本發明涉及機械制造領域，特涉及一種加工噴霧機軸的冷擠壓機及噴霧機軸的加工工藝。

背景技術：

附圖1中為一種典型的噴霧機軸的結構圖，噴霧機軸從中間到兩端軸直徑呈臺階式縮小，大直徑軸到小直徑軸之間的軸肩過度，噴霧機軸上還有花鍵或齒輪結構，采用常規加工方式非常困難，人力成本非常高。

通常軸的加工方式為車削，如果選用數控車床加工，數控車床雖然加工的質量好，但是加工成本較高，對一個軸工件的要加工走刀好多次，每次車削的量非常有限，后面加工花鍵還要采用插齒機或滾齒機做進一步加工，整個工藝流程非常長。如果選用手動車床加工，對工人熟練程度要求較高，并且不同工人所加工的工件也會存在較大的差異，需要單獨質檢，加工完成后還是需要另外加工花鍵或齒輪結構，加工效率也很低。非常不適合大批量的加工。

另一方面，通過車削和插齒或滾齒加工的產品，勢必會把很多物料當廢料去除，提高了材料成本。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供了一種加工噴霧機軸的冷擠壓機及噴霧機軸的加工工藝，解決現有技術中噴霧劑所使用的軸在大批量加工中存在的加工效率低，加工成本高的問題。

本發明的技術方案是：一種加工噴霧機軸的冷擠壓機，包括上擠壓部、擠壓臺、脫模部、PLC控制系統、液壓系統、導向支撐柱，上擠壓部由導向支撐柱支撐，上擠壓部在液壓系統的驅動下沿著導向支撐柱做擠壓運動，PLC控制系統控制液壓系統的工作，其特征在于：上擠壓部包括上壓頭和上模具，上模具與上壓頭采用可拆卸的連接，擠壓臺上設有可拆卸的下模具，所述的下模具的底部設有通孔；脫模部設有液壓缸和液壓缸驅動的脫模桿，脫模桿位于下模具通孔的正下方并可穿過通孔。

可選的，上模具與下模具為具有噴霧機軸形狀尺寸特征的空間模型的軸擠壓模具套件，噴霧機軸直徑最大的部位為上模具與下模具的分界區間，上模具與下模具的空間模型呈圓柱形且從外到內直徑呈階梯型逐漸遞減。

可選的，上模具包括內部空間輪廓具有花鍵或齒輪特征的齒擠壓上模具和光面軸上模具，下模具包括齒擠壓下支撐模具和光面軸下模具，所述的齒擠壓上模具內的空間形狀按噴霧機軸的花鍵或齒輪形狀尺寸設計，所述的齒擠壓上模具與所述的齒擠壓下支撐模具配套使用；光面軸上模具和光面軸下模具內的空間形狀按噴霧機軸的尺寸形狀設計，光面軸上模具和光面軸下模具配套使用且對應噴霧機軸上的花鍵或齒輪部分在光面軸上模具和光面軸下模具保留齒輪分度圓直徑粗細，其余對應部分在光面軸上模具和光面軸下模具留有1mm的加工余量。

上模具中的光面軸上模具與光面軸下模具對應配套使用，將坯料放入擠壓機中，上模具中的齒擠壓上模具與下模具中的齒擠壓下支撐模具對應配套使用，加工花鍵或齒輪時一次成型，加工上模具為齒擠壓模具，下模具為所加工軸特征圓形通孔，加工將坯料放入下模具中，下模具起限位作用，上模具的齒擠壓模具在PLC控制系統的控制下向下做擠壓運動，待加工花鍵或齒輪的噴霧機軸工件在上模具的擠壓模，擠出花鍵或齒輪。

可選的，上擠壓部上設有限位導向桿A，限位導向桿A的下端設有盲孔導程管，盲孔導程管的底部設有減震彈簧或減震橡皮墊，擠壓臺上設有與所述限位導向桿A的盲孔導程管相匹配的限位導向桿B，限位導向桿B的頂端設有倒角或圓角，限位導向桿B位于限位導向桿A的正下方。

