專利名稱：：汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉擠壓模鍛工藝及其模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鍛件制作工藝及其模具，特別適用于汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉的制作。蘇聯(lián)《鍛壓生產(chǎn)》(КУЗНЕЦНО-ШТАМПОВОЦНОЕПРОИЗВОДСТВО)刊登的“萬向接頭在可分凹模中模鍛過程的研究”(ИСЦЕДОВАНИЕПРОЦЕССАШТАМПОВКИПОКОВОКВИОККАРДАНАВШТАМПАХСРАЗЬЕМНЫМИМАТРИЦАМИ№10，1970Г.)一文中介紹的用于汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉的制作工藝，雖然也采用擠壓模工藝，但難以在壓力機(jī)作用下將結(jié)構(gòu)復(fù)雜而機(jī)械加工又難以完成的汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉通過模具一次擠壓模鍛成形。該文中介紹的工藝和模具僅適用于結(jié)構(gòu)簡單的對象，如叉部呈扁平板狀而桿部為實(shí)心的萬向節(jié)叉，且該工藝在擠壓模鍛制坯后還要輔以壓制工藝，即在另一臺設(shè)備上水平壓制終鍛成形。這種工藝的凹模為水平分模。上下凹模系采用壓板和螺釘鎖緊，欲使上下凹模分開，必須先松開螺釘，模具整體結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜臃腫。為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明公開一種叉形向下，一次正向分流擠壓成形的多向精密模鍛工藝及其模具。該工藝適用于汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉及同類產(chǎn)品的制造。為此，本發(fā)明采用下列二種工藝技術(shù)方案第一種，采用棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流擠壓成形。毛坯采用感應(yīng)加熱或其他少氧化加熱方法加熱，加熱溫度根據(jù)材料確定。加熱好的毛坯置于凹模模膛中，只要壓力機(jī)一次行程(一次打擊)即可將毛坯擠壓模鍛成形，成為所需鍛件。模具潤滑采用水基石墨潤滑劑，以噴射方式均勻地噴射在模膛表面。第二種，采用棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流擠壓成叉形頭部，然后將帶有該叉形頭部的工件置于另一付模具中，對其實(shí)心桿部進(jìn)行反向擠壓，即可獲得具有空心桿部的終成形鍛件。若只有一臺壓力機(jī)，則第一次完成上述第一道工序，在第二道工序開始前，從壓力機(jī)上卸下第一付模具，裝上第二付模具，然后，將帶有叉形的工件加熱，將加熱后的工件置于模具中進(jìn)行反向擠壓，只需一次行程，即可終鍛成形鍛件。模具潤滑采用水基石墨潤滑劑，以噴射方式均勻地噴射在模膛表面。上述兩種工藝方案，第一種適合于各種小型汽車傳動(dòng)軸萬向叉節(jié)、滑動(dòng)叉及類似鍛件的生產(chǎn);第二種適合于各種大、中型汽車傳動(dòng)軸滑動(dòng)叉及類似鍛件的生產(chǎn)。實(shí)施本發(fā)明模鍛工藝的模具結(jié)構(gòu)為模具的兩個(gè)多余金屬分流孔設(shè)置在凹模叉部模膛中心線兩側(cè)的幾何中心位置，左右對稱(圖3)。分流孔的形狀為向模塊中心線隆起的圓弧形，其尺寸根據(jù)毛坯體積或質(zhì)量精度而定。模具的兩半凹模由閉合狀態(tài)到張開的過程，由具有鉸座、柱銷、螺紋套筒、彈簧及活塞桿構(gòu)成的多鉸鏈機(jī)構(gòu)張模器完成。垂直可分凹模由凹模鑲塊、錐形哈佛塊組成，通過鉸座、銷子和鉸支頂桿與固定在壓力機(jī)工作臺下面的油缸活塞桿相聯(lián)。與垂直可分凹模配合的沖頭，通過壓圈、墊板用螺釘固定在上底板上。當(dāng)該模具處于圖1所示位置時(shí)，兩半凹模閉合，構(gòu)成封閉模膛，加熱好的棒料毛坯置于凹模模膛中，只需壓力機(jī)一次行程便可得到萬向節(jié)叉精密鍛件。當(dāng)壓力機(jī)滑塊回程時(shí)，頂出器活塞上升，鉸支頂桿將可分凹模向上頂起。在頂起的過程中，同時(shí)被兩個(gè)張模器將兩半凹模拉開，取出鍛件。