專利名稱：一種萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造法及專用鍛具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍛造方法，尤其是一種汽車萬(wàn)向節(jié)滑叉的鍛造法，同時(shí)還涉及專用鍛具，屬于汽車構(gòu)件鍛造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
萬(wàn)向節(jié)滑叉由軸段和軸段端部延伸出的兩叉臂構(gòu)成，整體呈Y形，是汽車重要的承力構(gòu)件，因此需要首先制造鍛件。雖然萬(wàn)向節(jié)滑叉成品的軸段為具有盲孔的空心軸，但長(zhǎng)期以來(lái)受傳統(tǒng)鍛造工藝的限制，萬(wàn)向節(jié)滑叉的鍛件一直是實(shí)心件，既浪費(fèi)材料，又加大了后續(xù)加工的切削量，制造成本較高。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，有必要通過(guò)不斷創(chuàng)新，以求盡可能降本增效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造法，同時(shí)給出實(shí)現(xiàn)該法的專用鍛具，從而節(jié)省材料，減小精加工切削量，有效降低制造成本。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造法包括以下步驟:第一步、計(jì)算留出加工余量的空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件體積V，并依此體積確定鍛件毛坯料的體積； 第二步、按確定的鍛件毛坯料體積下料后，將鍛件毛坯料加熱至鍛造溫度(可以根據(jù)具體鍛造材質(zhì)從工具書(shū)中擇定)第三步、將加熱后的鍛件毛坯料放到具有倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛模上，借助直徑與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配的第一鍛頭沖擊鍛打，鍛出實(shí)心中間坯(已形成兩叉臂而軸段長(zhǎng)度短于所需空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段長(zhǎng)度)；第四步、將第一鍛頭替換為直徑與空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內(nèi)徑相配的第二鍛頭，沖擊鍛打?qū)嵭闹虚g坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔(同時(shí)延伸軸段長(zhǎng)度)，獲得所需空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件。上述第二步的鍛件毛坯料為直徑等于萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段直徑95±3%的棒料，這樣可以插放在鍛模的孔腔內(nèi)，便于鍛打就位。實(shí)現(xiàn)上述方法的專用鍛具包括具有倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛模和位于鍛模上可相對(duì)上下運(yùn)功的鍛頭，所述鍛頭包括第一和第二鍛頭，所述第一鍛頭的直徑與與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配，所述第二鍛頭的直徑與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內(nèi)徑相配，所述第一和第二鍛頭分別間隔固定在滑板的下表面，所述滑板與可升降上模板的下表面導(dǎo)軌構(gòu)成移動(dòng)副，具有第一和第二鍛頭分別對(duì)準(zhǔn)鍛模的第一和第二位置。因此可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)兩個(gè)步驟的連續(xù)鍛打，獲得所需的空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件。進(jìn)一步，所述鍛模包括上表面中部具有圓臺(tái)孔的下模座，所述下模座的底部具有與圓臺(tái)孔連通的頂出孔，所述圓臺(tái)孔內(nèi)安置對(duì)合模具，所述對(duì)合模具由對(duì)合后形成中心沉孔的對(duì)合加強(qiáng)護(hù)套以及分別通過(guò)對(duì)合固定套固定在對(duì)合加強(qiáng)套內(nèi)的對(duì)合內(nèi)模芯構(gòu)成，所述內(nèi)模芯對(duì)合后形成倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔，所述下模座的兩側(cè)分別鉸裝兩端部連桿的一端，所述兩端部連桿的另一端分別通過(guò)兩中間連桿與對(duì)合加強(qiáng)護(hù)套的兩外側(cè)鉸接。因此，對(duì)合模具具有對(duì)合后形成倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛打位置，以及通過(guò)頂出孔上頂后被帶動(dòng)朝上開(kāi)啟的脫模位置。這樣，可以妥善解決倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔內(nèi)鍛打成形的下大上小的空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件脫模難題。