一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置及工艺，包括冷锻件、预坯组件和锻打组件；其锻造工艺包括：下料→加热→预坯→锻打→切边，其整体工艺基于空气锤预坯，锤砧上开有针对锻件形状专向设计的锥形拔长型腔，圆钢坯料在锥形模中反复拔长至接近锻件杆部长度，然后在旁边锤砧上的平面拍扁头部，合理分布金属，其预坯工序适用于空气锤等普通锻造设备，能够在普通摩擦压力机上实现一火锻造，材料利用率高，具有成本低，工序少，锻件质量好等优点。

Vertical forging device and process for automobile steering knuckle based on air hammer preblank

The invention discloses a vertical forging device and technology for automobile steering knuckle based on air hammer preform, including cold forgings, preform components and forging components. The forging process includes blanking, heating, pre billet, forging and cutting, the whole process is based on the air hammer preform, and the hammer anvil is designed for the special shape of the forging shape. A conical and elongated cavity, the round steel billet is repeatedly drawn in a conical mold to close to the length of the forging rod, and then the flat head on the side of the side hammer anvil is flattened and the metal is reasonably distributed. The pre blank process is suitable for the ordinary forging equipment such as the air hammer and so on. It can be forged on a common friction press, with high material utilization rate. The advantages are low cost, less process and good forging quality.

