一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，由軸頭部分、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳構(gòu)成，法蘭盤(pán)及軸頭為中空結(jié)構(gòu)；在中空結(jié)構(gòu)的邊緣設(shè)有封閉曲線加強(qiáng)筋，封閉曲線加強(qiáng)筋的高度為3-6毫米，封閉曲線加強(qiáng)筋的寬度為3-6毫米。進(jìn)一步改進(jìn)：對(duì)應(yīng)于兩個(gè)叉耳外端部的內(nèi)檔設(shè)有向外開(kāi)口的“U”形凹陷，U”形凹陷的深度以還有加工余量2-4毫米來(lái)計(jì)算。本發(fā)明大大降低了毛坯自身重量，而通過(guò)封閉曲線加強(qiáng)筋進(jìn)行加強(qiáng)，在節(jié)約材料的基礎(chǔ)上增加強(qiáng)度；另外，把萬(wàn)向節(jié)叉兩叉耳有“U”形凹陷的結(jié)構(gòu)，節(jié)約材料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低鍛造和機(jī)加難度的目的；一件萬(wàn)向節(jié)叉節(jié)約原材料1.2—2.5Kg,節(jié)約材料成本20%-25%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為一種萬(wàn)向節(jié)叉，具體是機(jī)械及汽車(chē)傳動(dòng)系中常用的與傳動(dòng)軸管焊接的萬(wàn)向節(jié)叉。
【背景技術(shù)】
[0002]萬(wàn)向節(jié)是機(jī)械及汽車(chē)傳動(dòng)系中傳遞扭矩的常用關(guān)鍵零件之一，目前使用的萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯如圖1所示，由軸頭部分1、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)2及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳3構(gòu)成，為了增強(qiáng)強(qiáng)度，在萬(wàn)向節(jié)叉耳設(shè)有中間凸臺(tái)4。該萬(wàn)向節(jié)叉結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜；零件強(qiáng)度低；鍛造和機(jī)加難度較大；重量較重造成成本高，難以滿(mǎn)足現(xiàn)今汽車(chē)輕量化及低成本高效益的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述萬(wàn)向節(jié)重量大、強(qiáng)度低的不足，本發(fā)明提供了 一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，由軸頭部分、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳構(gòu)成，其特征在于:法蘭盤(pán)及軸頭為中空結(jié)構(gòu)；在中空結(jié)構(gòu)的邊緣設(shè)有封閉曲線加強(qiáng)筋，封閉曲線加強(qiáng)筋的高度為3-6毫米，封閉曲線加強(qiáng)筋的寬度為3-6毫米。
[0005]對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):對(duì)應(yīng)于兩個(gè)叉耳外端部的內(nèi)檔設(shè)有向外開(kāi)口的“U”形凹陷，U”形凹陷的深度以還有加工余量2-4毫米來(lái)計(jì)算。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:去除目前使用的萬(wàn)向節(jié)叉中間凸臺(tái)和底部?jī)?nèi)窩復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，改為通孔的中空結(jié)構(gòu)，從而大大降低了毛坯自身重量，而通過(guò)封閉曲線加強(qiáng)筋進(jìn)行加強(qiáng)，在節(jié)約材料的基礎(chǔ)上增加強(qiáng)度，可以在節(jié)約材料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低成本的目的；另外因萬(wàn)向節(jié)叉的兩耳叉端部要加工出裝配十字軸總成的耳孔，把萬(wàn)向節(jié)叉兩叉耳毛坯內(nèi)檔面設(shè)計(jì)出帶有“U”形凹陷的新型結(jié)構(gòu)，節(jié)約材料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低鍛造和機(jī)加難度的目的；一件萬(wàn)向節(jié)叉節(jié)約原材料1.2—2.5Kg,節(jié)約材料成本20%-25%。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是目前使用的萬(wàn)向節(jié)叉毛坯圖。
[0008]圖2是本發(fā)明一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯。
[0009]圖3是封閉曲線加強(qiáng)筋的剖面示意圖。
[0010]圖4圓棒料實(shí)心截面軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖2、圖3所示的一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，由軸頭部分1、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)2及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳3構(gòu)成，法蘭盤(pán)及軸頭為中空結(jié)構(gòu)5 ;在中空結(jié)構(gòu)5的邊緣設(shè)有封閉曲線加強(qiáng)筋6，封閉曲線加強(qiáng)筋6的高度為3-6毫米，封閉曲線加強(qiáng)筋6的寬度為3-6毫米。
[0012]如圖2所示，對(duì)應(yīng)于兩個(gè)叉耳外端部的內(nèi)檔設(shè)有向外開(kāi)口的“U”形凹陷7，U”形凹陷的深度以還有加工余量2-4毫米來(lái)計(jì)算；這樣，可以進(jìn)一步降低重量。
[0013]如圖4所示，根據(jù)工程力學(xué)原理一圓棒料實(shí)心截面軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布規(guī)律(圖5所示):當(dāng)截面邊緣的最大切應(yīng)力達(dá)到許用切應(yīng)力時(shí)，圓心附近各點(diǎn)處的應(yīng)力很小，為了合理利用材料，宜將材料向遠(yuǎn)離圓心的部分放置，即中間可以成空心結(jié)構(gòu)。
[0014]例如，目前使用的一種萬(wàn)向節(jié)叉，毛坯件重8.6Kg，根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)計(jì)出來(lái)的萬(wàn)向節(jié)叉，毛坯件重只有6.5Kg ；
做破坯強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，目前的一種萬(wàn)向節(jié)叉加載扭矩38000N.m時(shí)扭斷，而本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)叉卻需加載扭矩45000N.m才扭斷；
做疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，加載扭矩19000N.m，目前的一種萬(wàn)向節(jié)叉運(yùn)行21萬(wàn)次產(chǎn)生裂紋，而本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)叉運(yùn)行了 30萬(wàn)次。
【權(quán)利要求】
1.一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，由軸頭部分、叉耳部分構(gòu)成一個(gè)整體，叉耳部分由軸頭部分端部的法蘭盤(pán)及法蘭盤(pán)對(duì)應(yīng)兩側(cè)延伸的叉耳構(gòu)成，其特征在于:法蘭盤(pán)及軸頭為中空結(jié)構(gòu)；在中空結(jié)構(gòu)的邊緣設(shè)有封閉曲線加強(qiáng)筋，封閉曲線加強(qiáng)筋的高度為3-6毫米，封閉曲線加強(qiáng)筋的寬度為3-6暈米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萬(wàn)向節(jié)叉鍛造毛坯，其特征在于:對(duì)應(yīng)于兩個(gè)叉耳外端部的內(nèi)檔設(shè)有向外開(kāi)口的“U”形凹陷，U”形凹陷的深度以還有加工余量2-4毫米來(lái)計(jì)算。
【文檔編號(hào)】F16D3/16GK103742553SQ201310714194
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】翁運(yùn)忠, 曹立新, 黃永剛 申請(qǐng)人:十堰義興工業(yè)發(fā)展有限公司