一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法

《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》涉及一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法。

1.《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟鋼錠中化學(xué)成分重量百分比為：0.096%≤C≤0.150%，2.1%≤Si≤2.40%，1.1%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%，Ni0.11-0.22%，8.50%≤Cr≤11.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時(shí)，爐冷至300℃，保溫3小時(shí)，再加熱至650-760℃，保溫10小時(shí)，以34℃/小時(shí)冷卻至400℃，再以20℃/小時(shí)，冷卻至180℃；b、鍛造步驟（1）選用直徑為70毫米圓柱形坯料，利用剪切機(jī)進(jìn)行下料，剪切后毛坯件長度270.3毫米；（2）將步驟（1）的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時(shí)間3.6分鐘；（3）將毛坯件放入沖床進(jìn)行鐓粗，鐓粗厚度40±1毫米；（4）將壓方后的毛坯件放入摩壓機(jī)中安裝的成型模具上，利用成型模具熱鍛毛坯件；溫度900℃，壓力400T；（5）將熱鍛后的毛坯件，放入沖床中進(jìn)行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動(dòng)軸置于第一設(shè)定溫度的淬火爐中，第一設(shè)定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內(nèi)溫度對(duì)主動(dòng)軸實(shí)施淬火，保溫時(shí)間范圍為2.2-2.8小時(shí)，將淬火加熱后的主動(dòng)軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻后的主動(dòng)軸置于第二設(shè)定溫度的回火爐中，第二設(shè)定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內(nèi)溫度對(duì)主動(dòng)軸實(shí)施回火，保溫時(shí)間范圍為3.2-4.5小時(shí)，將回火加熱后的主動(dòng)軸出爐冷卻；經(jīng)過回火處理后，再將主動(dòng)軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，主動(dòng)軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時(shí)，然后空冷，最后主動(dòng)軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時(shí)，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動(dòng)軸在熱火封閉溫度為280-300℃，采用pH值為8的表面調(diào)整劑處理1-2分鐘，經(jīng)滴空1-2分鐘后，采用磷化劑處理15-20分鐘，再經(jīng)滴空1-2分鐘后，采用清水清洗1-2分鐘，再滴空1-2分鐘后，將主動(dòng)軸置于78-100℃的熱水中處理0.5-1分鐘；e、將熱處理后的主動(dòng)軸拋丸處理；f、將拋丸處理的主動(dòng)軸包裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法，其特征在于，所述的主動(dòng)軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，主動(dòng)軸的尾部在990℃，保溫7小時(shí)，然后空冷，最后主動(dòng)軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時(shí)，放入鐵箱中堆冷。

主動(dòng)軸是汽車上的關(guān)鍵零件，由于其形狀的特殊性及其使用性能的重要性，因而增加了其鍛造成型的困難，在料的分配及工藝的選擇上都需要慎重考慮。為此，開發(fā)該類鍛件的合理鍛造方法也頗受全球關(guān)注。截至2012年8月，中國的主動(dòng)軸常規(guī)的工藝流程為：加熱、預(yù)鍛、終鍛、精整。該方案的缺點(diǎn)為：需要大噸位壓力機(jī)，能耗大、材料利用率低，造成鍛件成本高。以該方案的工藝流程所產(chǎn)生的鍛件容易出現(xiàn)夾污、充不滿等，缺陷廢品率達(dá)5%，而且原料利用率只有20-30%，由于飛邊過大等原因，模具的壽命也只有在5000-6000件左右。

一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法專利目的

《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》使其利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。

一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法技術(shù)方案

1、《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟鋼錠中化學(xué)成分重量百分比為：0.096%≤C≤0.150%，2.1%≤Si≤2.40%，1.1%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%，Ni0.11-0.22%，8.50%≤Cr≤11.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時(shí)，爐冷至300℃，保溫3小時(shí)，再加熱至650-760℃，保溫10小時(shí)，以34℃/小時(shí)冷卻至400℃，再以20℃/小時(shí)，冷卻至180℃；b、鍛造步驟1、選用直徑為70圓鋼，利用剪切機(jī)進(jìn)行下料，剪切后毛坯件長度270.3毫米；

