一种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种汽车零部件制造加工中的坯料结构。一种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构，其特征在于：所述的坯料结构是，具有一个法兰板和下方开口向下的凹字形，凹字两侧呈半圆竖块。一种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构，将圆柱形钢材落料、加热，在锻压机床上进行制坯料、预锻、终锻和切边四个顺序工位的锻压；预锻工序是，在上、下模型中锻压成一个圆底平面和竖起的对称两块竖片状耳叉；终锻工序是，在上、下模型中进一步锻压至精确的尺寸；采用本实用新型专利技术：锻压成马鞍状坯料的过程中设备并不加大负荷；提高了材料的利用率；减小和节省了设备的投入、投资和电能的消耗，提高了产品质量、降低加工成本、有利环境保护。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车零部件制造加工中的坯料结构，特别是涉及汽车突缘叉零件的复合挤锻压成型加工中的坯料结构。(二)
技术介绍
突缘叉是汽车传动系中与花键轴连接的重要关键零件之一，传递发动机的扭矩和 承受弯曲组合载荷。目前，全世界卡车、重型卡车、大客车和其他各种车类传动系统均采用 该突缘叉作为关键的传动部件，因此市场需求量很大，其加工工艺稍作改变，成本稍有变动 将弓I起和产生极大的市场影响和经济效应。 该产品呈马鞍形，两侧对称地竖立两个呈圆片的叉耳，两个叉耳上机加工两个圆 孔，两个叉耳的中央是一个较大空口 ，称作叉口 ，下部是一个底面积较大的圆形底板法兰。 该零件受力强度大，截面又变化较大，目前国内一般制造厂家先采用模锻生产工艺加工成 一件呈马鞍形锻件，然后再在两个叉耳上机加两个圆孔和法兰加工螺孔而完成零件的制造 生产。 至今，国内外加工突缘叉的工艺是首先将圆柱的钢材棒料截断落料、加热，然后在 锻床上进行四个工位的锻压制坯料、预锻、终锻和切边。 所述的预锻工序是在上、下模型中锻压成一个圆底平面法兰和竖起的对称两块竖 块状叉耳； 所述的终锻工序是在上、下模型中进一步锻压至精确的尺寸； 所述的切边工序是将多余的料由上、下模的合缝处挤出飞边，并一圈切除，完成最 终锻压成型产品。 传统的锻压工艺第一步制坯料是，将竖直的加热棒料从轴线方向镦粗，然后再移 入第二预锻工位。但是从镦粗后略呈腰鼓状的坯料在后一工位中一下子锻压改变成接近最 终产品形状，坯料在第二道模具中的变形量是很大的，需要施加的压力较大，而且挤压出的 飞边不均匀、飞边量较大，其材料利用率较低，一般仅达到70%，因此，经过多年的摸索，近 几年出现了 一种改良措施——小损耗模锻加工工艺。 所述的小损耗模锻加工工艺，其特征在于，将圆柱形棒料经制坯工序锻压成呈具 有一块圆平面的草帽状坯料，草帽状坯料的圆平面恰好与最终产品突缘叉的圆形底板法兰 相近，因此，减轻了后道工序预锻压的工作量，即略微减少了在模具中的变形量，经测算该 加工工艺的材料利用率可达75%，该方法已经被较多用户接受，作者王以华以优秀锻模设 计实例刊载于机械工业出版社，2009. 1版的《锻模设计技术及实例》中，公开于第146-148 页。 经实际使用测算，小损耗模锻加工工艺较现有的传统锻压加工方法有所进步，但 是，一者材料利用率还希望有更进一步的提高，另外，在第二工位的模具中，坯料的变形量 仍较大，由草帽状中间的实心体一下被锻压、分料出中间的大缺口 ，形变成两侧两块竖片的 叉耳，需要的锻压力仍较大，锻压机床吨位的大小导致设备的价格相差很大，消耗的电能也有较大差异。总之概括其存在的不足为①加工中体积分配还是不合理，金属难以压入较大 叉口的两个叉耳，造成两叉耳该用材料的地方没有充足来源，形成折叠、充不满，叉口中间 产生大量飞边，增加了变形抗力和投影面积；②浪费了材料，又增加了金属水平投影面积， 即模具承受载荷加大，需要选择大设备，吨位要增大l-2级；③由于材料用的比较多，模具 的使用寿命要縮短，模具加工和锻造成本也高；④设备吨位大，投入大、电能消耗大。 因此，在不断追求产品高质量、减少能耗，降低成本的今天，本领域的技术人员还 希望有更好的锻造加工工艺提供，有更好的坯料结构提供。