專利名稱：整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向節(jié)叉類零件，具體是整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
如附圖1所示的整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成品零件的示意圖，其由桿部1、法蘭盤2、法蘭2上設(shè)有的大耳叉5及小耳叉4形成一個(gè)整體，所示的大耳叉5內(nèi)開檔面與法蘭2的上端面之間有一銳角β，其角度是80° < β <90°，所示的小耳叉4的外開檔面與法蘭2上端面的延長(zhǎng)線之間也有一銳角β，其角度也是80° < β <90°。兩個(gè)銳角的形成使得整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是一個(gè)不規(guī)則的形狀。
此類轉(zhuǎn)向節(jié)的毛坯都是合金鋼材鍛造，依據(jù)整體式轉(zhuǎn)向節(jié)的形狀，因有耳叉與法蘭上端面之間的夾角為銳角，而且鍛件毛坯的設(shè)計(jì)全部是以產(chǎn)品零件的外形尺寸增加2 5_的余量作為設(shè)計(jì)依據(jù)，所以當(dāng)今世界上傳統(tǒng)的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)的毛坯設(shè)計(jì)就沒(méi)有改變?cè)卸媾c法蘭上端面之間銳角的設(shè)計(jì)，繼續(xù)保持同一銳角β，而這一銳角的毛坯設(shè)計(jì)就決定了整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯鍛造工藝必須是采用臥式鍛造工藝，立式鍛造工藝就不可能實(shí)現(xiàn)。而原有的臥式鍛造工藝因整體式轉(zhuǎn)向節(jié)在模具中是以轉(zhuǎn)向節(jié)桿部水平軸向分模，這就決定了轉(zhuǎn)向節(jié)水平投影面積大，要求設(shè)備的打擊力大、飛邊大，造成設(shè)備投入高，材料利用率低。同時(shí)整體式轉(zhuǎn)向節(jié)因耳叉、法蘭直到桿部的截面變形大，又帶分叉，所以需要的制坯工序多(如拍扁、劈叉等輔助工序)，就決定了轉(zhuǎn)向節(jié)的鍛造設(shè)備投入多、工序長(zhǎng)、效率低、產(chǎn)品成本高、材料利用率低。公開號(hào)為CN 101456056Α的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)叉立式鍛造工藝方法中雖然提到了對(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的叉耳內(nèi)檔進(jìn)行補(bǔ)料，形成拔模角，但沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品描述到位，不清楚補(bǔ)料后再鍛打成型還是一次成型，造成本領(lǐng)域的技術(shù)人員無(wú)法實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品。申請(qǐng)?zhí)枮?0101014257. O的整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造加工工藝方法的發(fā)明專利，雖然也提到了轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造加工工藝，但是不清楚如何進(jìn)行補(bǔ)料，不清楚鍛造毛坯和補(bǔ)料后的轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯之間的關(guān)系。綜合上述兩個(gè)發(fā)明專利的申請(qǐng)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員無(wú)法判斷毛坯與成品之間的關(guān)系，也無(wú)法生產(chǎn)出產(chǎn)品。也有《鍛壓技術(shù)》1998年第五期《汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的少飛邊鍛造技術(shù)》中提到的轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛打工藝，適用于耳叉與法蘭面之間帶有鈍角的轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)，而耳叉與法蘭上端面之間帶有銳角的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯設(shè)計(jì)方法在此文獻(xiàn)中并無(wú)任何說(shuō)明及提出具體解決問(wèn)題的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的是整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯設(shè)計(jì)方法，以保證整體式轉(zhuǎn)向節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)立式鍛打，在保證合格零件的情況下，提高材料利用率，減少設(shè)備投入，以解決當(dāng)今世界整體式轉(zhuǎn)向節(jié)零件鍛造成本高的難題。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如附圖2所示整體式轉(zhuǎn)向節(jié)特有的大耳叉5內(nèi)開檔面與法蘭2的上端面之間的銳角變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角；小耳叉4的外開檔面與法蘭2上端面延長(zhǎng)線之間的銳角也變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角。本發(fā)明采用改變毛坯的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)常規(guī)工藝---立式鍛打，然后再把毛坯中設(shè)計(jì)的鈍角用機(jī)械加工的方式加工出成品要求的銳角，其它各部尺寸的設(shè)計(jì)就按常規(guī)設(shè)計(jì)增加鍛造之后的機(jī)械加工余量即可。根據(jù)以上毛坯設(shè)計(jì)方案，就可以實(shí)現(xiàn)整體式轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造工藝的設(shè)計(jì)。