當(dāng)油缸活塞向下移動(dòng)時(shí)，將兩半凹模向下拉而閉合成封閉凹模模膛，即可開始下一個(gè)工作行程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(一)一次擠壓模鍛成形，其質(zhì)量和性能符合中華人民共和國部頒標(biāo)準(zhǔn)，工效大大提高;(二)飛邊金屬損耗大幅度降低，材料利用率平均提高35%以上;(三)可減少甚至消除模鍛斜度，鍛件表面粗糙度大為降低，內(nèi)在質(zhì)量高;(四)可在實(shí)心桿部擠出一定深度的孔。附面說明圖1為萬向節(jié)叉擠壓模鍛可分凹模模具圖。圖中(1)為上底板;(2)為沖頭墊板;(3)為沖頭固定器，(4)為沖頭，(5)和(15)為限位塊，(6)為導(dǎo)套，(7)為導(dǎo)柱，(8)為凹模鑲塊，(9)為哈佛塊，(10)為凹模圈，(11)為鉸座，(12)為柱銷，(13)為鉸支頂桿，(14)為張模器，(16)為鍛件。圖2為張模器結(jié)構(gòu)圖。圖中(17)鉸座，(18)柱銷，(19)活塞桿，(20)螺紋套筒，(21)彈簧，(22)鉸座。圖3為圖1(8)的A-A剖視放大圖。圖中(23)為多余金屬分流孔。本發(fā)明的實(shí)施方案可通過附圖作進(jìn)一步說明。圖1所示為本發(fā)明模具結(jié)構(gòu)圖，沖頭(4)通過壓圈(3)和墊板(2)用螺釘固定在上底板(1)上。垂直可分凹模由凹模鑲塊(8)和錐形哈佛塊(9)組成，通過鉸座(11)、銷子(12)及鉸支頂桿(13)與固定在壓力機(jī)工作臺下面的油缸活塞桿連接。當(dāng)壓力機(jī)滑塊回程時(shí)，頂出器的活塞上升，鉸支頂桿(13)將垂直可分凹模向上頂起，同時(shí)被兩個(gè)張模器(14)將兩半凹模拉開，取出鍛件(16)。當(dāng)鉸支頂桿(13)隨油缸活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，將兩半凹模向下拉而閉合成封閉凹模模膛。張模器(14)由鉸座(17)固定于哈佛塊(9)上，可繞柱銷(18)轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿(19)的左端為螺紋聯(lián)接，右端與螺紋套筒(20)套接，在它們之間裝有彈簧(21)。該張模器通過鉸座(22)，使其右端固定在凹模圈(10)上。表1所列為采用本發(fā)明新工藝及新模具后與老工藝模具比較所得的節(jié)材率。表1</tables>權(quán)利要求1.汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉擠壓模鍛工藝，其特征為將加熱好的棒料毛坯置于凹模模膛中，叉形向下，在壓力機(jī)作用下一次行程(一次打擊)，將毛坯正向分流擠壓模鍛成形為所需鍛件；或采用加熱好的棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流擠壓成叉形頭部，然后將帶有該叉形頭部的工件置于另一付模具中，對其實(shí)心桿部進(jìn)行反向擠壓，完成終成形鍛件，模具潤滑采用水基石墨潤滑劑，以噴射方式均勻地噴射在膜膛表面。2.一種運(yùn)用權(quán)利要求1所述的汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉擠壓模鍛工藝的模具，其特征為模具有兩個(gè)多余金屬分流孔(23)，它們設(shè)置在凹模叉部模膛中心線兩側(cè)的幾何中心、左右對稱的位置，分流孔的形狀為向模塊中心線隆起的圓弧形，其尺寸根據(jù)毛坯體積或質(zhì)量精度而定;模具的兩半凹模由閉合狀態(tài)到張開的過程由張模器(14)完成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的張模器，其特征為它由鉸座(17)、柱銷(18)、活塞銷(19)、螺紋套筒(20)、彈簧(21)和鉸座(22)組成。全文摘要本發(fā)明特別適用于汽車傳動(dòng)軸萬向節(jié)叉及類似產(chǎn)品的制作。它包括叉形向下，在壓力機(jī)作用下一次行程將毛坯正向分流擠壓模鍛成型的制作工藝和與此相應(yīng)的模具。它們的優(yōu)點(diǎn)集中表現(xiàn)為(一)一次擠壓模鍛成型，減少工序，提高工效；(二)飛邊金屬損耗大幅度降低，材料率提高35％以上；(三)可減少甚至消除模鍛斜度，鍛件表面粗糙度大為降低，內(nèi)在質(zhì)量高；(四)可在實(shí)心桿部擠出一定深度的孔。文檔編號B21J5/02GK1046865SQ9010374公開日1990年11月14日申請日期1990年5月21日優(yōu)先權(quán)日1990年5月21日發(fā)明者夏巨諶,胡國安,戴定詳,蔡述煥,徐光偉,王家浩申請人:華中理工大學(xué)