專利名稱：汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種，特別是汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具。
背景技術：
轉向節(jié)是汽車上的關鍵零件，它既支持車體重量，又傳遞轉向力矩和承受前輪剎車自動カ矩，因此對機械性能和外形結構要求嚴格，是汽車上的重要安全零件之一。在鍛造SKl汽車轉向節(jié)時，通常是采用立式鍛造成形エ藝和臥式鍛造成形エ藝。采用傳統臥式轉向節(jié)開式鍛造成形エ藝時，鍛件桿部金屬容易沿法向流動，從而產生鍛件外溢，外部產生毛刺的現象；法蘭是整個鍛件型腔最后充滿的部位，也是最難充滿的部位，為了保證法蘭和桿部完全充滿，預制坯設計時這些部位對應的坯料尺寸相對較大，造成預鍛時桿部飛邊以及桿部與法蘭連接區(qū)域的飛邊要比其他區(qū)域的大。因此，桿部和法·蘭的材料利用率比較低，一般只有40%左右，而臥式轉向節(jié)開式鍛造的整體材料利用率一般在70%左右，而且在終鍛成形后，需要對終鍛件進行切邊處理，費時費力，材料的利用率較低。多向模鍛零件是ー種利用可分模具在壓カ機一次行程的作用下鍛出形狀復雜、無毛邊、無模鍛斜度或小模鍛斜度鍛件的擠、鍛相結合的綜合エ藝。該鍛造エ藝可彌補上述技術問題的不足，提高鍛件的材料利用率。

實用新型內容本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種金屬填充能力強，鍛件精度高，且材料利用率高的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具。為了實現上述目的，本實用新型所設計的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征在于它包括上半凹模、置于上半凹模內的上模凸模鑲塊、下半凹模、左側凸模鑲塊、右側凸模鑲塊、模架以及在脫模時將終鍛件頂出的頂桿組件；左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊均對稱設置在分模面的左右兩側；上模凸模鑲塊的下端面與上半凹模的型腔以及下半凹模的型腔形成鍛件的模膛，所述模膛與預先設計好的汽車轉向節(jié)熱鍛體形狀和尺寸一致；所述模架包括位于上半凹模上方并與上半凹模固定連接的上模座、位于下半凹模下方并與下半凹模固定連接的下模座、與左側凸模鑲塊固定連接的左側凸模滑塊以及與右側凸模鑲塊固定連接的右側凸?；瑝K；所述上模座用于帶動上半凹?；蛏夏Ｍ鼓ｈ倝K上下滑動，所述左側凸?；瑝K用于左側凸模鑲塊左右滑動，所述右側凸模滑塊用于右側凸模鑲塊左右滑動。為了使上半凹模和下半凹模的型腔以及左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊對位精確，所述上半凹模和下半凹模的分模面均為階梯狀，且上半凹模和下半凹模均對應設有導向柱，在下半凹模的分模面一端的中部設有供左側凸模鑲塊水平方向運動的滑槽以及供右側凸模鑲塊水平方向運動的運動滑槽。[0010]為了便于左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊移動，左側凸模鑲塊由外接倒錐凸臺和梯形活動桿組成，梯形活動桿的外形和尺寸與滑槽一致；右側凸模鑲塊由外接凸塊和活動桿組成，活動桿的形狀及尺寸與運動滑槽一致。為了使左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊定位精確以及確保左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊的使用壽命，在外接倒錐凸臺和左側凸?；瑝K之間設有與外接倒錐凸臺和左側凸?；瑝K固定連接的左側模板，在左側模板下端設有與外接倒錐凸臺相套接的左側凸模固定板，在梯形活動桿兩側對稱設有與左側凸模固定板固定連接的左定位塊；在右側凸模鑲塊的外接凸塊和右側凸?；瑝K之間設有與外接凸塊和右側凸模滑塊固定連接的右側模板，在右側模板下端設有與外接凸塊相套接的右側凸模固定板，在活動桿兩側對稱設有與右側凸模固定板固定連接的右定位塊；在上模凸模鑲塊和上半凹模之間設有與上模凸模鑲塊和上半凹模固定連接的上模固定板。進ー步的，所述頂桿組件由與終鍛件相對應的上頂桿和置于上頂桿下并與上頂桿固定連接的下頂桿組成，所述下頂桿的截面呈T字形?！