一种输出轴组件的加工方法转让专利
申请号 : CN201010291862.6
文献号 : CN101954574A
文献日 : 2011-01-26
发明人 : 韩济才 , 车路长 , 彭树杰 , 熊德龙 , 张焕莲
申请人 : 中国兵器工业第五九研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种输出轴组件的加工方法,包括输出轴(19)的加工及齿轮轴(17)、含油轴承(18)与所述输出轴(19)的组装,所述输出轴(19)的加工流程包括坯料准备、制坯、机械加工、特种加工及辅助处理,其特征在于,所述制坯包括采用冷挤压成形技术预制坯和制坯。
2.如权利要求1所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述特种加工包括渐开线螺旋花键(6)的加工,所述渐开线螺旋花键(6)的加工为采用冷滚轧成形技术进行加工。
3.如权利要求2所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述特种加工还包括冲孔,所述冲孔为使用冲孔模具在所述输出轴(19)上冲压出三个齿轮轴底孔(11),冲孔时以所述含油轴承座孔(8)作为定位基准,所述三个齿轮轴底孔(11)的尺寸误差≤0.02,且相对于作为基准的小端中心孔(1)和所述含油轴承座孔(8)的位置误差≤0.03。
4.如权利要求3所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述冲孔模具为申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具。
5.如权利要求4所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述机械加工的工艺过程均是以小端中心孔(1)和大端60°锥孔(12)作为定位基准。
6.如权利要求5所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述机械加工包括粗车、半精车和精车,所述粗车、半精车和精车均采用数控车床。
7.如权利要求6所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述齿轮轴(17)、含油轴承(18)与所述输出轴(19)的组装为使用铆挤装配模具在液压机床上一次将含油轴承(18)和三根齿轮轴(17)铆挤装配到所述输出轴(19)上,所述三根齿轮轴(17)相对于作为基准的小端中心孔(1)和含油轴承内孔的位置误差≤0.04。
8.如权利要求7所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述铆挤装配模具为申请号为201020055282.2的专利公开的模具。
9.如权利要求1所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述输出轴的加工步骤具体如下:所述坯料准备包括
(1)下料:热轧棒料采用剪切或锯割的工艺方法下料; (2)抛丸:去除所下材料表面的氧化皮;
(3)车坯:车去下料时材料两端所形成的塌角并倒角,提高冷挤压预制坯时的工艺稳定性;
(4)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在坯料表面均匀覆盖一层磷化皂化膜;
所述制坯包括:
(1)预制坯:采用冷挤压成形技术预制坯;
(2)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在预制坯件表面均匀覆盖一层磷化皂化膜; (3)预镦坯:采用冷挤压成形技术来预镦坯; (4)退火;
(5)抛丸:去除之前退火坯件表面的氧化皮; (6)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在预镦坯件表面均匀覆盖一层磷化皂化膜; (7)冷挤压:采用冷挤压成形技术,成形出和输出轴(19)很接近的最终坯件; (8)正火;
