一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿及其生產(chǎn)工藝，包括蝸桿本體，所述蝸桿本體右端頂部開有加工通孔，所述加工通孔內(nèi)部鍛壓有一次成型的內(nèi)花鍵，采用一次成型加工內(nèi)花鍵，可以提高材料利用率，同時提高了內(nèi)花鍵的精度，使其與其它零件組裝配合時可以緊密配合，減少了不良品的產(chǎn)生。
【專利說明】
一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿及其生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及內(nèi)花鍵蝸桿技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿。同時，本發(fā)明還涉及一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達國家里，冷鍛技術(shù)在汽車的零部件制造業(yè)中應(yīng)用已非常廣泛。冷鍛技術(shù)所制造的零件往往是汽車的關(guān)鍵零部件。作為金屬加工方法之一的冷鍛技術(shù)，在我國目前的汽車零部件制造業(yè)中應(yīng)該得到廣泛的應(yīng)用。汽車制造中有很多的滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼零部件，對其纖維方向、耐疲勞、質(zhì)量輕及尺寸精確等方面提出了更高要求，而冷鍛技術(shù)在汽車的零部件制造業(yè)中所占的比例不斷增大。
[0003]隨著轎車、輕型車的發(fā)展，花鍵的使用范圍正在不斷增加，特別是模數(shù)為Imm左右的漸開線花鍵和矩形花鍵，國外都基本上采用冷鍛成型工藝，如搓擠、正擠、滾擠等。國內(nèi)基本還是依靠機床加工，與這種加工方法比較，冷鍛技術(shù)比切削加工和其它方法節(jié)約材料，還可以高效率地加工形狀較復(fù)雜的零件，其尺寸及形狀精度較高，表面質(zhì)量好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿及其生產(chǎn)工藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，包括蝸桿本體，所述蝸桿本體右端頂部開有加工通孔，所述加工通孔內(nèi)部鍛壓有一次成型的內(nèi)花鍵。
[0006]優(yōu)選的，所述內(nèi)花鍵孔深為33.8毫米，且內(nèi)花鍵的同軸度不大于0.02毫米。
[0007]優(yōu)選的，所述蝸桿本體右側(cè)頂端居中處通過熱處理開有加工通孔，且加工通孔長度為104.5毫米，所述蝸桿本體的硬度為!1此20-30。
[0008]本發(fā)明還提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:
[0009]S1、材料選用:選用的材料為40Cr鋼材，其硬度為HRC10-20，備用；
[0010]S2、長度加工:利用切斷機將SI中的原料切出105.3毫米長度；
[0011]S3、退火爐熱處理:將S2中切好的原料裝框，送入退火爐前室，同時后室升溫，前室抽真空且通入氮氣復(fù)壓，隨后進入后室，且同樣使用氮氣復(fù)壓，經(jīng)后室退火處理后隨即將S2中的原料送入前室保溫，熱處理完成后在爐外自然冷卻；
[0012]S4、機加工前序:使用數(shù)控機床將S3中經(jīng)過熱處理的原料加工出花鍵內(nèi)孔，加工后的總長為104.5毫米，花鍵內(nèi)孔深度為33.8毫米，二階孔直徑分別為9.85毫米和11.4毫米，加工出的花鍵孔同軸度保證在0.02mm以內(nèi)；
[0013]S5、冷鍛沖壓:在S4中機加工加工出的花鍵孔內(nèi)部通過冷鍛沖壓一次成型加工出內(nèi)花鍵；
[0014]S6、調(diào)質(zhì)處理:將S5中冷鍛沖壓后的內(nèi)花鍵在調(diào)質(zhì)淬火中使其增強硬度，其硬度標準為 HRC20-30 ；
[0015]S7、機加工后序:采用數(shù)控機床將S6中經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的原料在其前端直徑為7.3毫米處同軸度控制在0.05毫米以內(nèi)，在后端直徑為15毫米處同軸度為0.015毫米。
