一种轻量化高强度一体式铝质拨叉制造技术

本发明专利技术涉及拔叉领域，特别涉及一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，包括拔叉脚和拔叉轴，所述拔叉脚和拔叉轴固定连接并且拔叉轴垂直于拔叉脚所在平面，拔叉轴的外圆柱壁上设置有挖空部，拔叉脚的外侧设置有与拔叉轴连接的加强筋，拔叉脚的内侧等间距设置有三个与变速箱结合套配合的接触部，三个接触部沿拔叉脚的内侧圆弧方向等间距分布，拔叉采用Al‑Si合金铸造而成，拔叉脚与拔叉轴的中部一体成型连接，本发明专利技术的一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，结构简单可靠，并且在实现轻量化设计的同时保证了拔叉的强度，有效的降低了生产成本，同时延长了拔叉的使用寿命。

A lightweight and high strength integrated aluminum fork

The invention relates to the field of pulling fork, in particular to a lightweight high-strength integrated aluminum fork, comprising a pulling fork foot and a pulling fork shaft, which are fixed and connected and the pulling fork foot and the pulling fork shaft are perpendicular to the plane where the pulling fork foot is located, a hollow part is arranged on the outer cylinder wall of the pulling fork shaft, and the outer side of the pulling fork foot is connected with the pulling fork shaft. The inner side of the pulling fork foot is equipped with three contact parts which are matched with the gearbox coupling sleeve, and the three contact parts are equally spaced along the inner side arc direction of the pulling fork foot. The pulling fork is cast with Al_Si alloy, and the pulling fork foot is integrated with the middle part of the pulling fork shaft. The light weight and high strength one of the invention is provided. The aluminum fork is simple and reliable in structure, which ensures the strength of the fork while realizing the lightweight design, effectively reduces the production cost and prolongs the service life of the fork.

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化高强度一体式铝质拨叉
本专利技术涉及拔叉领域，特别涉及一种轻量化高强度一体式铝质拨叉。
技术介绍