【技术实现步骤摘要】
一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置及工艺
本专利技术涉及汽车金属零部件锻造加工
，具体为一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置及工艺。
技术介绍
转向节是汽车转向桥上的关键重要部件，它既支撑车体重量，又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩，在多变冲击载荷下，保证行驶操纵、直线稳定性，因此，转向节要求具有很高的强度和制造精度。目前国内外的锻造工艺基本有两种，一种是卧式锻造工艺，这种工艺的制坯工序为拍扁→掉头拍扁→劈叉，该工艺存在锻件精度及材料利用率低、工人劳动强度高、生产效率低下等问题；还容易导致锻件局部的流线紊乱，在法兰盘及杆部结合部位受载荷集中区易发生断裂失效的问题，不利于车辆运行的安全性。另一种是闭式挤压锻造，优点是材料利用率高，缺点集中体现在挤压工序的工艺性差(折迭、填充性差、变形均匀性差，流线不合理)和挤压模具寿命低下(过度磨损、塑性变形严重)，模具费用高，寿命低，需要专用锻造设备，总体成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置及工艺，具有生产成本低、锻件质量好等优点，能够实现一火锻造，既有闭式挤压锻造材料利用率高，又可以适用于普通锻造设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，包括冷锻件、预坯组件和锻打组件；所述冷锻件由头部、盘部和杆部三部分组成；所述预坯组件包括上锤钻、下锤钻、拍扁平面、上锥形模、下锥形模和豁口；所述冷锻件装夹在上锤钻和下锤钻形成的锥形拔长型腔内，并由预坯组件加工形成预坯件；所述锻打组件包括上模和下模；所述上模上设置有上模腔，上模腔的两侧设置有上凸锁扣；所述下模上设置有与上模腔相对应的下模腔，下模腔的两侧设置有与上凸锁扣相对应的下凹锁扣；所述预坯件装夹在下模腔内；所述上模与下模压合的端面上还设置有飞边槽、阻流沟和过桥。优选的，所述冷锻件上的杆部细长，盘部近似矩形，头部左右两块似两个长方体。优选的，所述下锤钻固定在空气锤基座上。优选的，所述上模和下模分别固定在模座上。本专利技术提供另一种技术方案为：一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造工艺，包括以下步骤：S1：下料：用锯床下料；S2：加热：在中频感应炉中加热至1150℃，然后对加热后的棒料在空气锤上进行预坯；S3：预坯：通过棒料逐次送进和反复转动坯料在预坯组件中进行打击压缩拔长，再头部拍扁，使锻前材料体积分布合理，接近冷锻件的形状，使细长的杆部能终锻时充满，拍扁头部使接近于锻件盘部长方体形状，利于体积分配和流动，最终将棒料成型为预坯件；S4：锻打：将预坯件插入下模腔中，锻打时，上模下压，预坯件接触上模腔，金属逐渐顺模腔流动，并在飞边槽中产生飞边，随着上模的继续下压，过桥和阻流沟以及飞边产生的阻力越来越大，直至分型面接触，上凸锁扣和下凹锁扣闭合，金属完全充满上下模腔内；S5：切边：采用热切边，切除飞边，同时使锻件尺寸达到要求，其属于辅助工序，设计同普通热切边工序相同。优选的，所述步骤S3预坯具体方法如下：S3.1：将棒料放入下锥形模中约50mm；S3.2：上锤砧向下打击，上锥形模接触到棒料，将棒料放入的部分压下变长；S3.3：上锤砧提起，然后将棒料翻转90°，上锤砧再次向下打击，再次将棒料接触上锥形模和下锥形模的部分压下变长；S3.4：翻转三次后将棒料往下模腔中再次送进50mm，重复上述步骤，直至棒料拔长到锥形模另一端，接近冷锻件的杆部长度；S3.5：将棒料另一端放置于拍扁平面上，上锤砧向下打击三次，将头部棒料拍扁，锥形拔长模开在锤砧偏一侧，豁口防止拔长时棒料头部碰到锤砧。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置及工艺，是基于空气锤预坯，锤砧上开有针对锻件形状专向设计的锥形拔长型腔，圆钢坯料在锥形模中反复拔长至接近锻件杆部长度，然后在旁边锤砧上的平面拍扁头部，合理分布金属，其预坯工序适用于空气锤等普通锻造设备，能够在普通摩擦压力机上实现一火锻造，材料利用率高，具有成本低，工序少，锻件质量好等优点。附图说明图1为本专利技术的预坯组件局部放大图；图2为本专利技术图1的A-A剖面图；图3为本专利技术锻打组件平面图；图4为本专利技术图3的B-B剖面图；图5为本专利技术冷锻件平面图；图6为本专利技术图5的剖面图。图中：1上锤钻、2下锤钻、3拍扁平面、4上锥形模、5下锥形模、6豁口、7上模、8下模、9预坯件、10上模腔、11下模腔、12上凸锁扣、13下凹锁扣、14飞边槽、15阻流沟、16过桥、17冷锻件、171头部、172盘部、173杆部、18预坯组件、19锻打组件。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-6，本专利技术实施例中：一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，包括冷锻件17、预坯组件18和锻打组件19；冷锻件17由头部171、盘部172和杆部173三部分组成，杆部173细长，盘部172近似矩形，头部171左右两块似两个长方体；预坯组件18包括上锤钻1、下锤钻2、拍扁平面3、上锥形模4、下锥形模5和豁口6；下锤钻2固定在空气锤基座上，冷锻件17装夹在上锤钻1和下锤钻2形成的锥形拔长型腔内，并由预坯组件18加工形成预坯件9；锻打组件19包括上模7和下模8，上模7和下模8分别固定在模座上；上模7上设置有上模腔10，上模腔10的两侧设置有上凸锁扣12；下模8上设置有与上模腔10相对应的下模腔11，下模腔11的两侧设置有与上凸锁扣12相对应的下凹锁扣13；预坯件9装夹在下模腔11内；上模7与下模8压合的端面上还设置有飞边槽14、阻流沟15和过桥16。基于上述描述，本专利技术还提供一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造工艺，包括以下步骤：第一步：下料：与常规锻造工艺相同用锯床下料；第二步：加热：与常规锻造工艺相同，在中频感应炉中加热至1150℃，然后对加热后的棒料在空气锤上进行预坯；第三步：预坯：预坯是本锻造工艺中最关键的工序，采用型砧拔长拍扁工艺，上下锤砧开有针对本转向节锻件形状专向设计的锥形拔长型腔，下锤砧2固定在空气锤基座上，棒料先放入下锥形模5中约50mm，然后上锤砧1向下打击，上锥形模4接触到棒料，将棒料放入的部分压下变长，接着上锤砧1提起，然后棒料翻转90°，上锤砧1再次向下打击，再次将棒料接触上锥形模4和下锥形模5的部分压下变长；翻转三次后将棒料往下模腔11再次送进50mm，重复上述步骤，直至棒料拔长到锥形模另一端，此时已接近冷锻件17的杆部173长度；然后将棒料另一端放置于拍扁平面3上，上锤砧1向下打击三次，将头部171棒料拍扁；由于锥形拔长模开在锤砧偏一侧，所以豁口6是为防止拔长时棒料头部171碰到锤砧而开；整个预坯工序通过棒料逐次送进和反复转动坯料进行打击压缩拔长，再头部拍扁，使锻前材料体积分布合理，接近锻件形状，使细长的杆部173能终锻时充满，拍扁头部使接近于锻件盘部172长方体形状，利于体积分配和流动，最终在本工序下将棒料成形为预坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，其特征在于，包括冷锻件(17)、预坯组件(18)和锻打组件(19)；所述冷锻件(17)由头部(171)、盘部(172)和杆部(173)三部分组成；所述预坯组件(18)包括上锤钻(1)、下锤钻(2)、拍扁平面(3)、上锥形模(4)、下锥形模(5)和豁口(6)；所述冷锻件(17)装夹在上锤钻(1)和下锤钻(2)形成的锥形拔长型腔内，并由预坯组件(18)加工形成预坯件(9)；所述锻打组件(19)包括上模(7)和下模(8)；所述上模(7)上设置有上模腔(10)，上模腔(10)的两侧设置有上凸锁扣(12)；所述下模(8)上设置有与上模腔(10)相对应的下模腔(11)，下模腔(11)的两侧设置有与上凸锁扣(12)相对应的下凹锁扣(13)；所述预坯件(9)装夹在下模腔(11)内；所述上模(7)与下模(8)压合的端面上还设置有飞边槽(14)、阻流沟(15)和过桥(16)。