依據(jù)新的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯設(shè)計(jì)，因有了耳叉與法蘭上端面之間的鈍角，這樣的鍛造工藝?yán)昧⑹藉懺炀蜎](méi)有倒拔模，而具有正常的拔模斜度，模具設(shè)計(jì)時(shí)就可以沿著法蘭面水平分模，桿部在下模型腔中，耳叉部分在上模型腔中，這就形成了整體式轉(zhuǎn)向節(jié)的立式鍛造工藝。以此新工藝實(shí)現(xiàn)的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯便有了耳叉與法蘭上端面之間的鈍角。有益效果 由于有了新的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯設(shè)計(jì)方法，才使整體式轉(zhuǎn)向節(jié)能夠采用立式鍛造，比當(dāng)今世界上原整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯設(shè)計(jì)方法帶來(lái)的必須采用的臥式鍛造工藝減少了投影面積50%左右，這樣打擊力就減少了 50%左右，設(shè)備投入節(jié)約80%左右；同時(shí)飛邊減少了 75%左右，材料利用率由原來(lái)的70%左右提高到了 90%左右。由于毛坯立式鍛造不受變截面大的影響，這樣就取消了制坯工序，減少了制坯設(shè)備，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。


附圖1為整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)叉的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為桿部；2為法蘭；3為桿部中心線并與法蘭2垂直；4為小耳叉；5為大耳叉；β為法蘭上端面與耳叉之間的銳角。附圖2為本發(fā)明設(shè)計(jì)的整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為桿部；2為法蘭；3為桿部中心線并與法蘭2垂直；4為小耳叉；5為大耳叉；6為毛坯的分模面；7為毛坯中大耳叉5內(nèi)開檔面與法蘭2上端面之間的鈍角；8為小耳叉4外開檔面與法蘭2上端面延長(zhǎng)線之間的鈍角。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明依據(jù)附圖2所示毛坯設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出具體的整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)新毛坯。整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯，包括桿部1、法蘭2，法蘭2上端面的右、左兩側(cè)分別設(shè)有大耳叉5及小耳叉4。具體實(shí)施過(guò)程中，以毛坯分模面6進(jìn)行上下分模，有意將整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯中的大耳叉5內(nèi)開檔面與法蘭2的上端面之間的銳角變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角；小耳叉4的外開檔面與法蘭2上端面的延長(zhǎng)線之間的銳角也變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角，這樣在毛坯中耳叉與法蘭上端面之間的夾角由銳角β變成鈍角，使得立式鍛打成為可能，具體為耳叉部分在上模型腔中，桿部在下模型腔中。根據(jù)附圖2所示，設(shè)計(jì)預(yù)鍛模和終鍛模，在鍛壓機(jī)上進(jìn)行立式鍛造。利用常規(guī)工藝計(jì)算出的下料圓鋼經(jīng)加熱到1200 1250°C，放在預(yù)鍛模中，先進(jìn)行一次鍛打預(yù)成形，再立刻翻轉(zhuǎn)放到終鍛模中直接鍛打成形，再立即夾持毛坯放到切邊機(jī)的切邊模具中趁熱切掉鍛造飛邊，切掉飛邊之后的毛坯即我們?cè)O(shè)計(jì)的毛坯。經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理使之達(dá)到圖紙技術(shù)要求，最后把毛坯進(jìn)行機(jī)械加工，其中圖紙要求的耳叉與法蘭上端面之間的銳角通過(guò)臥銑直接加工出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最終各部尺寸，達(dá)到成品要求。
權(quán)利要求
1.整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯設(shè)計(jì)方法，包括桿部、法蘭，法蘭上端面的右、左兩側(cè)分別設(shè)有的大耳叉及小耳叉，其特征在于所述的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)特有的大耳叉內(nèi)開檔面與法蘭上端面之間的銳角變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角；整體式轉(zhuǎn)向節(jié)特有的小耳叉外開檔面與法蘭上端面延長(zhǎng)線之間的銳角也變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種整體式汽車轉(zhuǎn)向節(jié)立式鍛造毛坯設(shè)計(jì)方法包括桿部1、法蘭2，法蘭2上端面的右、左兩側(cè)分別設(shè)有大耳叉5及小耳叉4；所述整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯中特有的大耳叉5內(nèi)開檔面與法蘭2上端面之間的銳角變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角；整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯中特有的小耳叉4的外開檔面與法蘭2上端面延長(zhǎng)線之間的銳角也變更設(shè)計(jì)為大于90°小于100°的鈍角。本發(fā)明是采用改變整體式轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)立式鍛打，然后再把毛坯中設(shè)計(jì)的鈍角用機(jī)械加工的方式加工出整體式轉(zhuǎn)向節(jié)產(chǎn)品特有的耳叉與法蘭面上端面之間帶有銳角的成品。
文檔編號(hào)B21J1/00GK102989939SQ20111029015
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者曹立新 申請(qǐng)人:曹立新