万向节锻造方法及整形模具技术

本发明专利技术提供一种万向节锻造方法，其包括镦粗，反挤，车外圆和精整，所述反挤是对镦粗后的毛坯进行反挤压以形成一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料；所述精整是采用整形模具和压力机对一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料进行内腔以及圆柱体坯料外形尺寸的精整锻造；其中在所述精整工序后增加整形工序，通过对圆柱体锻坯的内腔底部圆角（简称R角）进行整形以使得圆柱体锻坯的内腔底部R角一致。与现有技术相比，本发明专利技术在传统工艺上增加锻坯内腔底部R角的整形工艺，采用简单的整形模具结构对内腔底部的R角进行整形，解决了普通工艺中锻坯内腔底部R角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种万向节锻造方法及整形模具。
技术介绍
万向节，又称滑套，是汽车等速万向节驱动装置的组成部件。等速万向节，它主要有滑套、三销轴、传动轴、星形套、保持架、钟形壳组成。该产品内腔由圆弧面均匀分布在内孔中，在内孔中就自然形成了球道，由于等速万向节传递繁重的驱动力矩，随受负荷重，传动精度高，需求量很大，又是安全件，因此其主要零件均采用精锻件加工而成。装配过程中三销轴装入万向节内腔里，进行滑动，防止滑动过程中与内腔底部干涉，因此锻造过程中要保证万向节腔底形状及R角的一致性。目前国内外制造厂家均采用内腔精锻成形毛坯技 术，这样既能满足精度要求，又降低了制造成本及周期，同时也符合当今世界制造业发展的趋势。原有万向节精锻槽壳制坯产品的生产加工工艺主要有下料一加热一在大型多工位温锻压力机上进行毛坯成型加工，经退火、酸洗、磷化处理后，在冷锻压力机上精整或者用模横轧工艺和冷挤压工艺两种不同的成型方法联合完成汽车等速万向节精锻槽壳制坯工艺。请参阅图I (a)所示,其为万向节结构示意图。请参阅图I (b)所示,其为图I (a)的横截面示意图。图中A处为内腔底部圆角(简称R角)，B为内腔球道。由于温锻模具的磨损严重，温锻冲头边沿R角坍塌严重，导致A处内腔R角不一致，影响装配。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种万向节锻造方法，其可以保证万向节内腔底部圆角(简称R角)一致性，保证了后续加工和装配。本专利技术的目的之二在于提供一种整形模具，其可以保证产品腔底R角一致性，保证了后续加工和装配。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种万向节锻造方法，其包括下料，镦粗，反挤，车外圆和精整，所述反挤是对镦粗后的毛坯进行反挤压以形成一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料；所述精整是采用整形模具和压力机对一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料进行内腔以及圆柱体坯料外形尺寸的精整锻坯，其中在所述精整工序后增加整形工序，所述整形工序是将精整工序得到的一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯放入整形模具中，对圆柱体锻坯的内腔底部圆角(简称R角)进行整形。进一步的，所述下料工序之后，镦粗工序之前还包括抛丸，涂层，加热工序；所述反挤工序之后，车外圆工序之前还包括控温冷却工序，所述反挤工序采用温锻工艺；所述车外圆工序之后，精整工序之前还包括抛丸和润滑处理工序，所述精整工序和整形工序采用冷锻工艺。进一步的，所述圆柱体锻坯的内腔底部R角的半径为7±lmm。更进一步的，用于整形工序的整形模具包括冲头和下模，所述冲头的头部边沿为圆(简称R角);所述下模形成有圆柱形下模腔、减径口以及连接圆柱形下模腔和减径口的过渡部分。进一步的，所述冲头的头部尺寸小于圆柱体锻坯的内腔尺寸，所述冲头的头部边沿R角形状贴合圆柱体锻坯的内腔底部R角形状。进一步的，所述冲头自距冲头的头部 IOmm处向上呈镂空状。进一步的，所述冲头的头部边沿的R角尺寸比圆柱体锻坯内腔底部R角尺寸小O.Imm——O. 2mmο进一步的,所述圆柱形下模腔尺寸比圆柱体锻还外形尺寸大O. Imm一O. 2mm。更进一步的，所述减径口位于下模口部。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提出一种整形模具，其用于对下料，镦粗，反挤，车外圆和精整后的一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯的内腔底部R角进行整形以得到内腔底部R角一致的圆柱体锻坯，其包括冲头和下模，所述冲头的头部边沿为R角，所述下模形成有圆柱形下模腔、减径口以及连接圆柱形下模腔和减径口的过渡部分。