(9)校直;
所述机械加工包括粗车、半精车和精车,所述粗车、半精车和精车均采用数控车床且均是以小端中心孔(1)和大端60°锥孔(12)作为定位基准,所述机械加工和特种加工包括:(1)车大端面:去除大端面两端(13、15)以及大端外圆(14)的多余金属材料; (2)车小端面:加工去除小端面(16)的多余材料; (3)加工大端中心孔:加工大端中心孔,作为后续机械加工工序的过渡基准,最终会被加工去掉; (4)加工小端中心孔:加工小端中心孔(1),作为后续机械加工工序的基准之一; (5)粗车基准面:粗加工后续机械加工工序的夹持基准,去除多余材料;
(6)精车基准面:加工出后续机械加工工序的夹持基准;
(7)车大端面及含油轴承座孔:加工大端面两端(13、15)、外圆(14),去除多余材料,加工含油轴承座孔(8)及大端60°锥孔(12),以此作为后续机械加工、冷滚轧渐开线螺旋花键(6)、冲压三个齿轮轴底孔(11)、以及铆挤装配等工序的定位基准;
(8)粗车外圆:粗加工各外圆(2、4、9)以及渐开线螺旋花键(6)滚轧前的外圆,去除多余材料;
(9)半精车外圆:进一步加工各外圆(2、4、9),去除多余材料,加工渐开线螺旋花键(6)滚轧成形段坯料形状和尺寸,包括倒角(5)、斜角(7)和渐开线螺旋花键(6)滚轧前的外圆直径,以及卡簧槽(3)和退刀槽(10);
(10)冷滚轧:应用冷滚轧成形技术加工制造渐开线螺旋花键(6);
(11)精车外圆:精加工各外圆(2、4、9)以及渐开线螺旋花键(6)齿顶圆,去除多余材料,只留热处理后的磨削余量;
(12)冲孔:使用申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具在输出轴(19)上冲压出三个齿轮轴底孔(11);冲孔时以所述含油轴承座孔(8)作为定位基准,所述三个齿轮轴底孔(11)的尺寸误差≤0.02,且相对于作为基准的小端中心孔(1)和所述含油轴承座孔(8)的位置误差≤0.03;
(13)精车大端两面:加工大端面两侧(13、15)以及大端外圆(14),去除多余材料和冲孔塌角,保证盘厚尺寸及形位公差要求; (14)车总长:加工去除小端面(16)的多余材料,保证总长尺寸; (15)加工含油轴承座孔:加工含油轴承座孔(8),保证孔深尺寸;
(16)孔口倒角:孔口倒角去除毛刺,以利于齿轮轴(17)铆挤装配,保证总成装配的质量;
(17)打标记:打上要求的标机;
(18)渗碳淬火;
(19)研磨基准孔:研磨用以提高基准孔表面粗糙度,清除孔内沙石等杂物;
(20)磨外圆:磨削外圆(2、4、9),使其尺寸、表面粗糙度、以及形位公差均达到要求;
所述辅助处理为对已磨削产品进行清洗除污和防锈处理。
10.如权利要求9所述的输出轴组件的加工方法,其特征在于:所述齿轮轴(17)、含油轴承(18)与所述输出轴(19)的组装为使用申请号为201020055282.2的专利公开的铆挤装配模具在液压机床上一次将含油轴承(18)和三根齿轮轴(17)铆挤装配到所述输出轴(19)上,所述三根齿轮轴(17)相对于作为基准的小端中心孔(1)和含油轴承内孔的位置误差≤0.04。
说明书 :
一种输出轴组件的加工方法
技术领域
背景技术
发明内容
(1)下料:热轧棒料采用剪切或锯割的工艺方法下料;
(2)抛丸:去除所下材料表面的氧化皮;
(3)车坯:车去下料时材料两端所形成的塌角并倒角,提高冷挤压预制坯时的工艺稳定性;
(4)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在坯料表面均匀覆盖一层磷化皂化膜,从而减小冷挤压预制坯时的摩擦阻力和成形抗力,提高工艺稳定性。
(3)预镦坯:采用冷挤压成形技术来预镦坯,为下一步成形出最终坯件做进一步准备; (4)退火;通过退火处理降低之前预制坯和预镦坯件因加工硬化所产生的硬度提高与去除应力,从而使冷挤压成形力大幅度降低,减小设备吨位,同时提高后续冷挤压成形的工艺稳定性;
(5)抛丸:去除之前退火坯件表面的氧化皮;
