一种变速箱用主动轴的锻造方法

《一种变速箱用主动轴的锻造方法》涉及一种变速箱用主动轴的锻造方法。

1.《一种变速箱用主动轴的锻造方法》包括以下步骤：a、浇注圆柱形坯料步骤钢锭中化学成分重量百分比为：0.096%≤C≤0.150%，2.1%≤Si≤2.40%，1.1%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%，Ni0.11-0.22%，8.50%≤Cr≤11.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量为铁及不可避免的杂质；浇注成型的钢锭温度降至350℃，再加热至670-760℃，保温3-5小时，炉冷至300℃，保温3小时，再加热至650-760℃，保温10小时，以34℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至180℃；b、锻造步骤（1）选用直径为70毫米圆柱形坯料，利用剪切机进行下料，剪切后毛坯件长度270.3毫米；（2）将步骤（1）的毛坯件放入中频加热炉加热，加热温度1120-1180℃，保持加热时间3.6分钟；（3）将毛坯件放入冲床进行镦粗，镦粗厚度40±1毫米；（4）将压方后的毛坯件放入摩压机中安装的成型模具上，利用成型模具热锻毛坯件；温度900℃，压力400T；（5）将热锻后的毛坯件，放入冲床中进行切边、热校处理；c、热处理将锻造成型的主动轴置于第一设定温度的淬火炉中，第一设定温度为800℃-900℃，保持淬火炉内温度对主动轴实施淬火，保温时间范围为2.2-2.8小时，将淬火加热后的主动轴出炉冷却至温度≤150℃；将冷却后的主动轴置于第二设定温度的回火炉中，第二设定温度为560℃-650℃，保持回火炉内温度对主动轴实施回火，保温时间范围为3.2-4.5小时，将回火加热后的主动轴出炉冷却；经过回火处理后，再将主动轴的头部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，主动轴的尾部在900-1020℃，保温6-8小时，然后空冷，最后主动轴中部再加温至温度为160～190℃，保温2-3小时，放入铁箱中堆冷；d、磷化处理，在常温下将主动轴在热火封闭温度为280-300℃，采用pH值为8的表面调整剂处理1-2分钟，经滴空1-2分钟后，采用磷化剂处理15-20分钟，再经滴空1-2分钟后，采用清水清洗1-2分钟，再滴空1-2分钟后，将主动轴置于78-100℃的热水中处理0.5-1分钟；e、将热处理后的主动轴抛丸处理；f、将抛丸处理的主动轴包装。

2.根据权利要求1所述变速箱用主动轴的锻造方法，其特征在于，所述的主动轴的头部加热到350℃，保温4.5小时，然后喷雾冷却处理，主动轴的尾部在990℃，保温7小时，然后空冷，最后主动轴中部再加温至温度为170℃，保温2.5小时，放入铁箱中堆冷。

主动轴是汽车上的关键零件，由于其形状的特殊性及其使用性能的重要性，因而增加了其锻造成型的困难，在料的分配及工艺的选择上都需要慎重考虑。为此，开发该类锻件的合理锻造方法也颇受全球关注。截至2012年8月，中国的主动轴常规的工艺流程为：加热、预锻、终锻、精整。该方案的缺点为：需要大吨位压力机，能耗大、材料利用率低，造成锻件成本高。以该方案的工艺流程所产生的锻件容易出现夹污、充不满等，缺陷废品率达5%，而且原料利用率只有20-30%，由于飞边过大等原因，模具的寿命也只有在5000-6000件左右。

一种变速箱用主动轴的锻造方法专利目的

《一种变速箱用主动轴的锻造方法》使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，产品的力学性能进一步改善，节约了产品用料，提高了产品的模具寿命。

一种变速箱用主动轴的锻造方法技术方案

1、《一种变速箱用主动轴的锻造方法》包括以下步骤：a、浇注圆柱形坯料步骤钢锭中化学成分重量百分比为：0.096%≤C≤0.150%，2.1%≤Si≤2.40%，1.1%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%，Ni0.11-0.22%，8.50%≤Cr≤11.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量为铁及不可避免的杂质；浇注成型的钢锭温度降至350℃，再加热至670-760℃，保温3-5小时，炉冷至300℃，保温3小时，再加热至650-760℃，保温10小时，以34℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至180℃；b、锻造步骤1、选用直径为70圆钢，利用剪切机进行下料，剪切后毛坯件长度270.3毫米；