本专利技术的有益效果与现有技术相比，本专利技术在传统工艺上增加锻坯内腔底部R角的整形工艺，采用简单的整形模具结构对内腔底部的R角进行整形，解决了普通工艺中产品腔底R角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。附图说明图I (a)是万向节结构示意图；图I (b)是图I (a)的横截面示意图；图2是本专利技术万向节锻造方法在一个实施例中的工艺流程图；图3是本专利技术利用模具锻造的产品成形过程图；图4是本专利技术万向节内腔底部R角整形模具结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本专利技术在传统工艺上增加锻坯内腔底部圆角(简称R角)的整形工艺，采用简单的整形模具结构对内腔底部R角进行整形，解决了普通工艺中产品腔底R角不一致的问题，保证了锻件后续的加工和装配。请参阅图2所示，其为本专利技术万向节锻造方法在一个实施例中的工艺流程图。请参阅图3所示，其为本专利技术利用模具锻造的产品成形过程图。图中所述的工艺流程图包括如下步骤。步骤210:下料等速万向节对钢材的化学成分、内外质量或尺寸精度要求严格。要求选择合适的棒材，调整下料长度，将重量控制在预先设定的范围。图3 (a)为下料工序后得到的产品形状。步骤220 :镦粗所述镦粗是将下料工序后的实体圆柱体毛坯放入模具中进行镦粗。图3 (b)为镦粗工序后得到的产品形状。步骤230:反挤所述反挤是对下料、镦粗后的毛坯进行反挤压以形成一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料。图3 (C)为反挤工序后得到的产品形状。步骤240:车外圆 所述车外圆是对反挤工序后的坯料用车削方法加工外圆表面，以去除毛坯上大部分的加工余量，使坯料接近要求的形状和尺寸。图3 (d)为车外圆工序后得到的产品形状。步骤250 :精整所述精整是采用整形模具和压力机对一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料进行内腔以及圆柱体坯料外形尺寸的精整锻造。图3(e)为精整工序后得到的产品形状。步骤260:整形所述整形是将经过精整工序得到的一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯放入整形模具中，对圆柱体锻坯的内腔底部R角(图3中R位置的圆倒角)进行整形。图3 (f)为整形工序后得到的产品形状。在所述步骤210下料工序之后，步骤220镦粗工序之前还包括抛丸，涂层和加热工序。在所述步骤230反挤工序之后,步骤240车外圆工序之前还包括控温冷却工序,所述反挤工序采用温锻工艺。所述控温冷却为采用控温炉对锻件进行冷却，与常规退火相比，可以大大缩短退火周期，从而提高生产效率、降低成本。所述精整工序和整形工序采用冷锻工艺。综上所述，本专利技术万向节锻造方法采用温锻和冷精整的工艺，先通过温锻的工艺锻造出一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体温锻坯料，主要包括下料，抛丸，涂层，力口热，镦粗，反挤，控温冷却；由于热胀冷缩的原理，温锻后坯料的尺寸会产生缩放，不能达到要求的精度，因此需用冷精整工序来锻造圆柱体坯料的内腔以及外形尺寸。由于温锻模具损耗大，冲头边沿R角坍塌严重，难保证内腔底部R角的尺寸，因此本专利技术在精整成形后增加整形工序，利用模具和压力机整形内腔底部R角，以达到工艺要求，保证了锻件后续的加工和装配。请参阅图4所示，其为本专利技术万向节内腔底部R角整形模具结构示意图。图中所述整形模具采用简单的模具结构，其主要包括冲头410和下模43本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种万向节锻造方法，其包括下料，镦粗，反挤，车外圆和精整，所述反挤是对镦粗后的毛坯进行反挤压以形成一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料；所述精整是采用整形模具和压力机对一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体坯料进行内腔以及圆柱体坯料外形尺寸的精整锻造，其特征在于：在所述精整工序后增加整形工序，所述整形工序是将经过精整工序得到的一端具有内腔，另一端具有凹槽的圆柱体锻坯放入整形模具中，对圆柱体锻坯的内腔底部圆角进行整形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡冰，黄荣，朱亚萍，季成，
申请(专利权)人：盐城理研精密锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：