专利名称：多阶细长轴的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴类零件制造工艺，特别是适用于汽车用不带或带法兰盘类半轴和多台阶细长轴的制造工艺。
背景技术：
传统的多台阶细长轴工艺方法是“三火”锻打成型，工艺流程简介如下参见图1-1、图1-2、图1-3和图1-4，图1-1为原料；图1-2为花键段聚料；图1-3法兰段制坯；图1-4法兰段成型。
1.原料选用同半轴杆部等粗的模铸钢或连铸钢作为原材料。
2.花键段聚料和制坯原材料一端，如毛坯花键，经过第一次局部加热至1200℃后，用摩擦压力机或平锻机聚料成型，墩粗至花键尺寸。
3.法兰段制坯二次局部加热后用摩擦压力机或平锻机聚料制坯，第二次加热原材料另一端(毛坯法兰)至1200℃，进行第一次预墩法兰毛坯。
4.法兰段成型三次局部加热后用摩擦压力机或平锻机聚料成型，第三次加热原材法兰毛坯至1200℃，墩出法兰盘。
从上述工艺方法中可以看出，由于对不同部位分段进行加热和制坯及成型，工件不同部位的温度处于忽冷忽热的变化过程中，工件的温度不均衡，使金相组织相变不统一，会产生缩松、气孔和微裂纹等现象，金属晶粒致密度低且不均衡。导致工件的内在质量、抗拉强度、扭转疲劳寿命、静扭强度等性能参数下降。还存在着外形尺寸精度低，材料利用率低，加工工时多等不足。
如何解决上述存在的不足，则是本发明所面临的设计课题。
发明内容
本发明提供一种多阶细长轴的制造工艺，它可以解决现有技术存在的因分段加热所导致的工件组织存在缩松、气孔和微裂纹等现象，金属晶粒致密度低且不均衡等问题。
为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种多阶细长轴的制造工艺，其特征在于将所需规格的圆棒料经中频感应加热炉整体加热到规定温度后，对于不带法兰盘的细长轴工件，取出利用楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制，即成型完毕；对于带法兰盘的细长轴工件，待楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制完毕后，即用摆辗机进行局部锻造，摆出法兰盘。
在本发明中，还具有以下技术特征对于带法兰盘的细长轴工件，按下述步骤进行①.原料选用合适规格模铸钢或连铸钢作为原材料，截取适当长度；②.制坯原料经中频感应加热炉整体加热至1120-1180℃，取出后在楔横轧机对所需轧制的部位轧制成型；③.成型楔横轧制坯后，利用坯料的余温，直接在摆辗机上摆出法兰盘。由于楔横轧机高速制出的锻件仍有约1050℃左右锻造温度，足以满足摆辗温度，无须加热补温直接在摆辗机上成型，节约了能源，提高了效率。
在本发明中，还具有以下技术特征，成型后进行热处理利用物流线将成型的热坯料输送进入调质炉进行热处理。
在本发明中，还具有以下技术特征，所需轧制的部位包括杆部、台阶、花键、花键槽中的一个或数个。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果由于原料经中频感应加热炉整体加热，受热均匀，利用楔横轧机、摆辗机进行锻造，能使半轴的各承载部位同时都得到锻造，并使原始棒料中的粗大枝状晶、柱状晶和夹杂物破碎，细化晶粒，使缩松、气孔和微裂纹发生焊合，提高金属晶粒致密度，还可以消除或改善枝晶偏析，压碎复相合金中粗大化合物，改善强化相的分布，使其沿金属流动方向延伸，形成流线形“纤维组织”，工件的锻造温度相对较低，原材料微观晶粒组织细密，相比传统的“三火”锻造工艺，可以大幅提高工件的内在质量、扭转疲劳寿命、静扭强度。产品精度可轧锻件复杂系数S4，锻件跳动度＜1mm，机械加工余量可控制在0.5mm以内。
另外，此工艺路线生产效率高，对生产半轴而言，可达到年产30万件的产量，使用楔横轧机和摆辗机，无冲击锻造噪音，改善了生产环境。物流线的使用，大大减轻了工人的劳动强度。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细地描述。
图1-1、图1-2、图1-3和图1-4为现有技术的工艺“三火”锻打带法兰盘细长轴生产流程示意图；1.原料；2.花键段；3.法兰坯；4.法兰；图2-1、图2-2和图2-3为采用本发明工艺制造带法兰盘细长轴生产流程示意图；5.原料；6.花键段；7.法兰盘坯；8.法兰盘；图3-1和图3-2为采用本发明工艺制造不带法兰盘多阶细长轴生产流程示意图；8原料；9花键段。
具体实施例方式
参见图3-1和图3-2，第一步，将一定规格的圆棒料8经中频感应加热炉整体加热到1150℃温度后取出；第二步，利用楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制成型，例如对贯通轴、凸轮轴、中间轴等不带法兰盘类件即成型完毕。
参见图2-1、图2-2和图2-3，1.原料选用大规格模铸钢或连铸钢作为原材料，截取适当长度。
2.制坯原料5经中频感应加热炉整体加热至1150℃左右在楔横轧机一次成型，半轴的花键6、杆部经过大变形量锻造同时完成。将大直径原材料一次加热至锻造温度，在楔横轧机上经过20s一次轧制出细长轴各处台阶为成型做好预墩准备。
3.成型楔横轧制坯后，法兰坯料7直接在摆辗机上摆出法兰盘8。由楔横轧机高速制出的锻件仍有1050℃左右锻造温度，足以满足摆辗温度，无须加热补温直接在摆辗机上成型。
4、热处理利用物流线将热坯料，约600℃左右，及时输送进入步进式调质炉进行热处理。锻后的毛坯仍有600℃余温，已经为调质做好预热准备，直接通过物流线送进调质炉进行调质处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种多阶细长轴的制造工艺，其特征在于将所需规格的圆棒料经中频感应加热炉整体加热到规定温度后，对于不带法兰盘的细长轴工件，取出利用楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制，即成型完毕；对于带法兰盘的细长轴工件，待楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制完毕后，即用摆辗机进行局部锻造，摆出法兰盘。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，对于带法兰盘的细长轴工件，按下述步骤进行①.原料选用合适规格模铸钢或连铸钢作为原材料，截取适当长度；②.制坯原料经中频感应加热炉整体加热至1120-1180℃，取出后在楔横轧机对所需轧制的部位轧制成型；③.成型楔横轧制坯后，利用坯料的余温，直接在摆辗机上摆出法兰盘。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，成型后进行热处理利用物流线将成型的热坯料输送进入调质炉进行热处理。
4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所需轧制的部位包括杆部、台阶、花键、花键槽中的一个或数个。
全文摘要
本发明提供了一种多阶细长轴的制造工艺，它可以解决现有技术存在的因分段加热所导致的工件组织存在缩松、气孔和微裂纹等现象，金属晶粒致密度低且不均衡等问题。工艺是，将所需规格的圆棒料经中频感应加热炉整体加热到规定温度后，对于不带法兰盘的细长轴工件，取出利用楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制，即成型完毕；对于带法兰盘的细长轴工件，待楔横轧机对所需轧制的部位进行整体轧制完毕后，即用摆辗机进行局部锻造，摆出法兰盘。由于原料经中频感应加热炉整体加热，受热均匀，利用楔横轧机、摆辗机进行锻造，能使半轴的各承载部位同时都得到锻造，节约了能源，提高了效率。
文档编号B23P13/00GK1974054SQ20061007072
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者纪爱师, 纪奕春, 邢伟, 吴章涛, 王吉慧 申请人:青特集团有限公司