本发明专利技术公开了一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺，包括（A）制作半闭式挤压制坯模：半闭式挤压制坯模包括上模（1）、下模（2）、上冲头（3）和顶料杆（4），上模与下模贴合在一起，形成与带支撑轴转向节轮廓匹配的型腔（5），型腔包括支撑轴腔（51）、以及在支撑轴腔上部侧向延伸的长度不等且相互独立的分枝腔（52），支撑轴腔位于下模中，各个分枝腔在贴合面上下两侧的厚度基本一致，向外延伸长度最大的分枝腔采用开式结构，而其余分枝腔均采用闭式结构；（B）加热；（C）半闭式挤压制坯；（D）终锻成型；（E）切边。具有工艺步骤少、毛坯机械性能好、材料利用率高、减少设备数量及终锻设备吨位、制造成本低等特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺，包括（A）制作半闭式挤压制坯模：半闭式挤压制坯模包括上模（1）、下模（2）、上冲头（3）和顶料杆（4），上模与下模贴合在一起，形成与带支撑轴转向节轮廓匹配的型腔（5），型腔包括支撑轴腔（51）、以及在支撑轴腔上部侧向延伸的长度不等且相互独立的分枝腔（52），支撑轴腔位于下模中，各个分枝腔在贴合面上下两侧的厚度基本一致，向外延伸长度最大的分枝腔采用开式结构，而其余分枝腔均采用闭式结构；（B）加热；（C）半闭式挤压制坯；（D）终锻成型；（E）切边。具有工艺步骤少、毛坯机械性能好、材料利用率高、减少设备数量及终锻设备吨位、制造成本低等特点。【专利说明】带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺
本专利技术涉及材料加工
的锻造成型工艺，具体涉及一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺。
技术介绍
如图1、图2所示的带支撑轴转向节，由支撑轴A，以及在支撑轴A上部侧向延伸的长度不等且相互独立的若干分枝B —体构成，其中，有一个分枝B相比其它分枝B的长度更长。带支承轴转向节的传统锻造工艺步骤为:传统的工艺方法为:下料一加热一镦挤支撑轴一镦挤制坯(也叫预成型)一预锻一终锻成型一切边，共7道工序。传统工艺存在的主要问题是:(I)工艺步骤繁多，相应地，投入设备数量及人员数量较多，设备使用成本及人力资源成本高；(2)最终成型的毛坯金属流线性不高，毛坯的机械性能还有待提高；(3)在终锻后飞边多，材料浪费严重，以五菱宏光转向节为例，按传统工艺的下料重量为5.6 kg，材料利用率只有69.6%。(4)锻件终锻成型时所形成的飞边，大大增加了锻件(带飞边)的投影面积，从而增加了终锻设备的使用吨位。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题进行改进，提供一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺，具有工艺步骤少、毛坯机械性能好、材料利用率高、终锻设备吨位小、制造成本低等特点。为此，本专利技术提供的一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺，包括以下工艺步骤:(A)制作半闭式挤压制坯模:所述半闭式挤压制坯模包括上模(I)、下模(2)、上冲头(3)和顶料杆(4)，所述上模(I)与下模(2)贴合在一起，形成与带支撑轴转向节轮廓匹配的型腔(5)，所述型腔(5)包括支撑轴腔(51)、以及在支撑轴腔(51)上部侧向延伸的长度不等且相互独立的分枝腔(52)，支撑轴腔(51)位于下模(2)中，各个分枝腔(52)在贴合面上下两侧的厚度基本一致，向外延伸长度最大的分枝腔(52)采用开式结构，而其余分枝腔(52)均采用闭式结构，所述上冲头(3)、顶料杆(4)和支撑轴腔(51)同轴设置，上冲头(3)能竖直向下穿过上模(I)伸入型腔(5 )内，顶料杆(4 )能竖直向上穿过下模(2 )伸入型腔(5 )内；(B)加热:将已按工艺要求下好的棒料放入加热炉中加热到始锻温度后，出炉；(C)半闭式挤压制坯:将刚出炉的棒料立放于模锻液压机中的半闭式挤压制坯模的下模(2 )中，上模(I)开始向下运动，直至上模(I)与下模(2 )完全贴合在一起后，上冲头(3)开始向下运动到设定位置，在上冲头(3)下移的过程中，上模(I)保持向下的压力不变，待棒料充满半闭式挤压制坯模的型腔(5)后，上模(2)及上冲头(I)同时快速回程，返回原始位置后，坯件被顶料杆(4)顶出下模(2)，取出坯件，顶料杆(4)回程至初始位置；(D)终锻成型:将坯件放入压力机的终锻下模中，终锻上模向下运动，使坯件产生变形，终锻成型后的坯件，除周边带有一圈微小飞边外，与最终的产品形状一致；(E)切边:将终锻后的坯件放入切边压力机切边下模中，切边上模向下运动，冲落坯件,去掉飞边,使之变成毛坯图纸要求的坯件。优选为，所述步骤(B)中的加热炉为中频感应加热炉或天然气加热炉。进一步，所述步骤(B)中的始锻温度为1150?1200°C。其工艺特点为:(I)在棒料加热工序完成后，进入半闭式挤压制坯(也就是预锻)，直接将棒料立放于下模中，上、下模在长分枝端开口，上、下模合模形成半闭式型腔；(2)半闭式挤压成型过程中，棒料在半封闭式型腔中，上冲头向下运动，使其变形成为坯(预锻)件，长分枝端由于难以变形而将模具设计成开式结构，便于充满，且有利于储存余料。