一種變速箱用主動軸的鍛造方法發(fā)明內容

一種變速箱用主動軸的鍛造方法專利目的

《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》使其利于大批量的工業(yè)化的生產，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產品的力學性能進一步改善，節(jié)約了產品用料，提高了產品的模具壽命。

一種變速箱用主動軸的鍛造方法技術方案

1、《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》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；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；b、鍛造步驟1、選用直徑為70圓鋼，利用剪切機進行下料，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℃，保持加熱時間3.6分鐘；

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

一種變速箱用主動軸的鍛造方法改善效果

《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》使其利于大批量的工業(yè)化的生產，并減少了鍛造過程中出現(xiàn)夾污、充不滿的現(xiàn)象，產品的力學性能進一步改善，節(jié)約了產品用料，提高了產品的模具壽命。該發(fā)明的力學性能檢測數(shù)據如下：抗拉強度≥854兆帕、屈服強度≥661兆帕、伸長率≥16%、斷面收縮率≥35%、布氏硬度HB=211—229。

主動軸是汽車上的關鍵零件，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注。截至2012年8月，中國的主動軸常規(guī)的工藝流程為：加熱、預鍛、終鍛、精整。該方案的缺點為：需要大噸位壓力機，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生的鍛件容易出現(xiàn)夾污、充不滿等，缺陷廢品率達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。

《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》涉及一種變速箱用主動軸的鍛造方法。

1.《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》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；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；b、鍛造步驟（1）選用直徑為70毫米圓柱形坯料，利用剪切機進行下料，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℃，保持加熱時間3.6分鐘；（3）將毛坯件放入沖床進行鐓粗，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，放入沖床中進行切邊、熱校處理；c、熱處理將鍛造成型的主動軸置于第一設定溫度的淬火爐中，第一設定溫度為800℃-900℃，保持淬火爐內溫度對主動軸實施淬火，保溫時間范圍為2.2-2.8小時，將淬火加熱后的主動軸出爐冷卻至溫度≤150℃；將冷卻后的主動軸置于第二設定溫度的回火爐中，第二設定溫度為560℃-650℃，保持回火爐內溫度對主動軸實施回火，保溫時間范圍為3.2-4.5小時，將回火加熱后的主動軸出爐冷卻；經過回火處理后，再將主動軸的頭部加熱到320-380℃，保溫4-5小時，然后噴霧冷卻處理，主動軸的尾部在900-1020℃，保溫6-8小時，然后空冷，最后主動軸中部再加溫至溫度為160～190℃，保溫2-3小時，放入鐵箱中堆冷；d、磷化處理，在常溫下將主動軸在熱火封閉溫度為280-300℃，采用pH值為8的表面調整劑處理1-2分鐘，經滴空1-2分鐘后，采用磷化劑處理15-20分鐘，再經滴空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、將熱處理后的主動軸拋丸處理；f、將拋丸處理的主動軸包裝。

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

1、《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》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；澆注成型的鋼錠溫度降至350℃，再加熱至670-760℃，保溫3-5小時，爐冷至300℃，保溫3小時，再加熱至650-760℃，保溫10小時，以34℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至180℃；b、鍛造步驟1、選用直徑為70圓鋼，利用剪切機進行下料，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℃，保持加熱時間3.6分鐘；

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

2020年7月17日，《一種變速箱用主動軸的鍛造方法》獲得安徽省第七屆專利獎優(yōu)秀獎。 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計、鍛坯制備、鍛件成形問題。采用與耳塊角度相應的大角度V形荒坯進行鍛造，解決了上述大型整體鍛件的鍛造成形問題；進一步地，通過對V形荒坯進行等溫制坯、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形坯料設計的方法，可很好地解決上述問題。更進一步地，對于V形坯料采用全等溫成形（等溫預鍛坯 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，整個框架一體鍛造成形，無需擴孔及分段制作。

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形荒坯預鍛：對制得的V形荒坯放入模具進行鍛造，V形荒坯的延伸邊對應于框架的耳塊；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）預鍛坯精整：去掉預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Tβ以下20～40℃等溫預鍛實現(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，精整后的預鍛坯通過壓力機在相變點Tβ以下20～40℃等溫模鍛獲得精密終鍛件；進一步優(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，油壓機鐓拔坯料時每火變形量為30～50％，或在自由鍛鐓拔坯料時每火變形量控制在15～40％。優(yōu)選地，鐓拔坯料時制坯溫度控制在相變點Tβ以下25～40℃。

更優(yōu)選地，所述終鍛件成形后風冷，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年之前的技術對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，構件制造過程中需要焊接、機加工、無損檢測、熱處理等多個工序并重復以上工序才能完成，加工周期長、質量穩(wěn)定性不高。擴孔只能解決不帶耳塊的對稱性框架的制造?！兑环N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雜整框成形鍛造的多項關鍵技術，達到精鍛件的技術條件，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火可以完成整個鍛件成形過程，大大縮短了工序、提高了材料利用率。