2、將步驟1的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時(shí)間3.6分鐘；

3、將毛坯件放入沖床進(jìn)行鐓粗，鐓粗厚度40±1毫米；

4、將壓方后的毛坯件放入摩壓機(jī)中安裝的成型模具上，利用成型模具熱鍛毛坯件；溫度900℃，壓力400T；

5、將熱鍛后的毛坯件，放入沖床中進(jìn)行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動(dòng)軸置于第一設(shè)定溫度的淬火爐中，第一設(shè)定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內(nèi)溫度對(duì)中間軸實(shí)施淬火，保溫時(shí)間范圍為2.2-2.8小時(shí)，將淬火加熱后的中間軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻后的主動(dòng)軸置于第二設(shè)定溫度的回火爐中，第二設(shè)定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內(nèi)溫度對(duì)中間軸實(shí)施回火，保溫時(shí)間范圍為3.2-4.5小時(shí)，將回火加熱后的中間軸出爐冷卻；經(jīng)過回火處理后，再將主動(dòng)軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，主動(dòng)軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時(shí)，然后空冷，最后主動(dòng)軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時(shí)，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動(dòng)軸在熱火封閉溫度為280-300℃，采用PH值為8的表面調(diào)整劑處理1-2分鐘，經(jīng)滴空1-2分鐘后，采用磷化劑處理15-20分鐘，再經(jīng)滴空1-2分鐘后，采用清水清洗1-2分鐘，再滴空1-2分鐘后，將主動(dòng)軸置于78-100℃的熱水中處理0.5-1分鐘；e、將熱處理后的主動(dòng)軸拋丸處理；f、將拋丸處理的零件包裝。所述的主動(dòng)軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，主動(dòng)軸的尾部在990℃，保溫7小時(shí)，然后空冷，最后主動(dòng)軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時(shí)，放入鐵箱中堆冷。

一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法改善效果

《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》使其利于大批量的工業(yè)化的生產(chǎn)，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能進(jìn)一步改善，節(jié)約了產(chǎn)品用料，提高了產(chǎn)品的模具壽命。該發(fā)明的力學(xué)性能檢測數(shù)據(jù)如下：抗拉強(qiáng)度≥854兆帕、屈服強(qiáng)度≥661兆帕、伸長率≥16%、斷面收縮率≥35%、布氏硬度HB=211—229。

1、《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》包括以下步驟：a、澆注圓柱形坯料步驟鋼錠中化學(xué)成分重量百分比為：0.096%≤C≤0.150%，2.1%≤Si≤2.40%，1.1%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%，Ni0.11-0.22%，8.50%≤Cr≤11.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時(shí)，爐冷至300℃，保溫3小時(shí)，再加熱至650-760℃，保溫10小時(shí)，以34℃/小時(shí)冷卻至400℃，再以20℃/小時(shí)，冷卻至180℃；b、鍛造步驟1、選用直徑為70圓鋼，利用剪切機(jī)進(jìn)行下料，剪切后毛坯件長度270.3毫米；

2、將步驟1的毛坯件放入中頻加熱爐加熱，加熱溫度1120-1180℃，保持加熱時(shí)間3.6分鐘；

3、將毛坯件放入沖床進(jìn)行鐓粗，鐓粗厚度40±1毫米；

4、將壓方后的毛坯件放入摩壓機(jī)中安裝的成型模具上，利用成型模具熱鍛毛坯件；溫度900℃，壓力400T；

5、將熱鍛后的毛坯件，放入沖床中進(jìn)行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動(dòng)軸置于第一設(shè)定溫度的淬火爐中，第一設(shè)定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內(nèi)溫度對(duì)中間軸實(shí)施淬火，保溫時(shí)間范圍為2.2-2.8小時(shí)，將淬火加熱后的中間軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻后的主動(dòng)軸置于第二設(shè)定溫度的回火爐中，第二設(shè)定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內(nèi)溫度對(duì)中間軸實(shí)施回火，保溫時(shí)間范圍為3.2-4.5小時(shí)，將回火加熱后的中間軸出爐冷卻；經(jīng)過回火處理后，再將主動(dòng)軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，主動(dòng)軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時(shí)，然后空冷，最后主動(dòng)軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時(shí)，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動(dòng)軸在熱火封閉溫度為280-300℃，采用PH值為8的表面調(diào)整劑處理1-2分鐘，經(jīng)滴空1-2分鐘后，采用磷化劑處理15-20分鐘，再經(jīng)滴空1-2分鐘后，采用清水清洗1-2分鐘，再滴空1-2分鐘后，將主動(dòng)軸置于78-100℃的熱水中處理0.5-1分鐘；e、將熱處理后的主動(dòng)軸拋丸處理；f、將拋丸處理的零件包裝。所述的主動(dòng)軸的頭部加熱到350℃，保溫4.5小時(shí)，然后噴霧冷卻處理，主動(dòng)軸的尾部在990℃，保溫7小時(shí)，然后空冷，最后主動(dòng)軸中部再加溫至溫度為170℃，保溫2.5小時(shí)，放入鐵箱中堆冷。

