藝的沖孔處理加工后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2(c)為本發(fā)明的冷擠壓成形工藝的一步冷擠壓成形加工后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明的冷擠壓成形模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]附圖標記如下:
[0031]丨-上打料桿；2-上墊塊;3-上凹模;4-上凹模墊塊;5-上凹模模芯;6-下凹模模芯；7_下凹模;8-下凹模墊塊;9-下頂桿；10-下成形沖頭；11-鍛件；12-第一凸臺；13-滾珠球道；14-環(huán)形凹槽。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖1、圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)、圖3，并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0033]如圖1所示，震動塊的外形和內(nèi)腔同為異形狀，震動塊鍛件的上端具有兩個第一凸臺12、內(nèi)腔具有滾珠球道13、下端具有環(huán)形凹槽14。
[0034]本發(fā)明的震動塊鍛件的冷擠壓成形工藝，包括以下步驟:
[0035]1)坯料預(yù)處理:對坯料下料，依次進行球化退火、拋丸、磷化和潤滑處理;坯料為中碳合金鋼，球化退火的具體過程為:將中碳鋼坯料置于熱處理爐中，加熱升溫至720?740°C，保溫6?8h，然后降溫至650°C后保溫4?6h，繼續(xù)降溫至550°C，出爐冷卻至室溫，球化等級為5?6級。潤滑處理為皂化處理或使用高分子潤滑劑進行潤滑。
[0036]2)沖孔處理:將經(jīng)步驟1)預(yù)處理的坯料進行沖孔，加工得到空心坯料;沖孔處理時的孔尺寸的公差在± 0.20mm以內(nèi)。
[0037]3)—步冷擠壓成形:將步驟2)沖孔后的空心坯料置于模具中，經(jīng)一步冷擠壓形成外形和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)異形的震動塊鍛件。外形和內(nèi)腔結(jié)構(gòu)異形的震動塊鍛件的上端具有凸臺、內(nèi)腔具有滾珠球道、下端具有凹槽。每步處理后的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2(a)、圖