专利名称：摩托车脚启动轴制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摩托车脚启动轴的制造工艺。
背景技术：
目前市场上的脚启动轴的种类很多，在摩托车上已被广泛使用，但齿形部分基本上都是采用传统的铣齿加工。传统的工艺路线为下料一打中心孔一车外圆一铣矩形齿一铣三角齿，传统的加工方法有效率低下、能耗过大、设备投资过大及产品质量不稳定等缺陷。 每班仅可生产毛坯200件左右，设备、刀具投资过大(共需2把铣刀计4W RMB，铣床3台60WRMB)，此外原材料浪费严重(单个毛坯浪费O. 8Kg左右)，而且由于热轧棒料本身的缺陷(如夹杂、金属纤维不流畅等)无法通过后续的加工予以弥补，给产品质量带来隐患。脚启动轴是一种传动机构，对外齿有很高的强度要求，同时对产品的金相要求极高(晶粒度等级为6级)，传统的制造方法很难实现。
发明内容
发明目的本发明的目的是提供一种生产效率高、质量稳定并且强度高的摩托车脚启动轴制造工艺。技术方案一种摩托车脚启动轴制造工艺，所述冷锻工艺包括以下步骤
a)下料采用采用数控锯床下料，垂直度小于等于O.3 ；
b)退火采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后氧化脱碳单边深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度为HBl 13-120 ；
c)制坯采用仪表车床制坯，高度误差控制在O.3以内；
d)表面润滑对步骤c中的坯料进行除油、酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理；
e)正挤采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力为60T，杆部跳动控制在O.05以内；
f)复合锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力为40T，花键槽宽误差O.03以内，齿面粗糙度I. 6，挤压后产品同轴度O. 1，挤压后硬度HB150-180，挤压速度彡3件/min。步骤b所述的退火加热速度小于150°C/ h，降温速度小于50°C/ h;预抽真空，每次抽完充入氮气，其压力大于等于O. OlMPa ;退火金相组织为F+P球，级别为4_6级。步骤d所述表面润滑包括以下步骤
a)化学除油将坯料投入60 100g/L的氢氧化钠、60 80g/L碳酸钠、25 80g/L磷酸钠和10 15g/L的硅酸钠溶液，处理温度彡850C，处理时间15 25分钟；
b)流动清水洗；
c)酸洗将坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化钠溶液中酸洗，酸洗温度为65-75 °C，酸洗时间为5-10分钟；
d)流动清水洗是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效
果;
e)热水洗为磷化前预热；f)磷化处理将经过酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化锌和23mg/L的磷酸溶液中磷化处理，溶液的总酸度16-20点，游离酸度为2. 5-4. 5点，温度为85-90°C，处理时间30-40min ；
g)风冷；
h)皂化将皂化液熔融后将坯料浸入皂化液中后拉起风冷，然后再浸入拉起，如此反复3-4次后再风冷。有益效果本发明通过在室温状态下对金属进行挤压，挤压后金属晶粒细小，晶粒度等级达到6级以上，同时生产效率得到极大的提高，产品质量稳定可靠。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。
发明所述工艺路线下料一退火一表面润滑一正挤一复合锻齿
此生广方式的生广效率得到极大的提闻，每班可生广毛还3000件左右，设备、工装投资较低(仅需压机一台18WRMB、模具二套2WRMB及一些辅助的配套设施共计20WRMB)，此外单个毛坯可节约原材料O. 4Kg左右，而且在冷挤压的过程中金属的变形剧烈，故产生冷作硬化，且金属纤维完整，大大提高了技术的强度指标，弥补了热扎棒料本身可能存在的缺陷，保证了产量质量。下料采用数控带锯床下料，垂直度< O. 3。退火采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后氧化脱碳单边(O. I毫米，退火后材料硬度HBl 13-120。要求I、加热速度<150°C / h，降温速度<50°C / h ；
2、预抽真空，每次抽完充入氮气，其压力>O. OlMpa ；
3、退火金相组织为F+P球，级别为4-6级
制坯采用仪表车床制坯，高度误差控制在O. 3以内。表面润滑
