專利名稱：汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車金屬零部件鍛造加工技術領域，尤其是一種汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝。
背景技術：
轉向機活塞是轉向器中的重要零件之一，為了使轉向機活塞能與其它轉向齒輪進行嚙合，需要在轉向機活塞上設置齒輪。出于使用壽命、空間等因素的考慮，轉向機活塞上的齒輪不是通過附加固定一個齒輪得到，而是需要在轉向機活塞上通過系列的加工所形成。目前轉向機活塞上的齒輪的成形過程為首先通過鍛造方式得到不帶齒輪的轉向機活塞，再通過切削加工方式在轉向機活塞上進行機加工得到齒輪(見圖1、圖2和圖幻。這種工藝有如下缺點第一，由于鍛造時在轉向機活塞上沒有鍛出齒輪，不但使機加工時切削的工作量大，浪費了原材料，降低了加工效率，提高了制造成本；并且大部分金屬流線被切斷，致使齒輪的強度、韌度和力學性能降低；第二，通過鍛造得到的轉向機活塞，雖然其表面硬度高，但從軸的表面至軸的中心其硬度會逐步降低，由于切削余量大以及金屬的硬度分布不均勻，在進行切削加工時，容易引起粘刀，不但影響切削效率，而且得到的齒輪力學性能差，使用壽命低。
發明內容
本發明的技術任務是針對上述技術中不足，提供了一種汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝。本發明解決技術問題所采用的技術方案是汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝，包括以下步驟，(1)加熱工序，即將初始坯料在加熱至1150°c 1300°C; ( 制坯工序，即將初始坯料鐓粗，得到預制坯，以便更好的去除坯料表面的氧化皮且使坯形更加符合汽車轉向機活塞；C3)預鍛工序，即將預制坯放入放入預鍛模中，通過預鍛合理分配坯料的體積，得到有齒輪初始形狀的預鍛件；(4)終鍛工序，即將預鍛件放入終鍛模中，使預鍛件繼續變形得到終鍛件，也就是具有齒輪的汽車轉向機活塞；(5)切邊工序，即對終鍛件進行切邊；(6)鍛造結束后齒輪上留有供機加工的切削量，對齒輪上留有的切削量進行切削加工，切削加工后作表面處理，得到合格的鍛件。所述齒輪上留有的供機加工的切削量的厚度為1. 5mm-4mm。所述預鍛模和終鍛模均由上模和下模組成，所述上模和下模上具有按照汽車轉向機活塞成品齒輪輪廓設計的齒形模膛。本發明所能帶來的有益效果是一、首先使得機加工的切削余量減少，縮短了加工時間，提高了加工效率，降低了加工成本；二、齒輪表面的金屬流線層沿著齒輪的形狀呈均勻分布，齒輪的齒頂部位、齒廓部位、齒根部位以及齒槽部位的金屬流線層的厚度基本相等，齒部切削加工時加工余量少，不但不容易粘刀，而且使得齒輪部位的金屬流線層能基本完整的予以保留，加工后齒輪的齒頂和齒根部位具有相同的強度，可以提高齒輪的強度。三、齒形的鍛出，可以節約材料，降低產品的成本。
圖1、以前未鍛出齒輪時，鍛件主視圖；圖2、以前未鍛出齒輪時，鍛件左視3、以前未鍛出齒輪時，鍛件A-A向剖視圖。圖4、本發明鍛出齒輪時，鍛件主視5、本發明鍛出齒輪時，鍛件左視6、本發明鍛出齒輪時，鍛件A-A向剖視圖。圖7、預鍛模的結構簡圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明做以下詳細說明如上面附圖所示本發明公開了汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝，包括以下步驟，(1) 加熱工序，即將初始坯料在加熱至1150°C 130(TC ;(幻制坯工序，即將初始坯料鐓粗，得到預制坯，以便更好的去除坯料表面的氧化皮且使坯形更加符合汽車轉向機活塞；(3)預鍛工序，即將預制坯放入放入預鍛模中，通過預鍛合理分配坯料的體積，得到有齒輪初始形狀的預鍛件；(4)終鍛工序，即將預鍛件放入終鍛模中，使預鍛件繼續變形得到終鍛件，也就是具有齒輪的汽車轉向機活塞；(5)切邊工序，即對終鍛件進行切邊；(6)鍛造結束后齒輪上留有供機加工的切削量，對齒輪上留有的切削量進行切削加工，切削加工后作表面處理，得到合格的鍛件。