一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法
2023-06-03 02:02:41
專利名稱：一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法
技術領域：
本發明涉及機械加工行業中的冷擠壓成型工藝，具體地說，是關於一種採用冷擠
壓工藝加工製造摩託車方向柱錐形立管的方法。
背景技術：
如圖1所示，摩託車方向柱錐形立管坯件是一根外徑由大到小，從大端到小端依
次由最大等直徑段(A段)、錐形段(B段)、較小等直徑段(C段)和最小等直徑段(D段)
平滑過渡連為一體的管狀件。摩託車方向柱錐形立管通常由鋼管加工而成，而最傳統的加
工工藝為鍛打成型，即首先對等直徑圓鋼管進行加熱升溫，然後將鋼管對應部位鍛打成錐
狀和較小的等直徑段，待冷卻後再對其表面粗車和精車成尺寸規格滿足要求的成品。由於
鍛打成型工藝存在浪費材料、生產效率低及廢品率高的問題，近年來，有人突破傳統思維束
縛，採用冷擠壓工藝加工製造摩託車方向柱錐形立管取得了成功，與傳統加熱鍛打成型工
藝相比，冷擠壓工藝明顯簡化了工藝、提高了生產效率和產品的合格率。 如在公告號為CN1232366C，公告日為2005年12月21日，名稱為"冷擠壓生產
摩託車方向錐形立管的方法及裝置"的中國發明專利中，利用擴孔模和縮箍模的共同作
用，將等直徑的圓管坯件經兩到三個步驟冷擠壓成形為合格的錐形立管。在公告號為
CN100441369C，公告日為2008年12月10日，名稱為"一次性冷擠壓成形加工摩託車方向軸
錐形立管工藝"的中國發明專利中，則是採用有導向柱套的冷擠壓上凸模和下凹模組合成
高剛性高強度的冷擠壓裝置，一次性地將等直徑圓管坯件擠壓成形為合格的錐形立管。 上述兩個專利中所用方法與傳統加熱鍛打成型的工藝相比，雖然都顯著提高了生
產效率，節省了勞力，降低了製造成本，但由於在成型中除了有縮箍變形外，還有擴孔變形，
因此在圓管坯件的選擇上，要選擇壁厚大於成品錐形立管大端壁厚的原材料，原材料的壁
厚又不能太大，因為太厚了不利於小端的成型，因此往往造成成品錐形立管大端的強度偏
低，大端在擴孔時容易出現裂紋，影響了成品的合格率。
發明內容
本發明的目的是提供一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，採 用該方法所需原材料成本低，生產出的錐形立管其大端的強度得以大大提高，生產中大端 不會出現裂紋，從而提高了產品的合格率。 為實現上述目的，本發明提供了 一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管 的方法，首先將直形鋼管坯件進行表面去汙除鏽處理，然後將直形鋼管坯件冷擠壓為錐形 立管坯件，最後再對錐形立管坯件進行端面倒角、表面軸承位精車以及螺紋段的滾絲處理 後即得到錐形立管成品，其關鍵在於 冷擠壓工序時，先將直形鋼管坯件放入冷擠壓模腔中，然後開動壓力機，使壓力機 上的凸模端對準直形鋼管坯件的端面，僅向直形鋼管坯件緩慢施加軸向壓力，使直形鋼管 坯件在冷擠壓模腔中被擠壓成型為錐形立管坯件，凸模端具有與鋼管坯件內孔相配合的定