【技术特征摘要】
1.一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，其特征在于，包括冷锻件(17)、预坯组件(18)和锻打组件(19)；所述冷锻件(17)由头部(171)、盘部(172)和杆部(173)三部分组成；所述预坯组件(18)包括上锤钻(1)、下锤钻(2)、拍扁平面(3)、上锥形模(4)、下锥形模(5)和豁口(6)；所述冷锻件(17)装夹在上锤钻(1)和下锤钻(2)形成的锥形拔长型腔内，并由预坯组件(18)加工形成预坯件(9)；所述锻打组件(19)包括上模(7)和下模(8)；所述上模(7)上设置有上模腔(10)，上模腔(10)的两侧设置有上凸锁扣(12)；所述下模(8)上设置有与上模腔(10)相对应的下模腔(11)，下模腔(11)的两侧设置有与上凸锁扣(12)相对应的下凹锁扣(13)；所述预坯件(9)装夹在下模腔(11)内；所述上模(7)与下模(8)压合的端面上还设置有飞边槽(14)、阻流沟(15)和过桥(16)。2.如权利要求1所述的一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，其特征在于：所述冷锻件(17)上的杆部(173)细长，盘部(172)近似矩形，头部(171)左右两块似两个长方体。3.如权利要求1所述的一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，其特征在于：所述下锤钻(2)固定在空气锤基座上。4.如权利要求1所述的一种基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造装置，其特征在于：所述上模(7)和下模(8)分别固定在模座上。5.一种如权利要求1所述的基于空气锤预坯的汽车转向节立式锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：下料：用锯床下料；S2：加热：在中频感应炉中加热至1150℃，然后对加热后的棒料在...

【专利技术属性】
技术研发人员：管延锦，徐继罗，孙守田，褚衍开，孙福勋，侯友武，韩冰，
申请(专利权)人：枣庄远东实业开发总公司，
类型：发明
国别省市：山东,37