本专利技术的有益效果:(I)减少了工艺步骤，整个工艺流程由7道工序减少为4道工序，从而减少设备使用数量及人员数量，降低设备使用成本及人力资源成本；(2)由于采取半封闭式模具设计，使坯(预锻)件形状、尺寸与终锻形状、尺寸高度近似，使最终成型毛坯的金属流线达到准全纤维状态，提高毛坯的机械性能；(3)由于在预锻时采用半闭式挤压制坯模，与终锻件高度近似，在终锻后只形成微小的飞边，节约大量的材料，以五菱宏光转向节为例，按传统工艺的下料重量为5.6 kg，采用本工艺后降为4.3 kg，材料利用率由69.6%提高到90.7% ；(4)同样，由于在预锻时采用的半闭式挤压制坯模与终锻件高度近似，终锻成型时只会形成一圈微小飞边，大大减小了锻件(带飞边)的投影面积，从而显著降低了终锻设备的使用吨位，实现了设备的低投入。【专利附图】【附图说明】图1是带支撑轴转向节的主视图。图2是图1的俯视图。图3是半闭式挤压制坯初始位置的示意图。图4是半闭式挤压制坯中间位置的示意图。图5是半闭式挤压制坯最终位置的示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明:一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺，包括以下工艺步骤:(A)制作半闭式挤压制坯模:半闭式挤压制坯模由上模1、下模2、上冲头3、顶料杆4四部分组成。上模I与下模2贴合在一起，形成与带支撑轴转向节轮廓匹配的型腔5，以保证预锻成型的工件与终端成型的工件基本一致。型腔5由支撑轴腔51、以及在支撑轴腔51上部侧向延伸的长度不等且相互独立的分枝腔52，支撑轴腔51位于下模2中，各个分枝腔52在贴合面上下两侧的厚度基本一致。向外延伸长度最大的分枝腔52采用开式结构，而其余分枝腔52均采用闭式结构，上冲头3、顶料杆4和支撑轴腔51同轴设置，上冲头3能竖直向下穿过上模I伸入型腔5内，顶料杆4能竖直向上穿过下模2伸入型腔5内。(B)加热:将已按工艺要求下好的棒料放入加热炉中加热到始锻温度后，出炉，棒料的下料重量约为设计毛坯质量的1.1倍。加热炉可以选用中频感应加热炉或天然气加热炉等；始锻温度通常为1150?1200°C。(C)半闭式挤压制坯:结合图3—图5所示，将刚出炉的棒料立放于模锻液压机中的半闭式挤压制坯模的下模2中，上模I开始向下运动，直至上模I与下模2完全贴合在一起后，上冲头3开始向下运动到设定位置，在上冲头3下移的过程中，上模I保持向下的压力不变；待棒料充满半闭式挤压制坯模的型腔5后，长度最大的分枝腔52 —方面有利于工件的长枝端变形，另一方面还可以储存余料；之后，上模2及上冲头I同时快速回程，返回原始位置后，坯件被顶料杆4顶出下模2，取出坯件，顶料杆4回程至初始位置，完成一个工作循环。(D)终锻成型:将坯件放入压力机的终锻下模中，终锻上模向下运动，使坯件产生变形，终锻成型后的坯件，除周边带有一圈微小飞边外，与最终的产品形状一致。(E)切边:将终锻后的坯件放入切边压力机切边下模中，切边上模向下运动，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带支撑轴转向节的半闭式挤压锻造工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：（A）制作半闭式挤压制坯模：所述半闭式挤压制坯模包括上模（1）、下模（2）、上冲头（3）和顶料杆（4），所述上模（1）与下模（2）贴合在一起，形成与带支撑轴转向节轮廓匹配的型腔（5），所述型腔（5）包括支撑轴腔（51）、以及在支撑轴腔（51）上部侧向延伸的长度不等且相互独立的分枝腔（52），支撑轴腔（51）位于下模（2）中，各个分枝腔（52）在贴合面上下两侧的厚度基本一致，向外延伸长度最大的分枝腔（52）采用开式结构，而其余分枝腔（52）均采用闭式结构，所述上冲头（3）、顶料杆（4）和支撑轴腔（51）同轴设置，上冲头（3）能竖直向下穿过上模（1）伸入型腔（5）内，顶料杆（4）能竖直向上穿过下模（2）伸入型腔（5）内；（B）加热：将已按工艺要求下好的棒料放入加热炉中加热到始锻温度后，出炉；（C）半闭式挤压制坯：将刚出炉的棒料立放于模锻液压机中的半闭式挤压制坯模的下模（2）中，上模（1）开始向下运动，直至上模（1）与下模（2）完全贴合在一起后，上冲头（3）开始向下运动到设定位置，在上冲头（3）下移的过程中，上模（1）保持向下的压力不变，待棒料充满半闭式挤压制坯模的型腔（5）后，上模（2）及上冲头（1）同时快速回程，返回原始位置后，坯件被顶料杆（4）顶出下模（2），取出坯件，顶料杆（4）回程至初始位置；（D）终锻成型：将坯件放入压力机的终锻下模中，终锻上模向下运动， 使坯件产生变形，终锻成型后的坯件，除周边带有一圈微小飞边外，与最终的产品形状一致；（E）切边：将终锻后的坯件放入切边压力机切边下模中，切边上模向下运动，冲落坯件，去掉飞边，使之变成毛坯图纸要求的坯件。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周亚夫，
申请(专利权)人：重庆应国机械制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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