2020年7月17日，《一種變速箱用主動(dòng)軸的鍛造方法》獲得安徽省第七屆專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法專利目的

《一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法》的目的是解決帶耳塊整體框的坯料設(shè)計(jì)、鍛坯制備、鍛件成形問題。采用與耳塊角度相應(yīng)的大角度V形荒坯進(jìn)行鍛造，解決了上述大型整體鍛件的鍛造成形問題；進(jìn)一步地，通過對(duì)V形荒坯進(jìn)行等溫制坯、等溫鍛造，更好地解決了上述大型整體鍛件的精確成形和組織性能均勻性問題。采用該發(fā)明方法僅通過2～3火可以完成整個(gè)鍛件成形過程，大大縮短了工序、提高了材料利用率。

《一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法》提供了一種帶耳塊大型整體鍛造金屬框架及其制備方法，其中，框架一體鍛造成形，無需分段制作；進(jìn)一步地，該框架整體組織性能的均勻性良好。通過V形坯料設(shè)計(jì)的方法，可很好地解決上述問題。更進(jìn)一步地，對(duì)于V形坯料采用全等溫成形（等溫預(yù)鍛坯 等溫終鍛件），使得大型整體鍛造框架能夠精確成形，具有良好的組織性能均勻性。

一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法技術(shù)方案

《一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法》提供了如下的技術(shù)方案：

一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架，其中，框架外廓尺寸大于1米×1米，整個(gè)框架一體鍛造成形，無需擴(kuò)孔及分段制作。

此外，《一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法》還提供了一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架的制備方法，包括以下步驟：

（1）V形荒坯制坯：下料，得到厚度均勻的板坯，通過在板坯上施加壓力制備出V形荒坯，壓力作用在相應(yīng)于V形的底部，其中，V形荒坯的夾角及延伸長度由耳塊之間的夾角和尺寸決定。

（2）V形荒坯預(yù)鍛：對(duì)制得的V形荒坯放入模具進(jìn)行鍛造，V形荒坯的延伸邊對(duì)應(yīng)于框架的耳塊；鍛造后，V形荒坯的延伸邊形成耳塊部分，其余部分形成框架主體。

（3）預(yù)鍛坯精整：去掉預(yù)鍛坯中部的孔部材料。

（4）終鍛件模鍛成形：放入最終成形的框架模具進(jìn)行鍛造，得到帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架。由上述方法制得的帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架，框架一體鍛造成形，無需擴(kuò)孔及分段制作。

為了得到更好的組織性能，優(yōu)選地，可將所述的V形荒坯通過在相變點(diǎn)Tβ以下20～40℃等溫預(yù)鍛實(shí)現(xiàn)金屬的合理分配，形成組織性能均勻的帶耳塊的大型框架外形。

更優(yōu)選地，精整后的預(yù)鍛坯通過壓力機(jī)在相變點(diǎn)Tβ以下20～40℃等溫模鍛獲得精密終鍛件；進(jìn)一步優(yōu)選地，等溫鍛造模具用K3高溫合金鑄造加工而成。

優(yōu)選地，原始材料為棒材，將棒材鐓拔后下料得到厚度均勻的板坯，通過在板坯上施加壓力制備出V形荒坯，油壓機(jī)鐓拔坯料時(shí)每火變形量為30～50％，或在自由鍛鐓拔坯料時(shí)每火變形量控制在15～40％。優(yōu)選地，鐓拔坯料時(shí)制坯溫度控制在相變點(diǎn)Tβ以下25～40℃。

更優(yōu)選地，所述終鍛件成形后風(fēng)冷，然后，終鍛件熱處理工藝為普通退火，空冷。

優(yōu)選地，金屬可為鋁合金、鈦合金或鎳基合金等。

一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法有益效果

2014年之前的技術(shù)對(duì)這類大型框架零件的制造方法多采用若干中小鍛件焊接而成，構(gòu)件制造過程中需要焊接、機(jī)加工、無損檢測、熱處理等多個(gè)工序并重復(fù)以上工序才能完成，加工周期長、質(zhì)量穩(wěn)定性不高。擴(kuò)孔只能解決不帶耳塊的對(duì)稱性框架的制造。《一種帶耳塊的大型整體鍛造金屬框架及其制備方法》突破了帶耳塊大型復(fù)雜整框成形鍛造的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到精鍛件的技術(shù)條件，解決了上述大型整體鍛件的精確成形和組織性能均勻性問題，僅通過2～3火可以完成整個(gè)鍛件成形過程，大大縮短了工序、提高了材料利用率。