2、将步骤1的毛坯件放入中频加热炉加热，加热温度1120-1180℃，保持加热时间3.6分钟；

3、将毛坯件放入冲床进行镦粗，镦粗厚度40±1毫米；

4、将压方后的毛坯件放入摩压机中安装的成型模具上，利用成型模具热锻毛坯件；温度900℃，压力400T；

5、将热锻后的毛坯件，放入冲床中进行切边、热校处理；c、热处理将锻造成型的主动轴置于第一设定温度的淬火炉中，第一设定温度为800℃-900℃，保持淬火炉内温度对中间轴实施淬火，保温时间范围为2.2-2.8小时，将淬火加热后的中间轴出炉冷却至温度≤150℃；将冷却后的主动轴置于第二设定温度的回火炉中，第二设定温度为560℃-650℃，保持回火炉内温度对中间轴实施回火，保温时间范围为3.2-4.5小时，将回火加热后的中间轴出炉冷却；经过回火处理后，再将主动轴的头部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，主动轴的尾部在900-1020℃，保温6-8小时，然后空冷，最后主动轴中部再加温至温度为160～190℃，保温2-3小时，放入铁箱中堆冷；d、磷化处理，在常温下将主动轴在热火封闭温度为280-300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1-2分钟，经滴空1-2分钟后，采用磷化剂处理15-20分钟，再经滴空1-2分钟后，采用清水清洗1-2分钟，再滴空1-2分钟后，将主动轴置于78-100℃的热水中处理0.5-1分钟；e、将热处理后的主动轴抛丸处理；f、将抛丸处理的零件包装。所述的主动轴的头部加热到350℃，保温4.5小时，然后喷雾冷却处理，主动轴的尾部在990℃，保温7小时，然后空冷，最后主动轴中部再加温至温度为170℃，保温2.5小时，放入铁箱中堆冷。

一种变速箱用主动轴的锻造方法改善效果

《一种变速箱用主动轴的锻造方法》使其利于大批量的工业化的生产，并减少了锻造过程中出现夹污、充不满的现象，产品的力学性能进一步改善，节约了产品用料，提高了产品的模具寿命。该发明的力学性能检测数据如下：抗拉强度≥854兆帕、屈服强度≥661兆帕、伸长率≥16%、断面收缩率≥35%、布氏硬度HB=211—229。

1、《一种变速箱用主动轴的锻造方法》包括以下步骤：a、浇注圆柱形坯料步骤钢锭中化学成分重量百分比为：0.096%≤C≤0.150%，2.1%≤Si≤2.40%，1.1%≤Mn≤1.30%，痕量≤P≤0.033%，痕量≤S≤0.0260%，Ni0.11-0.22%，8.50%≤Cr≤11.50%，痕量≤B≤0.0018%，余量为铁及不可避免的杂质；浇注成型的钢锭温度降至350℃，再加热至670-760℃，保温3-5小时，炉冷至300℃，保温3小时，再加热至650-760℃，保温10小时，以34℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至180℃；b、锻造步骤1、选用直径为70圆钢，利用剪切机进行下料，剪切后毛坯件长度270.3毫米；

2、将步骤1的毛坯件放入中频加热炉加热，加热温度1120-1180℃，保持加热时间3.6分钟；

3、将毛坯件放入冲床进行镦粗，镦粗厚度40±1毫米；

4、将压方后的毛坯件放入摩压机中安装的成型模具上，利用成型模具热锻毛坯件；温度900℃，压力400T；

5、将热锻后的毛坯件，放入冲床中进行切边、热校处理；c、热处理将锻造成型的主动轴置于第一设定温度的淬火炉中，第一设定温度为800℃-900℃，保持淬火炉内温度对中间轴实施淬火，保温时间范围为2.2-2.8小时，将淬火加热后的中间轴出炉冷却至温度≤150℃；将冷却后的主动轴置于第二设定温度的回火炉中，第二设定温度为560℃-650℃，保持回火炉内温度对中间轴实施回火，保温时间范围为3.2-4.5小时，将回火加热后的中间轴出炉冷却；经过回火处理后，再将主动轴的头部加热到320-380℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，主动轴的尾部在900-1020℃，保温6-8小时，然后空冷，最后主动轴中部再加温至温度为160～190℃，保温2-3小时，放入铁箱中堆冷；d、磷化处理，在常温下将主动轴在热火封闭温度为280-300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1-2分钟，经滴空1-2分钟后，采用磷化剂处理15-20分钟，再经滴空1-2分钟后，采用清水清洗1-2分钟，再滴空1-2分钟后，将主动轴置于78-100℃的热水中处理0.5-1分钟；e、将热处理后的主动轴抛丸处理；f、将抛丸处理的零件包装。所述的主动轴的头部加热到350℃，保温4.5小时，然后喷雾冷却处理，主动轴的尾部在990℃，保温7小时，然后空冷，最后主动轴中部再加温至温度为170℃，保温2.5小时，放入铁箱中堆冷。