本發明由於在冷擠壓工序中，凸模端只對直形鋼管坯件施加軸向壓力，凸模端 除了起定位作用的定位凸臺外，沒有擴孔模芯，直形鋼管坯件在受擠壓變形為錐形立管 坯件過程中，金屬的流動方向除軸向外，主要為徑向向裡。與公告號為CN1232366C和 CN100441369C的兩個專利相比，生產相同規格的摩託車方向柱錐形立管，所需原材料即直 形鋼管坯件的壁厚要小一些，管徑則要大一些。在鋼材市場上，外徑大、壁厚小的管材價格 相對便宜，因而本發明製造所需的原材料成本低。由於在錐形立管的大端無擴孔擠壓變形， 冷擠壓工序後大端的管壁厚度沒有減小，與原材料直形鋼管坯件的壁厚一致，大端的強度 得到了可靠保證，並且在大端不會因為擴孔擠壓變形而出現裂紋，因此可大大提高成品的 合格率。
圖1是本發明所述直形立管坯件沿軸心線的剖面示意圖；
圖2是本發明所述錐形鋼管坯件沿軸心線的剖面示意圖；
圖3是本發明所述錐形立管成品的外形圖；
圖4是本發明實施例1所用模具工作狀態一的示意圖；
圖5是本發明實施例1所用模具工作狀態二的示意圖；
圖6是本發明實施例2所用模具工作狀態一的示意圖；
圖7是本發明實施例2所用模具工作狀態二的示意圖； 圖中1.等直徑最大模腔；2.錐形模腔；3.等直徑較小模腔；4.等直徑最小模腔； 5.凸模；6.定位凸臺；7.第一模腔；8.第一模腔；9.頂杆。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 本發明實施例採用冷擠壓工藝製造的摩託車方向柱錐形立管成品如圖3所示，錐
形立管是一根外徑由大到小，從大端到小端依次由最大等直徑段A、錐形段B、較小等直徑
段C和最小等直徑段D組成且平滑過渡的管狀件，其中，C段上有螺紋部，C段的光滑部以
及A段分別為軸承位，D段表面光滑用來與手把管配合，為得到這樣的摩託車方向柱錐形立
管，採用如下工藝方法。 實施例1 ，按以下步驟進行 (1)下料，得到圖1所示的直形鋼管坯件，即等外徑和等內徑的一定長度規格的鋼 管坯件，將直形鋼管坯件進行去汙除鏽處理，並皂化，使其表面光滑； (2)將直形鋼管坯件放入冷擠壓模腔中，開動壓力機，使壓力機上的凸模5端對準 直形鋼管坯件的端面，僅向直形鋼管坯件緩慢施加軸向壓力，使直形鋼管坯件在一個冷擠 壓模腔中一次性連續地被擠壓，或者分兩到三步逐漸地被擠壓成型為圖2所示的錐形立管 坯件；參見圖4，該冷擠壓模腔依次由等直徑最大模腔1、錐形模腔2、等直徑較小模腔3和 等直徑最小模腔4相連為一體，相鄰兩模腔內壁之間為平滑過渡；凸模5端具有與鋼管坯件 內孔相配合的定位凸臺6 ;參見圖5，當凸模5下壓完全到位後，直形鋼管坯件就成型為雙點 劃線所示的錐形立管坯件，然後通過頂出機構使頂杆9向上運動，就可將成型的錐形立管
4坯件頂出模腔。
(3)將錐形立管坯件兩端倒角，然後在車床上精車錐形立管的A段軸承位、C段軸 承位、以及D段，在滾絲機上滾出或雕出C段螺紋，從而得到摩託車方向柱錐形立管成品。
實施例2 : 本實施例在冷擠壓工序中，直形鋼管坯件是在兩到三個冷擠壓模腔中分步逐漸地 被擠壓成型為錐形立管坯件，該兩到三個冷擠壓模腔可以位於同一副模具上，也可以分別 位於不同的模具上。其餘工序與實施例l相同。 圖6、圖7示出了應用於本實施例的，在同一副模具上具有兩個冷擠壓模腔的模具 結構，直形鋼管坯件先在第一模腔7中初步成型錐形段，得到錐形立管半成型件；第二模腔 8對錐形立管半成型件繼續進行擠壓，對錐形立管半成型件進一步縮箍，進而成型最大等直 徑段、錐形段、較小等直徑段和最小等直徑段。圖7中的雙點劃線即是成型的錐形立管坯 件。 參見圖6、圖7，當凸模5下壓完全到位後，直形鋼管坯件就成型為雙點劃線所示的 錐形立管坯件，然後通過頂出機構使頂杆9向上運動，就可將成型的錐形立管坯件頂出模 腔。 分兩到三步逐漸地被擠壓成型可以使最終得到的錐形立管成品金屬組織更為均 勻、緻密，同時，採用實施例2的方案能顯著地提高生產效率。 