專利名稱：3倍以上孔徑超深孔冷鍛工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及一種深孔的制造工藝，特別涉及一種通過冷鍛的方法加工3倍以上孔徑的超深孔的制造工藝。
背景技術(shù)：
3倍以上孔徑深孔被稱為超深孔，目前市場上的超深孔的產(chǎn)品很多，在各領(lǐng)域已被廣泛使用，但基本上都是采用傳統(tǒng)的鉆孔加工。傳統(tǒng)的加工方法有效率低下、能耗過大、設(shè)備投資過大及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷，傳統(tǒng)方法制造的深孔，價格高，交貨周期長。
發(fā)明內(nèi)容
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發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠的深孔冷鍛工藝。技術(shù)方案一種3倍以上孔徑超深孔冷鍛工藝，所述深孔冷鍛工藝包括以下步驟
a)下料為了保證整形的質(zhì)量和降小整形工序的工作量，下料后的坯料的垂直度小于等于O. 3 ；
b)退火為了提高擠壓工序的質(zhì)量，采用井式真空退火爐抽真空并充氮?dú)獗Ｗo(hù)退火，退火后材料硬度為HB113-120，同時又為了保證表面處理的效果退火后氧化脫碳單邊深度小于等于O. I毫米；
c)制坯高度誤差小于O.3毫米；
d)表面處理為了保證擠壓工序的能夠?qū)崿F(xiàn)坯料深孔的加工，對步驟c中的坯料進(jìn)行酸洗、水洗、磷化處理、風(fēng)冷以及皂化處理，對反擠壓深孔的坯料進(jìn)行表面潤滑處理；
e)整形通過油壓機(jī)對整形模具施加壓力，在整形模具的作用下將經(jīng)過表面處理的坯料的端面進(jìn)行平整，平整度小于等于O. 05，保證了反擠壓模具在擠壓深孔時不發(fā)生偏心現(xiàn)象；
f)反擠深孔通過油壓機(jī)對反擠壓模具施加壓力，在反擠壓模具的作用下將經(jīng)過整形的坯料加工出需要的深孔，通過專用的反擠壓模具實(shí)現(xiàn)了深孔的冷鍛加工，提高了生產(chǎn)效率。步驟d所述表面處理包括以下步驟
a)化學(xué)除油將坯料投入60 100g/L的氫氧化鈉、60 80g/L碳酸鈉、25 80g/L磷酸鈉和10 15g/L的硅酸鈉溶液，處理溫度彡850C，處理時間15 25分鐘；
b)酸洗將坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化鈉溶液中酸洗，酸洗溫度為65-75°C，酸洗時間為5-10分鐘；通過酸洗可以去除表面的氧化皮，對坯料表面進(jìn)行潤滑處理
c)流動清水洗是為了防止吸附在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中，影響磷化效
果;
d)熱水洗為磷化前預(yù)熱，如果不用熱水事先預(yù)熱，冷的坯料放入磷化池會將磷化池內(nèi)的整體溫度降低，直接影響表面處理的效果；
e)磷化處理將經(jīng)過酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化鋅和23mg/L的磷酸溶液中磷化處理，溶液的總酸度16-20點(diǎn)，游離酸度為2. 5-4. 5點(diǎn)，溫度為85-90°C，處理時間30_40min ；
f)風(fēng)冷；
g)皂化將皂化液熔融后將坯料浸入皂化液中后拉起風(fēng)冷，然后再浸入拉起，如此反復(fù)3-4次后再風(fēng)冷。皂化處理的目的是在磷化層的表面再形成ー層皂化層，起到更好的潤滑作用，以便保證擠壓深孔的質(zhì)量。有益效果本發(fā)明與傳統(tǒng)的深孔加工エ藝相比提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。エ藝路線下料一退火一制坯一表面處理一整形一反擠深孔 下料采用數(shù)控帶鋸床下料，垂直度< O. 3
退火采用井式真空退火爐抽真空并充氮?dú)獗Ｗo(hù)退火，退火后氧化脫碳單邊< O. I毫米，退火后材料硬度HBl 13-120
要求I、加熱速度<150°C / h，降溫速度<50°C / h ；
2、預(yù)抽真空，每次抽完充入氮?dú)猓鋲亥?gt;O. OlMpa ；
3、退火金相組織為F+P球，級別為4-6級
制坯采用儀表車床制坯，高度誤差控制在O. 3以內(nèi)(對于毛坯此精度已足夠)
表面處理工藝如下
化學(xué)除油(NaOH 6(Tl00g/L, Na2C03 60_80g/L， Na3P04 25_80g/L, Na2Si0310-15g/L,處理溫度彡85°C，處理時間15 25min)