[0016]優(yōu)選的，步驟S3中退火爐前室溫度達到740攝氏度時，后室進入保溫狀態(tài)，持續(xù)時間為2個小時，隨后后室進入降溫狀態(tài)，在降溫過程中通入甲醇并同時關(guān)閉氮氣。
[0017]優(yōu)選的，步驟S3中原料在退火爐后室溫度降到600°C時進入前室保溫，保溫時間為2小時。
[0018]優(yōu)選的，步驟S5中的冷鍛沖壓設(shè)備采用800T冷鍛沖壓機，冷鍛沖壓出的花鍵同軸度精度在0.05毫米以內(nèi)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿及其生產(chǎn)工藝，采用一次成型加工內(nèi)花鍵，可以提高材料利用率，同時提高了內(nèi)花鍵的精度，使其與其它零件組裝配合時可以緊密配合，減少了不良品的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明冷鍛主視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明冷鍛俯視圖；
[0023]圖4為本發(fā)明機加工后序圖。
[0024]圖中:I蝸桿本體、2加工通孔、3內(nèi)花鍵。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0026]實施例1
[0027]本發(fā)明提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，包括蝸桿本體I，所述蝸桿本體I右端頂部開有加工通孔2，所述加工通孔2內(nèi)部鍛壓有一次成型的內(nèi)花鍵3 ο所述內(nèi)花鍵3孔深為33.8毫米，且內(nèi)花鍵3的同軸度不大于0.02毫米。所述蝸桿本體I右側(cè)頂端居中處通過熱處理開有加工通孔2，且加工通孔2長度為104.5毫米，所述蝸桿本體I的硬度為HRC20-30。
[0028]本發(fā)明還提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:
[0029]S1、材料選用:選用的材料為40Cr鋼材，其硬度為HRC10-20，備用；
[0030]S2、長度加工:利用切斷機將SI中的原料切出102毫米長度；
[0031]S3、退火爐熱處理:將S2中切好的原料裝框，送入退火爐前室，同時后室升溫，前室抽真空且通入氮氣復(fù)壓，隨后進入后室，且同樣使用氮氣復(fù)壓，退火爐前室溫度達到760攝氏度時，后室進入保溫狀態(tài)，持續(xù)時間為3.8個小時，隨后后室進入降溫狀態(tài)，在降溫過程中通入甲醇并同時關(guān)閉氮氣，經(jīng)后室退火處理后隨即將S2中的原料送入前室保溫，退火爐后室溫度降到540°C時進入前室保溫，保溫時間為1.5小時，熱處理完成后在爐外自然冷卻；
[0032]S4、機加工前序:使用數(shù)控機床將S3中經(jīng)過熱處理的原料加工出花鍵內(nèi)孔，加工后的總長為103毫米，花鍵內(nèi)孔深度為33毫米，二階孔直徑分別為9.65毫米和10.7毫米，加工出的花鍵孔同軸度保證在0.02mm以內(nèi)；
[0033]S5、冷鍛沖壓:在S4中機加工加工出的花鍵孔內(nèi)部通過冷鍛沖壓一次成型加工出內(nèi)花鍵，冷鍛沖壓設(shè)備采用800T冷鍛沖壓機，冷鍛沖壓出的花鍵同軸度精度在0.05毫米以內(nèi)；
[0034]S6、調(diào)質(zhì)處理:將S5中冷鍛沖壓后的內(nèi)花鍵在調(diào)質(zhì)淬火中使其增強硬度，其硬度標準為 HRC20-30 ；
[0035]S7、機加工后序:采用數(shù)控機床將S6中經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的原料在其前端直徑為7.3毫米處同軸度控制在0.05毫米以內(nèi)，在后端直徑為15毫米處同軸度為0.015毫米。
[0036]實施例2