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能节省材料、简化工艺，减小加工设备吨位，保证产品质量的汽车突缘叉零件模锻复合挤压精密成型加工坯料结构。 本技术的目的由如下技术方案实现 —种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构，其特征在于所述的坯料结构是，具有一个法兰板和下方开口向下的凹字形，凹字两侧呈半圆竖块。 进一步，所述坯料凹字形中间缺口的距离为130至70毫米。 再进一步，所述坯料凹字形中间缺口的距离为120毫米。 进一步，所述坯料左右半圆竖块的厚度为80至50毫米。 进一步，所述坯料左右半圆竖块的高度为130至80毫米。 进一步，所述坯料法兰板的直径为200至140毫米，厚度为24至14毫米。 再进一步，所述坯料法兰板的直径为185毫米，厚度14毫米。 采用本技术方案，首先将圆柱形钢材截断落料、加热，然后在锻压机床上进行制坯 料、预锻、终锻和切边四个顺序工位的锻压； 所述的预锻工序是在上、下模型中锻压成一个圆底平面和竖起的对称两块竖片状 耳叉； 所述的终锻工序是在上、下模型中进一步锻压法兰底板、中间的叉口和两侧的叉 耳至精确的尺寸； 所述的切边工序是将多余由上、下模的合缝处挤出的飞边切除，完成最终锻压成 型产品； 所述的制坯料工序是，将加热的棒料在模具中锻压成具有一个法兰板和下方开口 向下的凹字形，凹字两侧呈半圆竖块。 采用本技术方案，棒料在首次加热后材质变软，相对容易锻压加工变形，因此，按 本技术方案在制坯料工序中直接形成一个法兰板和下方为开口向下的凹字形，近似于马鞍 形的形状并非很困难，然而在后续的锻压过程中，由于已经具备了与最终产品比较相近的 形状，因此在此基础上不必再像原有的小损耗模锻加工工艺加工过程必须采用锻压手段将 "草帽"状中间的钢料硬性分料、挤压锻件叉口多余材料，仅需在初步成形的坯料上，适当施 加锻压力便能较轻松地完成第二道的预锻工序，达到第二道工序的所需尺寸，继而第三道 终锻工序也较易实行，产品标准也较易达到。故不必化费很大吨位的锻压力成型下底板法 兰，不会造成两叉耳该用材料的地方没有充足来源，形成折叠、充不满，叉口中间产生大量 飞边，增加了变形抗力和投影面积的不良现象和缺陷，不必采用大吨位的锻压机，减小了设4备投资，减小了能源的消耗，只需要相应吨位的锻压设备在初步成型的基础上进一步精细 锻压，容易达到和满足最终成品的尺寸和技术要求，提高了产品质量。 本技术的有益效果为①由于本技术镦粗预制坯料工序是在钢料加热后 加工的，材料处于比较软的状态，因此在锻压成马鞍状坯料的过程中设备并不加大负荷；② 采用本技术大大节省了原材料，也即大大提高了材料的利用率，一般每件汽车突缘叉 的重量为6-10公斤左右，现有技术的材料利用率在68至75%之间，而采用本技术后材 料的利用率可达85至90%之间；③由于在镦粗预制坯料工序中已形成近似马鞍形的坯料 了 ，具有与最终产品比较相近的形状，因此后续的逐步精细锻压时所需锻压力不必很大，减 小和节省了设备的投入、投资和电能的消耗，在原有加工技术中，锻压机的吨位必须在4000 至5000吨之间，而采用本技术后锻压机的吨位仅需2500吨即可满足加工要求，由此 可见设备、能源方面的节约是十分可观的，对于一些没有4000吨以上大吨位锻压设备的场 合，以较小吨位锻压机床也能制作突缘叉零件了，降低了制作的设备条件；④由于在镦粗制 坯料工序中已形成近似马鞍形的坯料了，后续加工中不出现明显的折叠、充不满，大量飞边 等现象，提高了产品质量；⑤模具在加工中不受到过大的锻压力，延长了模具的使用寿命， 降低了锻造加工成本；⑥设备吨位减小，锻压中产生的振动噪音也相应减小，有利环境保 护。附图说明图1是现有技术汽车突缘叉的锻压成型中截断的钢棒料主视图； 图2是图1经制坯料工序镦粗后的坯料主视图； 图3是小损耗模锻加工工艺，突缘叉的锻压成型中截断的钢棒料主视图； 图4是图3经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构，其特征在于：所述的坯料结构是，具有一个法兰板和下方开口向下的凹字形，凹字两侧呈半圆竖块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙礼宾，宋培林，汪磊，金超，
申请(专利权)人：上海交大中京锻压有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]