采用本發(fā)明后，突破了傳統(tǒng)工藝的約束，可以連續(xù)鍛打出空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件，從而顯著減少材料及后期的機(jī)械加工量，大大降低制造成本。并且空心部位的鍛打進(jìn)一步提聞了鍛件的密實(shí)度，有助于提聞成品的質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的專用鍛具結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖1實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖(旋轉(zhuǎn))。圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鍛造過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例的萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具如圖1至圖4所示，主要包括具有倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛模和位于鍛模上的鍛頭，鍛模和鍛頭分別安裝在鍛機(jī)的上、下，可以相對(duì)上下運(yùn)功。鍛頭包括間 隔固定在滑板I下表面的第一鍛頭1-2和第二鍛頭1-3，第一鍛頭1-2的直徑與與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件(參見(jiàn)圖5)D3軸段D3-1外徑相配，第二鍛頭1-3的直徑與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段D3-3盲孔內(nèi)徑相配?；錓與固定在可升降上模板2下表面的導(dǎo)軌2-2構(gòu)成移動(dòng)副，滑板I的一端與固定在上模板2 —端的滑動(dòng)油缸2-1的活塞連接，可以在其驅(qū)動(dòng)下，具有第一和第二鍛頭分別對(duì)準(zhǔn)鍛模的第一和第二位置。鍛模包括上表面中部具有圓臺(tái)孔的下模座3，該下模座3通過(guò)環(huán)狀固定板8固定在下模板4上，下模座3的底部和下模板4具有與圓臺(tái)孔連通的頂出孔3-1。圓臺(tái)孔內(nèi)安置對(duì)合模具，該對(duì)合模具由對(duì)合后形成中心沉孔的對(duì)合加強(qiáng)護(hù)套5以及分別通過(guò)對(duì)合半環(huán)狀固定套7-1固定在對(duì)合加強(qiáng)套5內(nèi)中心沉孔中的對(duì)合內(nèi)模芯7構(gòu)成。內(nèi)模芯7對(duì)合后形成倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔7-2。下模座3的兩側(cè)分別通過(guò)凸耳3-1鉸裝兩端部連桿9-1的一端，兩端部連桿9-1的另一端分別通過(guò)兩中間連桿9-2與對(duì)合加強(qiáng)護(hù)套5的兩外側(cè)鉸接。如各圖所示工作位置，對(duì)合模具對(duì)合后形成倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔，可以進(jìn)行鍛打。而當(dāng)頂出機(jī)構(gòu)通過(guò)頂出孔上頂加強(qiáng)護(hù)套底部后，對(duì)合模具可以上升張開(kāi)，到達(dá)便于將鍛好的倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉從模具中取出的脫模位置。鍛造時(shí)，按如下步驟進(jìn)行(參見(jiàn)圖5):第一步、由于鍛件鍛造前后理論體積不變，因此可以計(jì)算留出加工余量的空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件體積V，并依此體積確定鍛件毛坯料的體積(可加上1.5%的損耗量)。第二步、按確定的鍛件毛坯料體積下料，本實(shí)施例的鍛件毛坯料為直徑等于萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段直徑95%的40Cr棒料Dl，將此鍛件毛坯料加熱至1100±50°C。第三步、將加熱后的鍛件毛坯棒料插放到具有倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛?？浊粌?nèi)，控制滑動(dòng)油缸使第一鍛頭處于鍛模孔腔正上方，借助第一鍛頭進(jìn)行沖擊鍛打，直至鍛出形成兩叉臂D2-2而軸段D2-1長(zhǎng)度短于所需空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段長(zhǎng)度的實(shí)心中間坯D2。第四步、控制滑動(dòng)油缸使第二鍛頭處于鍛?？浊徽戏?，取代原先的第一鍛頭，借助第二鍛頭沖擊鍛打?qū)嵭闹虚g坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔D3-3，同時(shí)延伸軸段D3-1長(zhǎng)度，直至獲得所需空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件的D3。第五步、借助頂出機(jī)構(gòu)上頂對(duì)合模具，使其分離開(kāi)啟，取出空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件。實(shí)踐證明，采用本實(shí)施例的專用鍛具后，不僅突破了傳統(tǒng)的鍛造工藝，可以連續(xù)鍛打出空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件，顯著減少材料及后期的機(jī)械加工量，大大降低制造成本，提高鍛件的密實(shí)度和成品質(zhì)量，而且具有如下有益效果:I)對(duì)合模具由可開(kāi)啟的對(duì)稱兩半構(gòu)成，因此可以在鍛打成形后開(kāi)啟，大大方便了脫模。