2020年7月17日，《一种变速箱用主动轴的锻造方法》获得安徽省第七届专利奖优秀奖。 2100433B

一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法专利目的

《一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法》的目的是解决带耳块整体框的坯料设计、锻坯制备、锻件成形问题。采用与耳块角度相应的大角度V形荒坯进行锻造，解决了上述大型整体锻件的锻造成形问题；进一步地，通过对V形荒坯进行等温制坯、等温锻造，更好地解决了上述大型整体锻件的精确成形和组织性能均匀性问题。采用该发明方法仅通过2～3火可以完成整个锻件成形过程，大大缩短了工序、提高了材料利用率。

《一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法》提供了一种带耳块大型整体锻造金属框架及其制备方法，其中，框架一体锻造成形，无需分段制作；进一步地，该框架整体组织性能的均匀性良好。通过V形坯料设计的方法，可很好地解决上述问题。更进一步地，对于V形坯料采用全等温成形（等温预锻坯 等温终锻件），使得大型整体锻造框架能够精确成形，具有良好的组织性能均匀性。

一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法技术方案

《一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法》提供了如下的技术方案：

一种带耳块的大型整体锻造金属框架，其中，框架外廓尺寸大于1米×1米，整个框架一体锻造成形，无需扩孔及分段制作。

此外，《一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法》还提供了一种带耳块的大型整体锻造金属框架的制备方法，包括以下步骤：

（1）V形荒坯制坯：下料，得到厚度均匀的板坯，通过在板坯上施加压力制备出V形荒坯，压力作用在相应于V形的底部，其中，V形荒坯的夹角及延伸长度由耳块之间的夹角和尺寸决定。

（2）V形荒坯预锻：对制得的V形荒坯放入模具进行锻造，V形荒坯的延伸边对应于框架的耳块；锻造后，V形荒坯的延伸边形成耳块部分，其余部分形成框架主体。

（3）预锻坯精整：去掉预锻坯中部的孔部材料。

（4）终锻件模锻成形：放入最终成形的框架模具进行锻造，得到带耳块的大型整体锻造金属框架。由上述方法制得的带耳块的大型整体锻造金属框架，框架一体锻造成形，无需扩孔及分段制作。

为了得到更好的组织性能，优选地，可将所述的V形荒坯通过在相变点Tβ以下20～40℃等温预锻实现金属的合理分配，形成组织性能均匀的带耳块的大型框架外形。

更优选地，精整后的预锻坯通过压力机在相变点Tβ以下20～40℃等温模锻获得精密终锻件；进一步优选地，等温锻造模具用K3高温合金铸造加工而成。

优选地，原始材料为棒材，将棒材镦拔后下料得到厚度均匀的板坯，通过在板坯上施加压力制备出V形荒坯，油压机镦拔坯料时每火变形量为30～50％，或在自由锻镦拔坯料时每火变形量控制在15～40％。优选地，镦拔坯料时制坯温度控制在相变点Tβ以下25～40℃。

更优选地，所述终锻件成形后风冷，然后，终锻件热处理工艺为普通退火，空冷。

优选地，金属可为铝合金、钛合金或镍基合金等。

一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法有益效果

2014年之前的技术对这类大型框架零件的制造方法多采用若干中小锻件焊接而成，构件制造过程中需要焊接、机加工、无损检测、热处理等多个工序并重复以上工序才能完成，加工周期长、质量稳定性不高。扩孔只能解决不带耳块的对称性框架的制造。《一种带耳块的大型整体锻造金属框架及其制备方法》突破了带耳块大型复杂整框成形锻造的多项关键技术，达到精锻件的技术条件，解决了上述大型整体锻件的精确成形和组织性能均匀性问题，仅通过2～3火可以完成整个锻件成形过程，大大缩短了工序、提高了材料利用率。