以生產大端壁厚約為4mm的摩託車方向柱錐形立管為例，若採用公告號為 CN1232366C和CN100441369C的兩個專利方法進行加工，所需原材料直形鋼管坯件的外徑 為30mm，壁厚應達到4. 3 4. 5mm，儘管這樣，由於大端是經過擴孔模芯擠壓而成，最後得到 的錐形立管成品其大端的壁厚只能達到3. 6 3. 8mm。 若採用上述本發明實施例1或2的方法，所需原材料直形鋼管坯件的外徑為35mm， 壁厚為4mm，最後得到的錐形立管成品其大端的壁厚仍然為4mm。 可見，本發明降低了摩託車方向柱錐形立管的製造成本，得到的錐形立管成品強 度可靠性得到了保證，尤其是錐形立管大端沒經過冷擠壓擴孔，不會出現裂紋和金屬組織 缺陷，不需要進行探傷檢驗，大大提高了成品合格率。
權利要求
一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，首先將直形鋼管坯件進行表面去汙除鏽處理，然後將直形鋼管坯件冷擠壓為錐形立管坯件，最後再對錐形立管坯件進行端面倒角、表面軸承位精車以及螺紋段的滾絲處理後即得到錐形立管成品，其特徵在於冷擠壓工序時，先將直形鋼管坯件放入冷擠壓模腔中，然後開動壓力機，使壓力機上的凸模端對準直形鋼管坯件的端面，僅向直形鋼管坯件緩慢施加軸向壓力，使直形鋼管坯件在冷擠壓模腔中被擠壓成型為錐形立管坯件，凸模端具有與鋼管坯件內孔相配合的定位凸臺。
2. 如權利要求1所述的一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，其特徵在於在所述冷擠壓工序中，直形鋼管坯件是在一個冷擠壓模腔中一次性連續擠壓成型 為錐形立管坯件。
3. 如權利要求1所述的一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，其特 徵在於在所述冷擠壓工序中，直形鋼管坯件是在一個冷擠壓模腔中分兩到三步逐漸地被 擠壓成型為錐形立管坯件。
4. 如權利要求1所述的一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，其特 徵在於在所述冷擠壓工序中，直形鋼管坯件是在兩到三個冷擠壓模腔中分步逐漸地被擠 壓成型為錐形立管坯件。
5. 如權利要求1所述的一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，其特 徵在於所述兩到三個冷擠壓模腔位於同一副模具上。
全文摘要
本發明涉及一種採用冷擠壓工藝製造摩託車方向柱錐形立管的方法，首先將直形鋼管坯件進行表面去汙除鏽處理，然後將直形鋼管坯件冷擠壓為錐形立管坯件，最後再對錐形立管坯件進行端面倒角、表面軸承位精車以及螺紋段的滾絲處理後即得到錐形立管成品，冷擠壓工序時，先將直形鋼管坯件放入冷擠壓模腔中，然後開動壓力機，使壓力機上的凸模端對準直形鋼管坯件的端面，僅向直形鋼管坯件緩慢施加軸向壓力，使直形鋼管坯件在冷擠壓模腔中被擠壓成型為錐形立管坯件，凸模端具有與鋼管坯件內孔相配合的定位凸臺。採用該方法所需原材料成本低，生產出的錐形立管其大端的強度得以大大提高，生產中大端不會出現裂紋，從而提高了產品的合格率。
文檔編號B23P13/00GK101712108SQ200910191490
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月17日 優先權日2009年11月17日
發明者周安 申請人:周安