[0037]本發(fā)明提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，包括蝸桿本體I，所述蝸桿本體I右端頂部開有加工通孔2，所述加工通孔2內(nèi)部鍛壓有一次成型的內(nèi)花鍵3 ο所述內(nèi)花鍵3孔深為33.8毫米，且內(nèi)花鍵3的同軸度不大于0.02毫米。所述蝸桿本體I右側(cè)頂端居中處通過熱處理開有加工通孔2，且加工通孔2長度為104.5毫米，所述蝸桿本體I的硬度為HRC20-30。
[0038]本發(fā)明還提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:
[0039]S1、材料選用:選用的材料為40Cr鋼材，其硬度為HRC10-20，備用；
[0040]S2、長度加工:利用切斷機將SI中的原料切出100毫米長度；
[0041]S3、退火爐熱處理:將S2中切好的原料裝框，送入退火爐前室，同時后室升溫，前室抽真空且通入氮氣復(fù)壓，隨后進入后室，且同樣使用氮氣復(fù)壓，退火爐前室溫度達到750攝氏度時，后室進入保溫狀態(tài)，持續(xù)時間為3.5個小時，隨后后室進入降溫狀態(tài)，在降溫過程中通入甲醇并同時關(guān)閉氮氣，經(jīng)后室退火處理后隨即將S2中的原料送入前室保溫，退火爐后室溫度降到530°C時進入前室保溫，保溫時間為2小時，熱處理完成后在爐外自然冷卻；
[0042]S4、機加工前序:使用數(shù)控機床將S3中經(jīng)過熱處理的原料加工出花鍵內(nèi)孔，加工后的總長為101毫米，花鍵內(nèi)孔深度為32毫米，二階孔直徑分別為9.5毫米和10.5毫米，加工出的花鍵孔同軸度保證在0.02mm以內(nèi)；
[0043]S5、冷鍛沖壓:在S4中機加工加工出的花鍵孔內(nèi)部通過冷鍛沖壓一次成型加工出內(nèi)花鍵，冷鍛沖壓設(shè)備采用800T冷鍛沖壓機，冷鍛沖壓出的花鍵同軸度精度在0.05毫米以內(nèi)；
[0044]S6、調(diào)質(zhì)處理:將S5中冷鍛沖壓后的內(nèi)花鍵在調(diào)質(zhì)淬火中使其增強硬度，其硬度標準為 HRC20-30 ；
[0045]S7、機加工后序:采用數(shù)控機床將S6中經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的原料在其前端直徑為7.3毫米處同軸度控制在0.05毫米以內(nèi)，在后端直徑為15毫米處同軸度為0.015毫米。
[0046]實施例3
[0047]本發(fā)明提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，包括蝸桿本體I，所述蝸桿本體I右端頂部開有加工通孔2，所述加工通孔2內(nèi)部鍛壓有一次成型的內(nèi)花鍵3 ο所述內(nèi)花鍵3孔深為33.8毫米，且內(nèi)花鍵3的同軸度不大于0.02毫米。所述蝸桿本體I右側(cè)頂端居中處通過熱處理開有加工通孔2，且加工通孔2長度為104.5毫米，所述蝸桿本體I的硬度為HRC20-30。
[0048]本發(fā)明還提供了一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，具體包括以下步驟:
[0049]S1、材料選用:選用的材料為40Cr鋼材，其硬度為HRC10-20，備用；
[0050]S2、長度加工:利用切斷機將SI中的原料切出98毫米長度；
[0051]S3、退火爐熱處理:將S2中切好的原料裝框，送入退火爐前室，同時后室升溫，前室抽真空且通入氮氣復(fù)壓，隨后進入后室，且同樣使用氮氣復(fù)壓，退火爐前室溫度達到720攝氏度時，后室進入保溫狀態(tài)，持續(xù)時間為3個小時，隨后后室進入降溫狀態(tài)，在降溫過程中通入甲醇并同時關(guān)閉氮氣，經(jīng)后室退火處理后隨即將S2中的原料送入前室保溫，退火爐后室溫度降到510°C時進入前室保溫，保溫時間為2.5小時，熱處理完成后在爐外自然冷卻；
[0052]S4、機加工前序:使用數(shù)控機床將S3中經(jīng)過熱處理的原料加工出花鍵內(nèi)孔，加工后的總長為98毫米，花鍵內(nèi)孔深度為30毫米，二階孔直徑分別為8.75毫米和10毫米，加工出的花鍵孔同軸度保證在0.02mm以內(nèi)；
[0053]S5、冷鍛沖壓:在S4中機加工加工出的花鍵孔內(nèi)部通過冷鍛沖壓一次成型加工出內(nèi)花鍵，冷鍛沖壓設(shè)備采用800T冷鍛沖壓機，冷鍛沖壓出的花鍵同軸度精度在0.05毫米以內(nèi)；