所述齒輪上留有的供機加工的切削量的厚度為1. 5mm-4mm。切削量在齒輪表面形成金屬流線層，沿著齒輪的形狀呈均勻分布，即在齒輪的齒頂部位、齒廓部位、齒根部位以及齒槽部位的金屬流線層的厚度基本相等，這樣在切削加工后齒輪的頂部和根部具有相同的強度。所述預鍛模和終鍛模均由上模1和下模2組成，所述上模1和下模2上具有按照汽車轉向機活塞成品齒輪輪廓設計的齒形模膛。鍛造時下模2固定在壓力機模架上，上模 1安裝在壓力機滑塊上，上模1隨著滑塊由上到下運動。本發明通過改進預鍛合理分配坯料的體積，鍛出齒輪的初始齒形，在終鍛過程中可有效避免鍛件出現塌角、折疊、無法完全鍛出齒形等鍛造缺陷。預鍛后將預鍛件放入終鍛模中使預鍛件繼續變形，得到具有齒輪的汽車轉向機活塞，鍛造完工后齒輪上預留供機加工的切削量。這樣首先使得機加工的余量減少，縮短了加工時間，提高了加工效率，降低了加工成本；其次通過本發明的方法在工件本身鍛出了齒輪，齒輪表面的金屬流線層沿著齒輪的形狀呈均勻分布，由于齒輪的齒頂部位、齒廓部位、齒根部位以及齒槽部位的金屬流線層的厚度基本相等，齒部切削加工時加工余量少，不但不容易粘刀，而且使得齒輪部位的金屬流線層能基本完整的予以保留，加工后齒輪的齒頂和齒根部位具有相同的強度，可以提高齒輪的強度；再次，齒形的鍛出，可以節約材料，降低產品的成本。
權利要求
1.汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝，其特征在于包括以下步驟，(1)加熱工序，即將初始坯料在加熱至1150°C 1300°C ； (2)制坯工序，即將初始坯料鐓粗，得到預制坯，以便更好的去除坯料表面的氧化皮且使坯形更加符合汽車轉向機活塞；C3)預鍛工序，即將預制坯放入放入預鍛模中，通過預鍛合理分配坯料的體積，得到有齒輪初始形狀的預鍛件；(4) 終鍛工序，即將預鍛件放入終鍛模中，使預鍛件繼續變形得到終鍛件，也就是具有齒輪的汽車轉向機活塞；( 切邊工序，即對終鍛件進行切邊；(6)鍛造結束后齒輪上留有供機加工的切削量，對齒輪上留有的切削量進行切削加工，切削加工后作表面處理，得到合格的鍛件。
2.根據權利要求1所述的汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝，其特征在于所述齒輪上留有的供機加工的切削量的厚度為1. 5mm-4mm。
3.根據權利要求1所述的汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝，其特征在于所述預鍛模和終鍛模均由上模和下模組成，所述上模和下模上具有按照汽車轉向機活塞成品齒輪輪廓設計的齒形模膛。
全文摘要
本發明公開了汽車轉向機活塞齒部鍛造工藝，步驟如下加熱工序；制坯工序；預鍛工序；終鍛工序；切邊工序；鍛造結束后齒輪上留有切削量，對齒輪上的切削量進行切削，然后作表面處理，得到合格的鍛件。本發明首先使得機加工的切削余量減少，縮短了加工時間，提高了加工效率，降低了加工成本；齒輪表面金屬流線層沿著齒輪的形狀均勻分布，齒輪的齒頂部位、齒廓部位、齒根部位以及齒槽部位的金屬流線層厚度基本相等，齒部切削加工時加工余量少，不但不易粘刀，而且使得齒輪部位的金屬流線層能基本完整的予以保留，加工后齒輪的齒頂和齒根部位具有相同的強度，可以提高齒輪的強度；另外，齒形的鍛出能節約材料，降低產品的成本。
文檔編號B21K7/12GK102166615SQ201110035698
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者何繼忠, 劉虹, 王波, 許峰, 趙昌德, 高鵬 申請人:山東金馬工業集團股份有限公司