轴部件是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件,用以支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。因此必须具备抗冲击、抗疲劳、轻量化及传递大转矩等特性,下面简单介绍下精密轴部件的强缩成型工艺:
一、轴部件的工艺分析
采用精密成形技术来代替传统的切削工艺,由于减速轴的内齿轮自身要承受很大的瞬间承载力,同时又兼定心作用,所以其同轴度和机械强度都要求较高,这样其塑性成形难度比较大,需要采取有效的工艺措施。根据零件的结构特点,我们确定该减速轴的工艺流程为:下料→剥皮→球化退火→正挤压→镦粗→齿成形→成品。
二、模具设计与制造
由于精密成形制件的精度取决于成形模具的精度,所以模具设计时不但要制定合理的成形工艺方案,还应根据制件的结构特点及零件的精度要求,综合考虑后续工艺等事项,所设计的模具不但要求结构简单实用便于更换,同时要便于制造。凹模几乎要承受全部的挤压力,可以将挤压力分散到各层应力圈之间,避免因应力集中而产生压溃式失效。为了满足模具长寿命、高精度的要求,模具需选用强度高、耐磨损、变形小的模具材料。
三、强缩成型油的选用
轴部件所采用的材料因其塑性性能较差并且强度高,在进行精密冷镦时选用冷镦成型油时应注意油品的各项性能。强缩成型油的极压抗磨性能不够,在过程油膜在高温高压作用下破裂,冲头和模具直接接触造成损坏。解决方案是根据工程师建议在现有配方体系中加入硫化极压剂;或是使用专用的强缩成型油代替菜籽油、机油等非专用油品。
四、工艺试验及批量生产
(1)毛坯退火为了降低毛坯的变形抗力,提高金属材料的塑性,需要在成形前对毛坯进行适当的退火处理,以改善金属坯料的内部组织。
(2)毛坯制备根据产品零件的尺寸形状及金属体积不变原则,确定毛坯下料尺寸。通过正挤压、镦粗和减径挤压等一系列方法,将毛坯制成与成品形状相似的坯料。
(3)坯料润滑处理毛坯表面的润滑处理是塑性成形的一道重要工序。毛坯表面润滑的好坏对成形件的表面质量及模具寿命有很大影响。使用专用冷镦成型油金属塑性变形时,可以大大减少摩擦阻力,提高模具寿命,降低成形件的表面粗糙度值,满足塑性净成形工艺的使用要求。
(4)工艺试验及批量生产工艺试验时应小心地将模具装配好,以保证成形件的尺寸精度。经过反复的工艺试验,及时完善工艺参数,经精密成形加工而成的减速轴各项指标均符合要求。