[0054]S6、調(diào)質(zhì)處理:將S5中冷鍛沖壓后的內(nèi)花鍵在調(diào)質(zhì)淬火中使其增強硬度，其硬度標準為 HRC20-30 ；
[0055]S7、機加工后序:采用數(shù)控機床將S6中經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的原料在其前端直徑為7.3毫米處同軸度控制在0.05毫米以內(nèi)，在后端直徑為15毫米處同軸度為0.015毫米。
[0056]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:采用一次成型加工內(nèi)花鍵，可以提高材料利用率，同時提高了內(nèi)花鍵的精度，使其與其它零件組裝配合時可以緊密配合，減少了不良品的產(chǎn)生。
[0057]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，包括蝸桿本體(I)，其特征在于:所述蝸桿本體(I)右端頂部開有加工通孔(2)，所述加工通孔(2)內(nèi)部鍛壓有一次成型的內(nèi)花鍵(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，其特征在于:所述內(nèi)花鍵(3)孔深為33.8毫米，且內(nèi)花鍵(3)的同軸度不大于0.02毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿，其特征在于:所述蝸桿本體(I)右側(cè)頂端居中處通過熱處理開有加工通孔(2)，且加工通孔(2)長度為104.5毫米，所述蝸桿本體(I)的硬度為HRC20-30。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:具體包括以下步驟: 51、材料選用:選用的材料為40Cr鋼材，其硬度為HRC10-20，備用； 52、長度加工:利用切斷機將SI中的原料切出105.3毫米長度； 53、退火爐熱處理:將S2中切好的原料裝框，送入退火爐前室，同時后室升溫，前室抽真空且通入氮氣復(fù)壓，隨后進入后室，且同樣使用氮氣復(fù)壓，經(jīng)后室退火處理后隨即將S2中的原料送入前室保溫，熱處理完成后在爐外自然冷卻； 54、機加工前序:使用數(shù)控機床將S3中經(jīng)過熱處理的原料加工出花鍵內(nèi)孔，加工后的總長為104.5毫米，花鍵內(nèi)孔深度為33.8毫米，二階孔直徑分別為9.85毫米和11.4毫米，加工出的花鍵孔同軸度保證在0.02mm以內(nèi)； 55、冷鍛沖壓:在S4中機加工加工出的花鍵孔內(nèi)部通過冷鍛沖壓一次成型加工出內(nèi)花鍵; 56、調(diào)質(zhì)處理:將S5中冷鍛沖壓后的內(nèi)花鍵在調(diào)質(zhì)淬火中使其增強硬度，其硬度標準為HRC20-30； 57、機加工后序:采用數(shù)控機床將S6中經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的原料在其前端直徑為7.3毫米處同軸度控制在0.05毫米以內(nèi)，在后端直徑為15毫米處同軸度為0.015毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟S3中退火爐前室溫度達到750攝氏度時，后室進入保溫狀態(tài)，持續(xù)時間為2個小時，隨后后室進入降溫狀態(tài)，在降溫過程中通入甲醇并同時關(guān)閉氮氣。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟S3中原料在退火爐后室溫度降到600°C時進入前室保溫，保溫時間為2小時。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種精密鍛造內(nèi)花鍵蝸桿的生產(chǎn)工藝，其特征在于:步驟S5中的冷鍛沖壓設(shè)備采用800T冷鍛沖壓機，冷鍛沖壓出的花鍵同軸度精度在0.05毫米以內(nèi)。
【文檔編號】B23P15/14GK105945538SQ201610504883
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉健
【申請人】武漢市鐵研汽車零件有限公司