专利名称：3倍以上孔径超深孔冷锻工艺的制作方法
技术领域：
该发明涉及一种深孔的制造工艺，特别涉及一种通过冷锻的方法加工3倍以上孔径的超深孔的制造工艺。
背景技术：
3倍以上孔径深孔被称为超深孔，目前市场上的超深孔的产品很多，在各领域已被广泛使用，但基本上都是采用传统的钻孔加工。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，传统方法制造的深孔，价格高，交货周期长。
发明内容
·
发明目的本发明的目的是提供一种生产效率高、质量稳定可靠的深孔冷锻工艺。技术方案一种3倍以上孔径超深孔冷锻工艺，所述深孔冷锻工艺包括以下步骤
a)下料为了保证整形的质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)退火为了提高挤压工序的质量，采用井式真空退火炉抽真空并充氮气保护退火，退火后材料硬度为HB113-120，同时又为了保证表面处理的效果退火后氧化脱碳单边深度小于等于O. I毫米；
c)制坯高度误差小于O.3毫米；
d)表面处理为了保证挤压工序的能够实现坯料深孔的加工，对步骤c中的坯料进行酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理，对反挤压深孔的坯料进行表面润滑处理；
e)整形通过油压机对整形模具施加压力，在整形模具的作用下将经过表面处理的坯料的端面进行平整，平整度小于等于O. 05，保证了反挤压模具在挤压深孔时不发生偏心现象；
f)反挤深孔通过油压机对反挤压模具施加压力，在反挤压模具的作用下将经过整形的坯料加工出需要的深孔，通过专用的反挤压模具实现了深孔的冷锻加工，提高了生产效率。步骤d所述表面处理包括以下步骤
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)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；通过酸洗可以去除表面的氧化皮，对坯料表面进行润滑处理
c)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;
d)热水洗为磷化前预热，如果不用热水事先预热，冷的坯料放入磷化池会将磷化池内的整体温度降低，直接影响表面处理的效果；
e)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 ；
f)风冷；
g)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。皂化处理的目的是在磷化层的表面再形成ー层皂化层，起到更好的润滑作用，以便保证挤压深孔的质量。有益效果本发明与传统的深孔加工エ艺相比提高了生产效率，降低了成本，提高了产品质量的稳定性和可靠性。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进ー步说明。エ艺路线下料一退火一制坯一表面处理一整形一反挤深孔 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，其压カ>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(对于毛坯此精度已足够)
表面处理工艺如下
化学除油(NaOH 6(Tl00g/L, Na2C03 60_80g/L， Na3P04 25_80g/L, Na2Si0310-15g/L,处理温度彡85°C，处理时间15 25min)
流动清水洗
酸洗(H2S04 120-180g/L, NaCl 8-10g/L,处理温度 65_75°C，处理时间 5-lOmin)
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) 热水洗，为磷化前预热
磷化处理(配方ZnO 9g/L, H3P04 23mg/L, H20 1L，该配方的总酸度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)
风冷
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)
整形采用2000KN的油压机进行挤压，端面平整度O. 05。反挤深孔采用2000KN的油压机进行挤压，挤压力P=80T，孔深82，孔粗糙度I. 6，挤压后产品同轴度O. 4，挤压后硬度ΗΒ150-210，挤压速度彡8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深孔的主要技术特征晶粒度好于6级
力学性能σ b≥1300MPa σ s ≥900MPa 孔底偏心O. 4
综上所述经冷锻所生产的深孔质量、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.ー种3倍以上孔径超深孔冷锻エ艺，其特征在于所述深孔冷锻エ艺包括以下步骤 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)制坯高度误差小于O.3毫米； d)表面处理对步骤c中的坯料进行酸洗、水洗、磷化处理、风冷以及皂化处理； e)整形通过油压机对整形模具施加压力，在整形模具的作用下将经过表面处理的坯料的端面进行平整，平整度小于等于O. 05 ； f)反挤深孔通过油压机对反挤压模具施加压力，在反挤压模具的作用下将经过整形的坯料加工出需要的深孔。
2.根据权利要求I所述的3倍以上孔径超深孔冷锻エ艺，其特征在于步骤d所述表面处理包括以下步骤 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)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； c)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; d)热水洗为磷化前预热； e)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で，处理时间30_40min ； f)风冷； g)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
本发明公开了一种3倍以上孔径超深孔冷锻工艺，所述深孔冷锻工艺包括下料、退火、制坯、表面处理、整形和反挤深孔等步骤，有益效果本发明与传统的深孔加工工艺相比提高了生产效率，降低了成本，提高了产品质量的稳定性和可靠性。
文档编号C23C22/12GK102909233SQ20121031308
公开日2013年2月6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