拨叉安装在汽车变速箱上，与换挡杆相连，位于换挡杆下端，驾驶员通过操纵换挡杆，促使拨叉拨动结合套，使其左右移动，进而与不同变速比的齿轮啮合，实现汽车换挡。在手动变速箱中，变速箱主动轴与离合器输出轴结合，在离合器结合的情况下，将动力源源不断地输入至变速箱，拨动变速杆，促使换挡拨叉切换输出轴上的换挡齿轮，通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合，从而改变驱动轮的转矩和转速，变速杆操纵拨叉向右移动，使同步器向右移动与齿轮接合，发动机动力通过主动轴的齿轮，将动力传递给动力输出轴，而没有与同步器接触的齿轮将始终在输出轴上空转，在变速箱操纵机构中，拨叉的主要作用为带动结合套与同步器左右运动，使从动齿轮分别与不同传动比的主动齿轮啮合，实现顺利换挡，可以说拨叉是整个换挡过程中最直接的执行机构。随着消费者对汽车使用要求的不断提高，同时考虑到汽车生产厂家对于质量和成本的兼顾需求，未来对于拨叉的强度要求、耐磨性能要求和轻量化要求将会越来越高，拨叉是汽车变速箱的重要组成部分，目前拨叉生产厂家设计的拨叉一般采用分体式设计，即拨叉脚与拨叉轴分别加工成型，再进行装配，因此需要再额外设计装配工艺，加设装配工位，增加了成本，随着市场竞争的日益激烈，国内外汽车企业对拨叉的质量要求越来越高，因此有必要设计一种结构简单，可靠性高，且能满足零件轻量化要求的变速箱拨叉结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种轻量化高强度一体式铝质拨叉。为解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，包括拔叉脚和拔叉轴，所述拔叉脚和拔叉轴固定连接并且拔叉轴垂直于拔叉脚所在平面，拔叉轴的外圆柱壁上设置有挖空部，拔叉脚的外侧设置有与拔叉轴连接的加强筋，拔叉脚的内侧等间距设置有三个与变速箱结合套配合的接触部，三个接触部沿拔叉脚的内侧圆弧方向等间距分布，拔叉采用Al-Si合金铸造而成，拔叉脚与拔叉轴的中部一体成型连接。优选的，所述加强筋自拔叉轴与拔叉脚的连接处延伸至拔叉脚的末端。优选的，所述拔叉轴的两端均设置有直径小于拔叉轴直径的插接部。优选的，所述拔叉轴内设置有一个连通其两端的圆形通孔。优选的，所述拔叉轴的外壁上一体成型设置有一个安装座。优选的，三个所述接触部的平面度均为0.05mm，三个叉脚的共同测量时的平面度为0.1mm，拔叉脚与拔叉轴的垂直度为0.15mm。优选的，所述加强筋的厚度为3.64mm。优选的，所述挖空部的深度为12mm。优选的，所述接触部的破坏强度大于5KN。有益效果：本专利技术的一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，Al-Si材料有良好的塑性，能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求，因此选择使用AlSi9Cu3作为铸造材料，同时，传统分体式拔叉的连接处在长时间使用过后出现松动，会大大影响产品结构强度，引起挂挡不易或者退挡困难等问题，因此采用整体式设计，即将拨叉叉脚与拨叉轴一体成型，整体式设计使拨叉更为简洁明了，略去了装配环节，降低了制造成本，提高产品强度，增加了使用可靠性，保证拨叉始终平稳运动，并且该拔叉在保证强度的前提下，对拔叉轴部分进行了切割和挖空处理，进一步减轻零件质量，节省原材料和降低生产成本，设计有三个接触部，两个分别位于拔叉脚1的两端，另一个位于拔叉脚内侧的圆弧顶端附近，避免拔叉对结合套传递的动力不均匀而发生偏拗，使拔叉换挡更加稳定，提高了变速箱的换挡性能，本专利技术的一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，结构简单可靠，并且在实现轻量化设计的同时保证了拔叉的强度，有效的降低了生产成本，同时延长了拔叉的使用寿命。附图说明图1所示为本专利技术的立体结构示意图一；图2所示为本专利技术的立体结构示意图二；附图标记说明：拔叉脚1，拔叉轴2，挖空部3，加强筋4，接触部5，插接部6，圆形通孔7，安装座8。具体实施方式下面结合说明书附图和实施例，对本专利技术的具体实施例做进一步详细描述：参照图1至图2所示的一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，包括拔叉脚1和拔叉轴2，所述拔叉脚1和拔叉轴2固定连接并且拔叉轴2垂直于拔叉脚1所在平面，拔叉轴2的外圆柱壁上设置有挖空部3，拔叉脚1的外侧设置有与拔叉轴2连接的加强筋4，拔叉脚1的内侧等间距设置有三个与变速箱结合套配合的接触部5，三个接触部5沿拔叉脚1的内侧圆弧方向等间距分布，拔叉采用Al-Si合金铸造而成，拔叉脚1与拔叉轴2的中部一体成型连接，铝合金材料分为Al-Mg合金、Al-Zn合金以及Al-Si合金，其中Al-Si合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热、较大的比热容和线收缩系数比较小等特点，因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