可選的，上模具與上壓頭采用磁性連接固定，上壓頭上設有磁性凹型支撐座，上模具放在磁性凹型支撐座凹槽上，由磁力吸附固定。

可選的，下模具與擠壓臺采用磁性連接固定，擠壓臺上設有磁性凹型支撐座，下模具放在磁性凹型支撐座凹槽上，由磁力吸附固定。

可選的，上模具與上壓頭采用螺栓連接固定。

可選的，下模具與擠壓臺采用螺栓連接固定。

一種噴霧機軸的加工工藝，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，備料：根據所加工噴霧機軸的尺寸和計算噴霧機軸的重量，選擇直徑在噴霧機軸最粗部分的直徑的+/-20％范圍圓棒料鋼材的作為待加工材料，再根據重量、密度和直徑計算出所需坯料的長度，切割圓棒料得到坯料，最后檢驗坯料的重量，所得坯料的重量比最終產品重量大5％～20％；優選的圓棒料鋼材為20CrMnTi圓鋼。

步驟2，磷皂化處理：將坯料進行磷皂化處理；磷化是將表面潔凈的金屬放入含有磷酸鹽的稀釋酸溶液中進行處理；皂化是將表面潔凈的金屬放入硬脂酸鈉溶液中浸泡一段時間，使金屬表面牢固地吸附上皂化層做潤滑劑。將坯料磷皂化處理后，可以使得坯料表面變軟，同時起到潤滑作用，方便后續脫模。

步驟3，一次擠壓成型：將磷皂化處理后的坯料放入噴霧機軸冷擠壓機的具有噴霧機軸特征的光面軸下模具中，上壓頭帶動光面軸上模具向下運動擠壓出帶有軸外形尺寸特征的半成品軸，上壓頭抬起，脫模桿將半成品軸擠出光面軸下模具，對應噴霧機軸上的花鍵或齒輪部分的直徑保持與齒輪分度圓直徑相同，其余部分留有1mm的加工余量；

步驟4，二次擠壓成型：將步驟3所得半成品軸放入噴霧機軸冷擠壓機的具有齒輪特征的齒擠壓下支撐模具中，上壓頭帶動齒擠壓上模具向下運動擠壓出花鍵或齒輪位置擠壓出花鍵或齒輪結構特征，脫模桿將加工好的軸擠出齒擠壓下支撐模具；

步驟5，精加工：用車床對步驟4所得到的帶有花鍵或齒輪的半成品軸進行進一步精加工，對步驟3加工留下大直徑軸與小直徑軸的倒角清除，形成定位軸肩，去除軸外表面的一層金屬，待后續熱處理。

步驟6，熱處理：首先步驟5得到的軸進行碳氮共滲熱處理，在含碳和氮的鹽浴中處理溫度900～1000℃，保溫時間1～3小時；其次在800～850℃的溫度下淬火處理，最后在180～200攝氏度的溫度下回火處理。熱處理后滲碳表面的硬度可達HRC58--63，其它表面(可淬透處芯部)硬度可達HRC35--45。

步驟7，磨外圓：將碳氮共滲處理后的軸的工作面在打磨機上磨光滑，使表面粗糙度達到Ra0.8。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：

1.該冷擠壓機運動部件少，PLC控制程序簡單，使用時，將專用的模具組分別安裝在上擠壓部和擠壓臺上，在將待加工的噴霧機軸的坯料放入模具中，PLC控制系統控制上擠壓部向下運動，擠壓臺上的噴霧機軸的坯料，在上模具和下模具的擠壓作用下變形成所需要的形狀結構特征，擠壓完成后，上擠壓部抬起，PLC控制系統驅動脫模部的液壓缸帶動脫模桿向上運動。在本發明的冷擠壓機中的下模具的底部設有通孔，還設有脫模桿，脫模桿可以穿過下模具底部的通孔。當工件擠壓完成后，一般沒有適當的拔模角度很難迅速的將擠壓工件取出，設置液壓缸驅動的脫模桿，即便是沒有拔模角度也能迅速將擠壓完成的工件拔出。一個零件的工序加工完成，取下零件更換下一個噴霧機軸的坯料。整個過程不超過10s，大大提高了加工效率。并且對技術工人的技術熟練程度要求低，技術工人只需要取放零件即可，降低了用工成本。