2)由于設(shè)置了加強(qiáng)護(hù)套結(jié)構(gòu)，因此可以保護(hù)內(nèi)模芯，延長(zhǎng)其使用壽命。3)滑移式雙工位鍛頭，可以方便進(jìn)行切換，從而使整個(gè)鍛造過(guò)程更為順暢，無(wú)需中間二次加熱，顯著提高了工效。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造法，其特征在于:包括以下步驟: 第一步、計(jì)算留出加工余量的空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件體積V，并依此體積確定鍛件毛坯料的體積； 第二步、按確定的鍛件毛坯料體積下料后，將鍛件毛坯料加熱至鍛造溫度； 第三步、將加熱后的鍛件毛坯料放到具有倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛模上，借助直徑與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配的第一鍛頭沖擊鍛打，鍛出實(shí)心中間坯； 第四步、將第一鍛頭替換為直徑與空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內(nèi)徑相配的第二鍛頭，沖擊鍛打?qū)嵭闹虚g坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔，獲得所需空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造法，其特征在于:所述鍛件毛坯料為直徑等于萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段直徑95 ± 3 %的棒料。
3.一種萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:包括具有倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔的鍛模和位于鍛模上可相對(duì)上下運(yùn)功的鍛頭，所述鍛頭包括第一和第二鍛頭，所述第一鍛頭的直徑與與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配，所述第二鍛頭的直徑與萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內(nèi)徑相配，所述第一和第二鍛頭分別間隔固定在滑板的下表面，所述滑板與可升降上模板的下表面導(dǎo)軌構(gòu)成移動(dòng)副，具有第一和第二鍛頭分別對(duì)準(zhǔn)鍛模的第一和第二位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:所述鍛模包括上表面中部具有圓臺(tái)孔的下模座，所述下模座的底部具有與圓臺(tái)孔連通的頂出孔，所述圓臺(tái)孔內(nèi)安置對(duì)合模具，所述對(duì)合模具由對(duì)合后形成中心沉孔的對(duì)合加強(qiáng)護(hù)套以及分別通過(guò)對(duì)合固定套固定在對(duì)合加強(qiáng)套內(nèi)的對(duì)合內(nèi)模芯構(gòu)成，所述內(nèi)模芯對(duì)合后形成倒Y形萬(wàn)向節(jié)滑叉型腔，所述下模座的兩側(cè)分別鉸裝兩端部連桿的一端，所述兩端部連桿的另一端分別通過(guò)兩中間連桿與對(duì)合加強(qiáng)護(hù)套的兩外側(cè)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述 的萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:所述滑板的一端與固定在上模板一端的滑動(dòng)油缸的活塞連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的萬(wàn)向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:所述下模座的兩側(cè)分別通過(guò)凸耳鉸裝兩端部連桿的一端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車萬(wàn)向節(jié)滑叉的鍛造法，同時(shí)還涉及專用鍛具，屬于汽車構(gòu)件鍛造技術(shù)領(lǐng)域。該方法按確定的鍛件毛坯料體積下料后，將加熱后的鍛件毛坯料放到具有型腔的鍛模上，借助第一鍛頭沖擊鍛打，鍛出實(shí)心中間坯；在替換為第二鍛頭，沖擊鍛打?qū)嵭闹虚g坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔，獲得所需空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件。采用本發(fā)明后，突破了傳統(tǒng)工藝的約束，可以連續(xù)鍛打出空心軸萬(wàn)向節(jié)滑叉鍛件，從而顯著減少材料及后期的機(jī)械加工量，大大降低制造成本。并且空心部位的鍛打進(jìn)一步提高了鍛件的密實(shí)度，有助于提高成品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21K7/12GK103240383SQ20131018588
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者薛所夫, 萬(wàn)國(guó)驊, 解彬濤 申請(qǐng)人:丹陽(yáng)市天合精鍛有限公司