(6)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在预镦坯件表面均匀覆盖一层磷化皂化膜,从而减小冷挤压成形时的摩擦阻力和成形抗力,提高工艺稳定性; (7)冷挤压:采用冷挤压成形技术,成形出和输出轴很接近的最终坯件,提高金属材料利用率,将后续机械加工的金属余量减小到较低水平,提高加工效率; (8)正火;正火处理的目的是降低冷挤压成形坯件因加工硬化所产生的较高硬度,去除因加工硬化所产生的应力,同时提高后续机械加工工艺的稳定性;
(9)校直;如果正火坯件出现过度弯曲,则需要通过校直工艺校正,为后续机械加工工序做准备;
上述机械加工包括粗车、半精车和精车,所述粗车、半精车和精车均采用数控车床且均是以小端中心孔(1)和大端60°锥孔(12)作为定位基准,上述机械加工和特种加工具体包括
(1)车大端面:去除大端面两端以及大端外圆的多余金属材料,为后续机械加工工序做准备;
(2)车小端面:加工去除小端面的多余材料,为后续机械加工工序做准备; (3)加工大端中心孔:加工大端中心孔,作为后续机械加工工序的过渡基准,最终会被加工去掉;
(4)加工小端中心孔:加工小端中心孔,作为后续机械加工工序的基准之一; (5)粗车基准面:粗加工后续机械加工工序的夹持基准,去除多余材料;
(6)精车基准面:加工出后续机械加工工序的夹持基准;
(7)车大端面及含油轴承座孔:加工大端面两端、外圆,去除多余材料,加工含油轴承座孔及60°锥孔,以此作为后续机械加工、冷滚轧渐开线螺旋花键、冲压齿轮轴底孔、以及铆挤装配等工序的多重定位基准;
(8)粗车外圆:粗加工各外圆以及渐开线螺旋花键(6)滚轧前的外圆,去除多余材料;
(9)半精车外圆:进一步加工各外圆,去除多余材料,加工渐开线螺旋花键滚轧成形段坯料形状和尺寸,包括倒角、斜角和渐开线螺旋花键滚轧前的外圆直径,以及卡簧槽和退刀槽;
(10)冷滚轧:应用冷滚轧成形技术加工制造渐开线螺旋花键,解决了无退刀槽齿形零件无法机械加工的难题,减少机械加工工序,加工效率大幅度提高20倍以上;
(11)精车外圆:精加工各外圆以及渐开线螺旋花键齿顶圆,去除多余材料,只留热处理后的磨削余量;
(12)冲孔:使用申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具在输出轴上冲压出三个齿轮轴底孔,冲孔时以上述含油轴承座孔作为定位基准,所述三个齿轮轴底孔的尺寸误差≤0.02,且相对于两个基准小端中心孔和含油轴承座孔的位置误差≤0.03;
(13)精车大端两面:加工大端面两侧以及大端外圆,去除多余材料和冲孔塌角,保证盘厚尺寸及形位公差要求;
(14)车总长:加工去除小端面的多余材料,保证总长尺寸;
(15)加工含油轴承座孔:加工含油轴承座孔,保证孔深尺寸;
(16)孔口倒角:孔口倒角去除毛刺,以利于齿轮轴铆挤装配,保证总成装配的质量;
(17)打标记:打上要求的标机;
(18)渗碳淬火;通过渗碳淬火处理提高输出轴心部和表面的硬度,改善组织,使表面的有效渗碳层深度达到要求;
(19)研磨基准孔:研磨用以提高基准孔表面粗糙度,清除孔内沙石等杂物;
(20)磨外圆:磨削使各外圆的尺寸、表面粗糙度、以及形位公差均达到要求;
上述辅助处理包括对已磨削产品进行清洗除污和防锈处理。
附图说明
具体实施方式
特种加工包括渐开线螺旋花键6的加工,渐开线螺旋花键6的加工为采用冷滚轧成形技术;
特种加工还包括冲孔,该冲孔为使用申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具在上述输出轴上冲压出三个齿轮轴底孔,冲孔时以含油轴承座孔作为定位基准,该三个齿轮轴底孔的尺寸误差≤0.02,且相对于作为基准的小端中心孔和含有轴承座孔的位置误差≤0.03;
机械加工的工艺过程均是以小端中心孔1和大端60°锥孔12作为定位基准;
机械加工包括粗车、半精车和精车,所述粗车、半精车和精车均采用数控车床;
辅助处理包括为已磨削产品进行清洗除污和防锈处理;