2.上模具與下模具具有噴霧機軸特征的空間模型的軸擠壓模具套件，將噴霧機軸直徑最大的部位作為上模具與下模具的分界區間，方便加工完成之后脫模。加工時將坯料放入下模具中，上模具的擠壓棒在PLC控制系統的控制下向下做擠壓運動，坯料在上下模具的擠壓下變形填滿上模具與下模具的空間模型，坯料就加工成了上模具與下模具的噴霧機軸特征的噴霧機軸半成品，操作簡單，加工效率高，一次擠壓成型。

3.采用齒擠壓模具加工齒輪或花鍵一次擠壓就可成型，加工效率高，產品一致性好。

4.設置限位導向桿A和限位導向桿B，預防上擠壓部和擠壓臺在加工時因為工件的抗擠壓力使得上擠壓臺發生偏移，限位導向桿B的頂端設有倒角或圓角，可以引導限位導向管B插入盲孔導程管中。另外限位導向桿A的盲孔導程管的底部設有減震彈簧或減震橡皮墊，可以減少上擠壓部和擠壓臺沖擊瞬間的振動，保護加工設備，提高加工設備使用壽命。

5.磁性凹型支撐座的凹槽能防止模具在大壓力沖擊下發生側滑。

6.采用本發明的加工工藝，可以縮短了加工的工藝流程，提高了加工效率，減少了金屬原材料的浪費，減少了產品加工造成的差異性，提高產品質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術中一種典型的噴霧機軸結構示意圖。

圖2是本發明一種加工噴霧機軸的冷擠壓機結構示意圖。

圖3是本發明限位導向桿A和限位導向桿B的結構示意圖。

圖4是本發明光面軸上模具、光面軸下模具以及液壓缸和脫模桿的裝配結構示意圖。

圖5是本發明齒擠壓上模具的結構示意圖。

圖6是本發明齒擠壓上模具和齒擠壓下支撐模具及脫模桿的結構示意圖。

圖中：上擠壓部1、上壓頭11、上模具12、齒擠壓上模具121、光面軸上模具122、擠壓臺2、下模具21、齒擠壓下支撐模具211，光面軸下模具212，脫模部3、液壓缸31、脫模桿32、噴霧機軸4、導向支撐柱5、限位導向桿B 6、限位導向桿A 7、盲孔導程管71、減震橡皮墊72。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖2和圖3所示，一種加工噴霧機軸的冷擠壓機，包括上擠壓部1、擠壓臺2、脫模部3、PLC控制系統、液壓系統、導向支撐柱5，上擠壓部1由導向支撐柱5支撐，上擠壓部1在液壓系統的驅動下沿著導向支撐柱5做擠壓運動，PLC控制系統控制液壓系統的工作，其特征在于：上擠壓部1包括上壓頭11和上模具12，上模具12與上壓頭11采用可拆卸的連接，擠壓臺2上設有可拆卸的下模具21，所述的下模具21的底部設有通孔；脫模部3設有液壓缸31和液壓缸31驅動的脫模桿，脫模桿位于下模具21通孔的正下方并可穿過通孔。