a)化学除油将坯料投入60 100g/L的氢氧化钠、60 80g/L碳酸钠、25 80g/L磷酸钠和10 15g/L的硅酸钠溶液，处理温度彡850C，处理时间15 25分钟；
b)流动清水洗；
c)酸洗将坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化钠溶液中酸洗，酸洗温度为65-75 °C，酸洗时间为5-10分钟；
d)流动清水洗是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效
果;
e)热水洗为磷化前预热；
f)磷化处理将经过酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化锌和23mg/L的磷酸溶液中磷化处理，溶液的总酸度16-20点，游离酸度为2. 5-4. 5点，温度为85_90°C，处理时间30_40min ；
g>风冷；
h)皂化将皂化液熔融后将坯料浸入皂化液中后拉起风冷，然后再浸入拉起，如此反复3-4次后再风冷。
正挤采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力P=60T，杆部跳动O. 05。复合锻齿采用2000ΚΝ的油压机进行挤压，挤压力Ρ=40Τ，花键槽宽误差O. 03以内，齿面粗糙度I. 6，挤压后产品同轴度O. 1，挤压后硬度ΗΒ150-180，挤压速度彡3件/min。经检测挤压后的金属晶粒发生了改变，使原来近于球形的晶粒由于变形而被拉长，并呈有序排列。晶粒位向呈有序状态，提高了变形抗力，同时也使力学性能各向异性。实践证明经挤压后的启动轴的主要技术特征
1、晶粒度好于6级
2、力学性能σb ^ 1300MPa σ s 彡 900MPa
3、配合等级9级
4、机械耐久性S100万次·
综上所述经冷锻所生产的启动轴质量、性能可靠，生产效率大副提高，成本明显下降，可以满足客户的需求。
权利要求
1.一种摩托车脚启动轴制造工艺，其特征在于所述冷锻工艺包括以下步骤 a)下料采用采用数控锯床下料，垂直度小于等于O.3 ； b)退火采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后氧化脱碳单边深度小于等于O. I毫米，退火后材料硬度为HBl 13-120 ； c)制坯采用仪表车床制坯，高度误差控制在O.3以内； d)表面润滑对步骤c中的坯料进行除油、酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理； e)正挤采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力为60T，杆部跳动控制在O.05以内； f)复合锻齿采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力为40T，花键槽宽误差O.03以内，齿面粗糙度I. 6，挤压后产品同轴度O. 1，挤压后硬度HB150-180，挤压速度彡3件/min。
2.根据权利要求I所述的摩托车脚启动轴制造工艺，其特征在于步骤b所述的退火加热速度小于150°C/ h，降温速度小于50°C / h;预抽真空，每次抽完充入氮气，其压力大于等于O. OlMPa ;退火金相组织为F+P球，级别为4_6级。
3.根据权利要求I所述的摩托车脚启动轴制造工艺，其特征在于步骤d所述表面润滑包括以下步骤 a)化学除油将坯料投入60 100g/L的氢氧化钠、60 80g/L碳酸钠、25 80g/L磷酸钠和10 15g/L的硅酸钠溶液，处理温度彡850C，处理时间15 25分钟； b)流动清水洗； c)酸洗将坯料投入120-180g/L的硫酸和8-10g/L的氯化钠溶液中酸洗，酸洗温度为65-75 °C，酸洗时间为5-10分钟； d)流动清水洗是为了防止吸附在坯料表面的酸洗液带入下道磷化液中，影响磷化效果; e)热水洗为磷化前预热； f)磷化处理将经过酸洗和水洗的坯料投入9g/L氧化锌和23mg/L的磷酸溶液中磷化处理，溶液的总酸度16-20点，游离酸度为2. 5-4. 5点，温度为85_90°C，处理时间30-40min ； g)风冷； h)皂化将皂化液熔融后将坯料浸入皂化液中后拉起风冷，然后再浸入拉起，如此反复3-4次后再风冷。
全文摘要
一种摩托车脚启动轴制造工艺,包括下料、退火、制坯、表面润滑、正挤和复合锻齿等步骤。有益效果本发明通过在室温状态下对金属进行挤压，挤压后金属晶粒细小，晶粒度等级达到6级以上，同时生产效率得到极大的提高，产品质量稳定可靠。
文档编号B23P15/00GK102896467SQ201210313229
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者姚伟强 申请人:镇江中虎弹簧有限公司