好，其充型能力也较好，热裂和缩松倾向也都比较小，试验还表明：Al-Si共晶体在其凝固点附近温度仍保持良好的塑性，这是其他铝合金所没有的，Al-Si共晶体有良好的塑性，能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求，因此选择使用AlSi9Cu3作为铸造材料，同时，传统分体式拔叉的连接处在长时间使用过后出现松动，会大大影响产品结构强度，引起挂挡不易或者退挡困难等问题，因此采用整体式设计，即将拨叉叉脚与拨叉轴一体成型，整体式设计使拨叉更为简洁明了，略去了装配环节，降低了制造成本，提高产品强度，增加了使用可靠性，保证拨叉始终平稳运动，并且该拔叉在保证强度的前提下，对拔叉轴2部分进行了切割和挖空处理，进一步减轻零件质量，节省原材料和降低生产成本。所述加强筋4自拔叉轴2与拔叉脚1的连接处延伸至拔叉脚1的末端，由于铝合金材料本身的强度要低于铸铁，而拔叉脚1是直接受力部位，因此针对拔叉脚1部分，将加强筋4加宽并延长至拔叉脚1末端，进一步加强了拔叉脚1的强度。所述拔叉轴2的两端均设置有直径小于拔叉轴2直径的插接部6。所述拔叉轴2内设置有一个连通其两端的圆形通孔7。所述拔叉轴2的外壁上一体成型设置有一个安装座8。三个所述接触部5的平面度均为0.05mm，三个叉脚的共同测量时的平面度为0.1mm，拔叉脚1与拔叉轴2的垂直度为0.15mm，一般的拔叉只有两个面与变速箱的结合套接触，换挡时拔叉可能对变速箱的齿套产生偏拗，使拔叉轴2的轴向受力不均匀而导致换挡困难，因此设计三个接触部5，两个分别位于拔叉脚1的两端，另一个位于拔叉脚1内侧的圆弧顶端附近，避免拔叉对结合套传递的动力不均匀而发生偏拗，使拔叉换挡更加稳定，提高了变速箱的换挡性能。所述加强筋4的厚度为3.64mm，加强筋4进一步增加了拔叉脚1的强度，弥补了由于材料的变化而带来的强度下降问题。所述挖空部3的深度为12mm，材料的变更与挖空设计的结合实现了轻量化设计，同时提升了变速箱操纵机构的整体灵活性。所述接触部5的破坏强度大于5KN。工作原理：Al-Si材料有良好的塑性，能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求，因此选择使用AlSi9Cu3作为铸造材料，同时，传统分体式拔叉的连接处在长时间使用过后出现松动，会大大影响产品结构强度，引起挂挡不易或者退挡困难等问题，因此采用整体式设计，即将拨叉叉脚与拨叉轴一体成型，整体式设计使拨叉更为简洁明了，略去了装配环节，降低了制造成本，提高产品强度，增加了使用可靠性，保证拨叉始终平稳运动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，包括拔叉脚(1)和拔叉轴(2)，其特征在于：所述拔叉脚(1)和拔叉轴(2)固定连接并且拔叉轴(2)垂直于拔叉脚(1)所在平面，拔叉轴(2)的外圆柱壁上设置有挖空部(3)，拔叉脚(1)的外侧设置有与拔叉轴(2)连接的加强筋(4)，拔叉脚(1)的内侧等间距设置有三个与变速箱结合套配合的接触部(5)，三个接触部(5)沿拔叉脚(1)的内侧圆弧方向等间距分布，拔叉采用Al‑Si合金铸造而成，拔叉脚(1)与拔叉轴(2)的中部一体成型连接。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，包括拔叉脚(1)和拔叉轴(2)，其特征在于：所述拔叉脚(1)和拔叉轴(2)固定连接并且拔叉轴(2)垂直于拔叉脚(1)所在平面，拔叉轴(2)的外圆柱壁上设置有挖空部(3)，拔叉脚(1)的外侧设置有与拔叉轴(2)连接的加强筋(4)，拔叉脚(1)的内侧等间距设置有三个与变速箱结合套配合的接触部(5)，三个接触部(5)沿拔叉脚(1)的内侧圆弧方向等间距分布，拔叉采用Al-Si合金铸造而成，拔叉脚(1)与拔叉轴(2)的中部一体成型连接。2.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，其特征在于：所述加强筋(4)自拔叉轴(2)与拔叉脚(1)的连接处延伸至拔叉脚(1)的末端。3.根据权利要求1所述的一种轻量化高强度一体式铝质拨叉，其特征在于：所述拔叉轴(2)的两端均设置有直径小于拔叉轴(2)直径的插接部(6)。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：尉威飞，冯俊杰，
申请(专利权)人：爱柯迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33