[发明专利]一种差速器壳挤压冲孔工艺

说明书

本发明涉及锻造、模锻技术领域，公开了一种差速器壳挤压冲孔工艺、冲孔模具及锻造模具，工艺流程包含初锻—挤冲孔，初锻时，在成型部中心成型盲孔深孔，在预挤压部底面成型导流槽；挤冲孔时，通过冲头向下挤压成型部中心的盲孔深孔，盲孔深孔与导流槽之间的厚度减小，部分金属水平方向流动用于预挤压部外圆直径的成型，多余金属随冲头向下继续运动直至被冲切形成通孔。本发明具有以下优点和效果：初锻用锻造模具采用分体结构，将用于成型部中心盲孔深孔的冲头镶入到初锻模具；挤冲孔阶段，采用平底式冲头结构设计，将锻件挤压成型和冲孔工序复合到一套模具，解决了传统工序需要两套模具完成挤压和冲孔的问题。

技术领域

本发明涉及锻造、模锻技术领域，特别涉及一种差速器壳挤压冲孔工艺。

背景技术

差速器壳是差速器的重要部件之一，是一种近似回转型的壳体，差速器壳较小的一端为圆柱端，另一端为碗状的大盘，其用于支撑差速器主要零件，大盘底部有沿圆柱端轴向的通孔，该通孔用于穿过传动轴。

针对差速器壳、轮毂等这类中间孔直径小、深度大的锻件，现有的中间孔加工技术主要有以下三种：

第一种，锻造成实心锻件，然后机加工直接钻中间孔。这种加工方式，产品的加工工序长，同时采用机加工的方式钻中间孔，加工效率低，生产成本高。

第二种，授权公告号为CN105798538B的中国发明专利公开了差速器壳挤压冲孔工艺，锻造成实心锻件，然后采用一套挤孔模具进行热挤孔，热挤孔后的锻件再采用一套冲孔模具进行冲孔。该工艺通过热挤压，使热挤压前的实心锻件外形尺寸达到产品要求，同时挤出中间孔，并留有薄的连皮，然后转至冲孔模具，冲出中间孔。该工艺可实现各种规格差速器壳、轮毂锻件的挤压冲孔，但是热挤压和冲孔作为两个单独的工步，需投入两套模具，模具制作成本高，挤压冲孔节拍长，通常完成一次挤压—转运--冲孔约1分钟；挤压前锻件下端的圆弧高度控制不好，容易在锻件下底面产生圆环状折叠。

第三种，授权公告号为CN101439364B的中国发明专利公开了轮毂锻件花键孔挤孔成形工艺及其专用挤孔模具，锻造成实心锻件，然后采用一套挤冲孔模具，在挤孔的同时完成冲孔。该工艺在冲孔的同时将挤压前的实心锻件挤压到产品要求的尺寸，这样冲孔过程中锻件心部大量金属参与了成型过程，因此该工艺仅适用于5kg以下的小型轮毂锻件，同时存在冲头寿命低，锻件高度尺寸不稳定的情况，挤冲孔后的锻件还需要增加校正工序来保证锻件的高度尺寸；锻件容易出现小端圆柱一周圆弧处充型不饱满。

现有工艺中均采用挤压前锻件高度和直径均比挤压后锻件直径和高度小的方式，在挤孔过程中利用金属的流动来填充锻件的高度和直径，这种方式导致参与流动的金属多，多余金属会导致锻件高度尺寸稳定性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种差速器壳挤压冲孔工艺及其模具，可以解决现有工艺存在的生产效率低、工序流程长、冲头寿命低、锻件尺寸不稳定、折叠、充型不满的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种差速器壳挤压冲孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过锻造将坯料锻造成初始锻件，所述初始锻件由上至下分为成型部和预挤压部两部分，锻造时，在成型部中心成型盲孔深孔，在预挤压部底面成型用于增加金属向下流动阻力的导流槽，初始锻件成型部高度为H，预挤压部高度为H2，成型部下端为圆筒型，预挤压部为直径由上至下逐渐缩小的梯台型，预挤压部顶面直径与成型部直径均为D，预挤压部拔模角度为α；

S2、通过冲头向下挤压成型部中心的盲孔深孔，挤压时，锻造模具对应的预挤压部部分的直径为D1，D=D1，挤压时盲孔深孔与导流槽之间的厚度减小形成通孔，盲孔深孔与导流槽之间的多余金属向预挤压部四周流动，使得冲孔后预挤压部直径为D1，冲孔后预挤压部拔模角度为β，α=β+（5°~7°），挤压冲孔后锻件成型部高度为H1，预挤压部高度为H3，H1=H，H3=H2。