压力机热挤压汽车差速器壳的制造方法.pdf

本发明涉及一种压力机热挤压汽车差速器壳工的制造方法，它是通过下料、中频加热、预挤压、成型挤压，制成热挤压坯料，然后经过时效、切削加工、调质、精加工即为成品。该方法制成的汽车差速器壳，能够可靠地保证产品质量，无裂纹、夹杂、缩孔、疏松、气孔、砂眼、表面粘砂等内在质量缺陷，使用性能可靠，寿命长。而且与现有技术相比，本发明的制造方法具有工序简单、劳动强度小、材料消耗少、生产效率高、成本低，成品率能达99.5％以上等优点。

1、  一种压力机热挤压汽车差速器壳工的制造方法，其特征在于：它是按以下步骤进行：
(1)下料：按照成型毛坯的重量的101～102％截取中碳钢或中碳合金钢原料备用；
(2)加热：将截取的中碳钢或中碳合金钢原料置入中频加热中加热至1100～1200℃；
(3)预挤压：将加热好的原料置入压力机上的预挤压模具中，预挤压成台阶形柱状粗坯；
(4)挤压成型：将预挤压毛坯起模后立即置入压力机上的成型模具内，挤压成型，制成差速器壳精坯，成型挤压温度控制在1050℃以上；
(5)将挤压成型的差速器壳毛坯进行常温时效处理或在退火炉中进行加热时效处理，加热温度控制在850～870℃，保温时间为2～3小时；
(6)将差速器壳毛坯对安装配合面进行粗切削加工，制成差速器壳半成品；
(7)将差速器壳半成品进行调质处理，调质硬度值为HRC20-24；
(8)将调质后的差速器壳半成品进行精切削加工成型，即制成本发明的汽车差速器壳成品。

2、  根据权利要求1所述的压力机热挤压汽车差速器壳工的制造方法，其特征在于：所述压力机为油压机或水压机或汽压机。

压力机热挤压汽车差速器壳的制造方法
技术领域
本发明属于汽车配件制作技术领域，具体是一种压力机热挤压汽车差速器壳工的制造方法。
背景技术
差速器是汽车驱动桥差速传动的主要部件之一，为车辆提供差速、向两边半轴传递动力的重要功能，对汽车的性能和安全有着非常重要的作用，而且在重型车辆使用中承受着非常大的载荷，一旦出现故障，维修更换难度大、费时费力，维修费用高，对汽车的运行影响极大，因此对其生产质量及其使用性能有着较高的要求。特别是差速器壳，由于其形状复杂，制造难度较大，质量不易保证。而在现有技术中，差速器壳的制作普遍采用铸纲件毛坯加工制作，存在以下缺陷：
(1)由于其形状复杂，铸造工艺性差，因而需要设置较大的冒口来补偿其内部的收缩，导致钢水收得率低，加之需要制作模型、翻砂造型、烘干、扣箱、钢水熔化、冶炼、浇注、浇冒口切割、时效处理等，因而工序复杂，成本高、成品率低，劳动强度大，生产环境恶劣，污染严重，生产效率低；
(2)产品容易产生裂纹、夹杂、缩孔、疏松、气孔、砂眼、表面粘砂等缺陷，造成毛坯报废，金切加工困难，产品强度低，使用寿命短，使用中易出现机油渗漏等；
(3)产品表面粗糙，尺寸精度低，重量大，材料消耗多。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够可靠地保证产品质量，而且工序简单、劳动强度小、材料消耗少、生产成本低、效率高的汽车差速器壳热挤压工艺方法。
实现本发明的目的所采取的制造方法是按以下步骤进行：
(1)下料：按照成型毛坯的重量的101～102％截取中碳钢或中碳合金钢原料备用；
(2)加热：将截取的中碳钢或中碳合金钢原料置入中频加热中加热至1100～1200℃；
(3)预挤压：将加热好的原料置入压力机上的预挤压模具中，预挤压成台阶形柱状粗坯；
(4)挤压成型：将预挤压毛坯起模后立即置入压力机上的成型模具内，挤压成型，制成差速器壳精坯，成型挤压温度控制在1050℃以上；
(5)将挤压成型的差速器壳毛坯进行常温时效处理或在退火炉中进行加热时效处理，加热温度控制在850～870℃，保温时间为2～3小时；
(6)将差速器壳毛坯对安装配合面进行粗切削加工，制成差速器壳半成品；
(7)将差速器壳半成品进行调质处理，调质硬度值为HRC20-24；
(8)将调质后的差速器壳半成品进行精切削加工成型，即制成本发明的汽车差速器壳成品。
所述压力机为油压机或水压机或汽压机。
按照本发明的制造方法制成的汽车差速器壳，能够可靠地保证产品质量，无裂纹、夹杂、缩孔、疏松、气孔、砂眼、表面粘砂等内在质量缺陷，使用性能可靠，寿命长。而且与现有技术相比，本发明的工艺方法具有工序简单、劳动强度小、材料消耗少、生产效率高、成本低，成品率能达99.5％以上等优点。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
图2是本发明预挤压状态的示意图；
图3是本发明成型挤压状态的示意图。
具体实施方式
参看图1，本发明压力机热挤压汽车差速器壳的制造方法是：首先根据设计要求取中碳钢或中碳合金钢圆钢，截取单件差速器壳所需原料，其重量可按挤压成型毛坯重量的101～102％控制，仅留加热和挤压过程烧损及氧化皮损失余量，以便直接压制成成型毛坯，节省材料和加工工作量，截取原料的直径和长度比按1∶1～1.5为佳。然后，将截取的原料置入中频加热机的加热工位中进行加热，加热至1100～1200℃，立即置入压力机上的预挤压模具中，预挤压成台阶形柱状粗坯(参见图2)，再将预挤压粗坯起模后立即置入压力机上的成型模具内，成型挤压温度应控制在1050℃以上，然后挤压成型，即制成差速器壳精坯(参见图3)。压力机根据挤压差速器壳毛坯的大小，可以采用1000t～1600t的水压机或油压机，也可采用汽压机。而后，将挤压成型的差速器壳精坯置入退火炉中进行时效处理，以消除余应力，退火处理温度为850～870℃，保温时间为2～3小时，也可在常温下进行时效处理。将经时效处理的差速器壳精坯先在金切机床上对安装配合面进行粗加工，而后进行调质处理，处理硬度值为HRC20-24，以便改善其内部组织结构，增加工件强度。最后按照设计要求，在金切机床上进行精切削加工成型，即制成本发明的汽车差速器壳成品。
图2中各标号分别为：预挤压凸模1、工件粗坯2、预挤压凹模3、模套4、模座5、基座6。
图3中各标号分别为：成型挤压凸模1a、工件精坯2a、成型挤压凹模3a、模套4、模座5、基座6。
按照上述方法挤压制作汽车差速器壳坯料，经过加热、挤压、冷却，能够使金属内部晶粒得到细化，增强金属内部组织结构的致密度，提高零件的抗腐蚀能力。而且，工件毛坯在挤压成型的过程中，受三向压应力，使零件内部晶体结构呈由内向外的全纤维金属流线和致密的金相组织，从而大幅度提高速器壳的力学性能。同时，在材料的选择上，可选用高性能的合金钢，并经调质处理，使其具有良好的综合力学性能，有较高的抗疲劳极限和抗多次冲击能力以及良好的低温冲击韧性，能够完全避免壳体的破裂。由于挤压模具精度高，可使工件重量标准统一。试验证明，制造的差速器壳使用寿命长，疲劳台架试验>130万次，金相组织>5级，工件强度δb>880N/mm²，远高于铸钢件差速器壳的强度。