齿轮轴17、含油轴承18与输出轴19的组装为使用申请号为201020055282.2的专利公开的铆挤装配模具在液压机床上一次将含油轴承18和三根齿轮轴17铆挤装配到输出轴19上,三根齿轮轴17相对于两个作为基准的小端中心孔和含油轴承内孔的位置误差≤0.04。
坯料准备包括
(1)下料:热轧棒料采用剪切或锯割的工艺方法下料;
(2)抛丸:去除所下材料表面的氧化皮;
(3)车坯:车去下料时材料两端所形成的塌角并倒角,提高冷挤压预制坯时的工艺稳定性;
(4)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在坯料表面均匀覆盖一层磷化皂化膜;
制坯包括
(1)预制坯:采用冷挤压成形技术预制坯;
(2)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在预制坯件表面均匀覆盖一层磷化皂化膜; (3)预镦坯:采用冷挤压成形技术来预镦坯;
(4)退火;
(5)抛丸:去除之前退火坯件表面的氧化皮;
(6)表面处理:通过表面磷化皂化处理,在预镦坯件表面均匀覆盖一层磷化皂化膜; (7)冷挤压:采用冷挤压成形技术,成形出和输出轴19很接近的最终坯件; (8)正火;
(9)校直;
机械加工包括粗车、半精车和精车,所述粗车、半精车和精车均采用数控车床且均是以小端中心孔1和大端60°锥孔12作为定位基准,机械加工和特种加工具体包括
(1)车大端面:去除大端面两端13、15以及大端外圆14的多余金属材料; (2)车小端面:加工去除小端面16的多余材料;
(3)加工大端中心孔:加工大端中心孔,作为后续机械加工工序的过渡基准,最终会被加工去掉;
(4)加工小端中心孔:加工小端中心孔1,作为后续机械加工工序的基准之一; (5)粗车基准面:粗加工后续机械加工工序的夹持基准,去除多余材料;
(6)精车基准面:加工出后续机械加工工序的夹持基准;
(7)车大端面及含油轴承座孔:加工大端面两端13、15及外圆14,去除多余材料,加工含油轴承座孔8和大端60°锥孔12,以此作为后续机械加工、冷滚轧渐开线螺旋花键6、冲压齿轮轴底孔、以及铆挤装配等工序的多重定位基准;
(8)粗车外圆:粗加工各外圆2、4、9以及渐开线螺旋花键6滚轧前的外圆,去除多余材料;
(9)半精车外圆:进一步加工各外圆2、4、9,去除多余材料,加工渐开线螺旋花键6滚轧成形段坯料形状和尺寸,包括倒角5、斜角7和渐开线螺旋花键6滚轧前的外圆直径,以及卡簧槽3和退刀槽10;
(10)冷滚轧:应用冷滚轧成形技术加工制造渐开线螺旋花键6;
(11)精车外圆:精加工各外圆2、4、9以及渐开线螺旋花键6齿顶圆,去除多余材料,只留热处理后的磨削余量;
(12)冲孔:使用申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具在输出轴19上冲压出三个齿轮轴底孔11;冲孔时以含油轴承座孔作为定位基准,该三个齿轮轴底孔的尺寸误差≤0.02,且相对于作为基准的小端中心孔和含有轴承座孔的位置误差≤0.03;
(13)精车大端两面:加工大端面两侧13、15以及大端外圆14,去除多余材料和冲孔塌角,保证盘厚尺寸及形位公差要求;
(14)车总长:加工去除小端面16的多余材料,保证总长尺寸;
(15)加工含油轴承座孔:加工含油轴承座孔8,保证孔深尺寸;
(16)孔口倒角:孔口倒角去除毛刺,以利于齿轮轴17铆挤装配,保证总成装配的质量;
(17)打标记:打上要求的标机;
(18)渗碳淬火;
(19)研磨基准孔:研磨用以提高基准孔表面粗糙度,清除孔内沙石等杂物;
(20)磨外圆:磨削使各外圆2、4、9的尺寸、表面粗糙度、以及形位公差均达到要求;
辅助处理包括为已磨削产品进行清洗除污和防锈处理;
齿轮轴17、含油轴承18与输出轴19的组装为使用申请号为201020055282.2的专利公开的铆挤装配模具在液压机床上一次将含油轴承18和三根齿轮轴17铆挤装配到输出轴19上,三根齿轮轴17相对于两个作为基准的小端中心孔和含油轴承内孔的位置误差≤0.04。