該冷擠壓機運動部件少，PLC控制程序簡單，使用時，將專用的模具組分別安裝在上擠壓部1和擠壓臺2上，在將待加工的噴霧機軸的坯料放入模具中，PLC控制系統控制上擠壓部1向下運動，擠壓臺2上的噴霧機軸的坯料，在上模具12和下模具21的擠壓作用下變形成所需要的形狀結構特征，擠壓完成后，上擠壓部1抬起，PLC控制系統驅動脫模部3的液壓缸31帶動脫模桿向上運動。在本發明的冷擠壓機中的下模具21的底部設有通孔，還設有脫模桿，脫模桿可以穿過下模具21底部的通孔。當工件擠壓完成后，一般沒有適當的拔模角度很難迅速的將擠壓工件取出，設置液壓缸31驅動的脫模桿，即便是沒有拔模角度也能迅速將擠壓完成的工件拔出。一個零件的工序加工完成，取下零件更換下一個噴霧機軸的坯料。整個過程不超過10s，大大提高了加工效率。并且對技術工人的技術熟練程度要求低，技術工人只需要取放零件即可，降低了用工成本。

可選的，上模具12與下模具21為具有噴霧機軸形狀尺寸特征的空間模型的軸擠壓模具套件，噴霧機軸直徑最大的部位為上模具12與下模具21的分界區間，上模具12與下模具21的空間模型呈圓柱形且從外到內直徑呈階梯型逐漸遞減。

上模具12與下模具21具有噴霧機軸特征的空間模型的軸擠壓模具套件，將噴霧機軸直徑最大的部位作為上模具12與下模具21的分界區間，方便加工完成之后脫模。加工時將坯料放入下模具21中，上模具12的擠壓棒在PLC控制系統的控制下向下做擠壓運動，坯料在上下模具21的擠壓下變形填滿上模具12與下模具21的空間模型，坯料就加工成了上模具12與下模具21的噴霧機軸特征的噴霧機軸半成品，操作簡單，加工效率高，一次擠壓成型。

可選的，如圖4、圖5和圖6所示，上模具12包括內部空間輪廓具有花鍵或齒輪特征的齒擠壓上模具121和光面軸上模具122，下模具21包括齒擠壓下支撐模具211和光面軸下模具212，所述的齒擠壓上模具121內的空間形狀按噴霧機軸的花鍵或齒輪形狀尺寸設計，所述的齒擠壓上模具121與所述的齒擠壓下支撐模具211配套使用；光面軸上模具122和光面軸下模具212內的空間形狀按噴霧機軸的尺寸形狀設計，光面軸上模具122和光面軸下模具212配套使用且對應噴霧機軸上的花鍵或齒輪部分在光面軸上模具122和光面軸下模具212保留齒輪分度圓直徑粗細，其余對應部分在光面軸上模具122和光面軸下模具212留有1mm的加工余量。

上模具12中的光面軸上模具122與光面軸下模具212對應配套使用，將坯料放入擠壓機中，上模具12中的齒擠壓上模具121與下模具21中的齒擠壓下支撐模具211對應配套使用，加工花鍵或齒輪時一次成型，加工上模具12為齒擠壓模具，下模具21為所加工軸特征圓形通孔，加工將坯料放入下模具21中，下模具21起限位作用，上模具12的齒擠壓模具在PLC控制系統的控制下向下做擠壓運動，待加工花鍵或齒輪的噴霧機軸工件在上模具12的擠壓模，擠出花鍵或齒輪。采用齒擠壓模具加工齒輪或花鍵一次擠壓就可成型，加工效率高，產品一致性好。

可選的，上擠壓部1上設有限位導向桿A 7，限位導向桿A 7的下端設有盲孔導程管71，盲孔導程管71的底部設有減震彈簧或減震橡皮墊72，擠壓臺2上設有與所述限位導向桿A 7的盲孔導程管71相匹配的限位導向桿B 6，限位導向桿B 6的頂端設有倒角或圓角，限位導向桿B 6位于限位導向桿A 7的正下方。

