汽车传动轴万向节叉垂直分模挤压模锻工艺及其模具制造技术

本发明专利技术特别适用于汽车传动轴万向节叉及类似产品的制作。它包括叉形向下，在压力机作用下一次行程将毛坯正向分流挤压模锻成型的制作工艺和与此相应的模具。它们的优点集中表现为：（一）一次挤压模锻成型，减少工序，提高工效；（二）飞边金属损耗大幅度降低，材料率提高３５％以上；（三）可减少甚至消除模锻斜度，锻件表面粗糙度大为降低，内在质量高；（四）可在实心杆部挤出一定深度的孔。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锻件制作工艺及其模具，特别适用于汽车传动轴万向节叉的制作。苏联《锻压生产》(КУЗНЕЦНО-ШТАМПОВОЦНОЕПРОИЗВОДСТВО)刊登的“万向接头在可分凹模中模锻过程的研究”(ИСЦЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ ПОКОВОК ВИ ОК КАРДАНА В ШТАМПАХ С РАЗЬЕМНЫМИ МАТРИЦАМИ № 10，1970 Г.)一文中介绍的用于汽车传动轴万向节叉的制作工艺，虽然也采用挤压模工艺，但难以在压力机作用下将结构复杂而机械加工又难以完成的汽车传动轴万向节叉通过模具一次挤压模锻成形。该文中介绍的工艺和模具仅适用于结构简单的对象，如叉部呈扁平板状而杆部为实心的万向节叉，且该工艺在挤压模锻制坯后还要辅以压制工艺，即在另一台设备上水平压制终锻成形。这种工艺的凹模为水平分模。上下凹模系采用压板和螺钉锁紧，欲使上下凹模分开，必须先松开螺钉，模具整体结构显得复杂臃肿。为克服上述现有技术的缺点，本专利技术公开一种叉形向下，一次正向分流挤压成形的多向精密模锻工艺及其模具。该工艺适用于汽车传动轴万向节叉及同类产品的制造。为此，本专利技术采用下列二种工艺技术方案第一种，采用棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流挤压成形。毛坯采用感应加热或其他少氧化加热方法加热，加热温度根据材料确定。加热好的毛坯置于凹模模膛中，只要压力机一次行程(一次打击)即可将毛坯挤压模锻成形，成为所需锻件。模具润滑采用水基石墨润滑剂，以喷射方式均匀地喷射在模膛表面。第二种，采用棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流挤压成叉形头部，然后将带有该叉形头部的工件置于另一付模具中，对其实心杆部进行反向挤压，即可获得具有空心杆部的终成形锻件。若只有一台压力机，则第一次完成上述第一道工序，在第二道工序开始前，从压力机上卸下第一付模具，装上第二付模具，然后，将带有叉形的工件加热，将加热后的工件置于模具中进行反向挤压，只需一次行程，即可终锻成形锻件。模具润滑采用水基石墨润滑剂，以喷射方式均匀地喷射在模膛表面。上述两种工艺方案，第一种适合于各种小型汽车传动轴万向叉节、滑动叉及类似锻件的生产;第二种适合于各种大、中型汽车传动轴滑动叉及类似锻件的生产。实施本专利技术模锻工艺的模具结构为模具的两个多余金属分流孔设置在凹模叉部模膛中心线两侧的几何中心位置，左右对称(图3)。分流孔的形状为向模块中心线隆起的圆弧形，其尺寸根据毛坯体积或质量精度而定。模具的两半凹模由闭合状态到张开的过程，由具有铰座、柱销、螺纹套筒、弹簧及活塞杆构成的多铰链机构张模器完成。垂直可分凹模由凹模镶块、锥形哈佛块组成，通过铰座、销子和铰支顶杆与固定在压力机工作台下面的油缸活塞杆相联。与垂直可分凹模配合的冲头，通过压圈、垫板用螺钉固定在上底板上。