流動清水洗
酸洗(H2S04 120-180g/L, NaCl 8-10g/L,處理溫度 65_75°C，處理時間 5-lOmin)
流動清水洗，是為了防止吸附在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中，影響磷化效果) 熱水洗，為磷化前預(yù)熱
磷化處理(配方ZnO 9g/L, H3P04 23mg/L, H20 1L，該配方的總酸度16-20點(diǎn)，游離酸度為2. 5-4. 5點(diǎn)，溫度為85-90°C，處理時間30_40min)
風(fēng)冷
皂化(將皂化液熔融后將坯料浸入皂化液中后拉起風(fēng)冷，然后再浸入拉起，如此反復(fù)3-4次后再風(fēng)冷)
整形采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，端面平整度O. 05。反擠深孔采用2000KN的油壓機(jī)進(jìn)行擠壓，擠壓力P=80T，孔深82，孔粗糙度I. 6，擠壓后產(chǎn)品同軸度O. 4，擠壓后硬度ΗΒ150-210，擠壓速度彡8件/min。經(jīng)檢測擠壓后的金屬晶粒發(fā)生了改變，使原來近于球形的晶粒由于變形而被拉長，并呈有序排列。晶粒位向呈有序狀態(tài)，提高了變形抗力，同時也使力學(xué)性能各向異性。實(shí)踐證明經(jīng)擠壓后的深孔的主要技術(shù)特征晶粒度好于6級
力學(xué)性能σ b≥1300MPa σ s ≥900MPa 孔底偏心O. 4
綜上所述經(jīng)冷鍛所生產(chǎn)的深孔質(zhì)量、性能可靠，生產(chǎn)效率大副提高，成本明顯下降，可以滿足客戶的需求?！?br>
權(quán)利要求
1.ー種3倍以上孔徑超深孔冷鍛エ藝，其特征在于所述深孔冷鍛エ藝包括以下步驟 a)下料下料后的坯料的垂直度小于等于O.3 ； b)退火采用井式真空退火爐抽真空并充氮?dú)獗Ｗo(hù)退火，退火后氧化脫碳單邊深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度為HBl 13-120 ； c)制坯高度誤差小于O.3毫米； d)表面處理對步驟c中的坯料進(jìn)行酸洗、水洗、磷化處理、風(fēng)冷以及皂化處理； e)整形通過油壓機(jī)對整形模具施加壓力，在整形模具的作用下將經(jīng)過表面處理的坯料的端面進(jìn)行平整，平整度小于等于O. 05 ； f)反擠深孔通過油壓機(jī)對反擠壓模具施加壓力，在反擠壓模具的作用下將經(jīng)過整形的坯料加工出需要的深孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的3倍以上孔徑超深孔冷鍛エ藝，其特征在于步驟d所述表面處理包括以下步驟 a)化學(xué)除油將坯料投入60 100g/L的氫氧化鈉、60 80g/L碳酸鈉、25 80g/L磷酸鈉和10 15g/L的硅酸鈉溶液，處理溫度彡850C，處理時間15 25分鐘； b)酸洗將坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化鈉溶液中酸洗，酸洗溫度為65-75 °C，酸洗時間為5-10分鐘； c)流動清水洗是為了防止吸附在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中，影響磷化效果; d)熱水洗為磷化前預(yù)熱； e)磷化處理將經(jīng)過酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化鋅和23mg/L的磷酸溶液中磷化處理，溶液的總酸度16-20點(diǎn)，游離酸度為2. 5-4. 5點(diǎn)，溫度為85-90で，處理時間30_40min ； f)風(fēng)冷； g)皂化將皂化液熔融后將坯料浸入皂化液中后拉起風(fēng)冷，然后再浸入拉起，如此反復(fù)3-4次后再風(fēng)冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3倍以上孔徑超深孔冷鍛工藝，所述深孔冷鍛工藝包括下料、退火、制坯、表面處理、整形和反擠深孔等步驟，有益效果本發(fā)明與傳統(tǒng)的深孔加工工藝相比提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號C23C22/12GK102909233SQ20121031308
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者姚偉強(qiáng) 申請人:鎮(zhèn)江中虎彈簧有限公司