設置限位導向桿A 7和限位導向桿B 6，預防上擠壓部1和擠壓臺2在加工時因為工件的抗擠壓力使得上擠壓臺2發生偏移，限位導向桿B 6的頂端設有倒角或圓角，可以引導限位導向管B插入盲孔導程管71中。另外限位導向桿A 7的盲孔導程管71的底部設有減震彈簧或減震橡皮墊72，可以減少上擠壓部1和擠壓臺2沖擊瞬間的振動，保護加工設備，提高加工設備使用壽命。

可選的，上模具12與上壓頭11采用磁性連接固定，上壓頭11上設有磁性凹型支撐座，上模具12放在磁性凹型支撐座凹槽上，由磁力吸附固定。

可選的，下模具21與擠壓臺2采用磁性連接固定，擠壓臺2上設有磁性凹型支撐座，下模具21放在磁性凹型支撐座凹槽上，由磁力吸附固定。

磁性凹型支撐座凹槽上能防止模具在大壓力沖擊下發生側滑。

可選的，上模具12與上壓頭11采用螺栓連接固定。

可選的，下模具21與擠壓臺2采用螺栓連接固定。

一種噴霧機軸的加工工藝，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，備料：根據所加工噴霧機軸的尺寸和計算噴霧機軸的重量，選擇直徑在噴霧機軸最粗部分的直徑的+/-20％范圍圓棒料鋼材的作為待加工材料，再根據重量、密度和直徑計算出所需坯料的長度，切割圓棒料得到坯料，最后檢驗坯料的重量，所得坯料的重量比最終產品重量大5％～20％；優選的圓棒料鋼材為20CrMnTi圓鋼。

步驟2，磷皂化處理：將坯料進行磷皂化處理；磷化是將表面潔凈的金屬放入含有磷酸鹽的稀釋酸溶液中進行處理；皂化是將表面潔凈的金屬放入硬脂酸鈉溶液中浸泡一段時間，使金屬表面牢固地吸附上皂化層做潤滑劑。將坯料磷皂化處理后，可以使得坯料表面變軟，同時起到潤滑作用，方便后續脫模。

步驟3，一次擠壓成型：將磷皂化處理后的坯料放入噴霧機軸冷擠壓機的具有噴霧機軸特征的光面軸下模具212中，上壓頭11帶動光面軸上模具122向下運動擠壓出帶有軸外形尺寸特征的半成品軸，上壓頭11抬起，脫模桿將半成品軸擠出光面軸下模具212，對應噴霧機軸上的花鍵或齒輪部分的直徑保持與齒輪分度圓直徑相同，其余部分留有1mm的加工余量；

步驟4，二次擠壓成型：將步驟3所得半成品軸放入噴霧機軸冷擠壓機的具有齒輪特征的齒擠壓下支撐模具211中，上壓頭11帶動齒擠壓上模具121向下運動擠壓出花鍵或齒輪位置擠壓出花鍵或齒輪結構特征，脫模桿將加工好的軸擠出齒擠壓下支撐模具211；

步驟5，精加工：用車床對步驟4所得到的帶有花鍵或齒輪的半成品軸進行進一步精加工，對步驟3加工留下大直徑軸與小直徑軸的倒角清除，形成定位軸肩，去除軸外表面的一層金屬，待后續熱處理。

步驟6，熱處理：對步驟5得到的軸進行碳氮共滲熱處理，在含碳和氮的鹽浴中處理溫度900～1000℃，保溫時間1～3小時；其次在800～850℃的溫度下淬火處理，最后在180～200攝氏度的溫度下回火處理。熱處理后滲碳表面的硬度可達HRC58--63，其它表面(可淬透處芯部)硬度可達HRC35--45。

步驟7，磨外圓：將碳氮共滲處理后的軸的工作面在打磨機上磨光滑，使表面粗糙度達到Ra0.8。

采用該加工工藝，縮短了加工的工藝流程，提高了加工效率，減少了金屬原材料的浪費，減少了產品加工造成的差異性，提高產品質量。