当该模具处于附图说明图1所示位置时，两半凹模闭合，构成封闭模膛，加热好的棒料毛坯置于凹模模膛中，只需压力机一次行程便可得到万向节叉精密锻件。当压力机滑块回程时，顶出器活塞上升，铰支顶杆将可分凹模向上顶起。在顶起的过程中，同时被两个张模器将两半凹模拉开，取出锻件。当油缸活塞向下移动时，将两半凹模向下拉而闭合成封闭凹模模膛，即可开始下一个工作行程。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点(一)一次挤压模锻成形，其质量和性能符合中华人民共和国部颁标准，工效大大提高;(二)飞边金属损耗大幅度降低，材料利用率平均提高35%以上;(三)可减少甚至消除模锻斜度，锻件表面粗糙度大为降低，内在质量高;(四)可在实心杆部挤出一定深度的孔。附面说明图1为万向节叉挤压模锻可分凹模模具图。图中(1)为上底板;(2)为冲头垫板;(3)为冲头固定器，(4)为冲头，(5)和(15)为限位块，(6)为导套，(7)为导柱，(8)为凹模镶块，(9)为哈佛块，(10)为凹模圈，(11)为铰座，(12)为柱销，(13)为铰支顶杆，(14)为张模器，(16)为锻件。图2为张模器结构图。图中(17)铰座，(18)柱销，(19)活塞杆，(20)螺纹套筒，(21)弹簧，(22)铰座。图3为图1(8)的A-A剖视放大图。图中(23)为多余金属分流孔。本专利技术的实施方案可通过附图作进一步说明。图1所示为本专利技术模具结构图，冲头(4)通过压圈(3)和垫板(2)用螺钉固定在上底板(1)上。垂直可分凹模由凹模镶块(8)和锥形哈佛块(9)组成，通过铰座(11)、销子(12)及铰支顶杆(13)与固定在压力机工作台下面的油缸活塞杆连接。当压力机滑块回程时，顶出器的活塞上升，铰支顶杆(13)将垂直可分凹模向上顶起，同时被两个张模器(14)将两半凹模拉开，取出锻件(16)。当铰支顶杆(13)随油缸活塞向下运动时，将两半凹模向下拉而闭合成封闭凹模模膛。张模器(14)由铰座(17)固定于哈佛块(9)上，可绕柱销(18)转动，活塞杆(19)的左端为螺纹联接，右端与螺纹套筒(20)套接，在它们之间装有弹簧(21)。该张模器通过铰座(22)，使其右端固定在凹模圈(10)上。表1所列为采用本专利技术新工艺及新模具后与老工艺模具比较所得的节材率。表1 </tables>本文档来自技高网...

【技术保护点】
汽车传动轴万向节叉挤压模锻工艺，其特征为将加热好的棒料毛坯置于凹模模膛中，叉形向下，在压力机作用下一次行程（一次打击），将毛坯正向分流挤压模锻成形为所需锻件；或采用加热好的棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流挤压成叉形头部，然后将带有该叉形头部的工件置于另一付模具中，对其实心杆部进行反向挤压，完成终成形锻件，模具润滑采用水基石墨润滑剂，以喷射方式均匀地喷射在膜膛表面。

【技术特征摘要】
1.汽车传动轴万向节叉挤压模锻工艺，其特征为将加热好的棒料毛坯置于凹模模膛中，叉形向下，在压力机作用下一次行程(一次打击)，将毛坯正向分流挤压模锻成形为所需锻件；或采用加热好的棒料毛坯，叉形向下，一次正向分流挤压成叉形头部，然后将带有该叉形头部的工件置于另一付模具中，对其实心杆部进行反向挤压，完成终成形锻件，模具润滑采用水基石墨润滑剂，以喷射方式均匀地喷射在膜膛表面。2.一种运用权利要求1所述的汽车传...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏巨谌，胡国安，戴定详，蔡述焕，徐光伟，王家浩，
申请(专利权)人：华中理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]