け緦嵱眯滦偷玫降钠囖D向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，上半凹模、下半凹摸、左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊組成完全閉合的空間，金屬材料在完全閉合的型腔中受到上半凹模、左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊的三向壓應力，提高了材料塑性成型性能，有助于坯料一次充滿較為復雜的型腔，使得坯料在一次加熱后胎膜鍛制坯，然后終鍛，減少了鍛造加エ道次，提高了生產效率，且無飛邊不需要切邊エ序，使得鍛件流線完整能提高鍛件抗腐蝕性能，而且提高了材料利用率。

圖I是實施例中上半凹模、下半凹模、左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊裝配時的剖視圖；圖2是實施例中上半凹模和下半凹模合模后的剖視圖；圖3是實施例中下半凹模的立體結構示意圖；圖4是實施例中右側凸模鑲塊的立體結構示意圖；圖5是實施例的左側凸模鑲塊的立體結構示意圖；圖6是實施例的鍛件終鍛圖。圖中上半凹模I、下半凹模2、滑槽21、運動滑槽22、上模凸模鑲塊3、上模座4、下模座5、左側凸模鑲塊6、倒錐凸臺61、梯形活動桿62、左側凸模滑塊7、左側模板8、左側凸模固定板9、右側凸模鑲塊10、外接凸塊101、活動桿102、右側凸?；瑝K11、右側模板12、右側凸模固定板13、上模固定板14、上頂桿15、下頂桿16、導向柱17、模膛18、右定位塊19、左定位塊20。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明。實施例本實施例提供的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，如圖I、圖2所示，它包括上半凹模I、置于上半凹模I內并與上半凹模I相連接的上模凸模鑲塊3、下半凹模2、左側凸模鑲塊6、右側凸模鑲塊10、模架以及在脫模時將終鍛件頂出的頂桿組件；所述上半凹模I與下半凹模2為階梯分模結構；所述左側凸模鑲塊6和右側凸模鑲塊10為曲面分模結構；左側凸模鑲塊6和右側凸模鑲塊10均對稱設置在分模面左右兩端；所述頂桿組件由與終鍛件相對應的上頂桿15和置于上頂桿15下并與上頂桿15固定連接的下頂桿16組成，所述下頂桿16的截面呈T字形；所述上半凹模I的型腔與終鍛件頂部外形匹配，所述下半凹模2的型腔與終鍛件桿部和法蘭盤相匹配，所述上模凸模鑲塊3的下端面與鍛件中部外輪廓相匹配，上模凸模鑲塊3的下端面與上半凹模I的型腔以及下半凹模2的型腔形成鍛件的模膛18，所述模膛18與預先設計好的汽車轉向節(jié)熱鍛體形狀和尺寸一致；所述左側凸模鑲塊6末端設有與轉向節(jié)左側叉部的側端面上的凹槽相匹配的成形端面，右側凸模鑲塊10末端設有與轉向節(jié)右側叉部側面的凹槽相匹配的成形端面；所述模架包括位于上半凹模I上方并與上半凹模I固定連接的上模座4、位于下 半凹模2下方并與下半凹模2固定連接的下模座5、與左側凸模鑲塊6固定連接的左側凸?；瑝K7以及與右側凸模鑲塊10固定連接的右側凸?；瑝K11 ;所述上模座4用于帶動上半凹模I上下滑動，所述左側凸?；瑝K7用于左側凸模鑲塊6左右滑動，所述右側凸?；瑝K11塊用于右側凸模鑲塊9左右滑動。如圖3所示，所述上半凹模I和下半凹模2的分模面均為階梯狀，且上半凹模I和下半凹模2均對應設有導向柱17，在下半凹模2的分模面一端的中部設有供左側凸模鑲塊6水平方向運動的滑槽21以及供右側凸模鑲塊10水平方向運動的運動滑槽22。如圖4、圖5所示，左側凸模鑲塊6由外接倒錐凸臺61和梯形活動桿62組成，梯形活動桿62的外形和尺寸與滑槽21 —致；右側凸模鑲塊10由外接凸塊101和活動桿102組成，活動桿102的形狀及尺寸與運動滑槽22 —致。在外接倒錐凸臺61和左側凸模滑塊7之間設有與外接倒錐凸臺61和左側凸?；瑝K7固定連接的左側模板8，在左側模板8下端設有與外接倒錐凸臺61相套接的左側凸模固定板9，在梯形活動桿62兩側對稱設有與左側凸模固定板9固定連接的左定位塊20，左定位塊20和左側凸模固定板9為螺紋連接結構；在右側凸模鑲塊10的外接凸塊101和右側凸?；瑝K11之間設有與外接凸塊101和右側凸?；瑝K11固定連接的右側模板12，在右側模板12下端設有與外接凸塊101相套接的右側凸模固定板13，在活動桿102兩側對稱設有與右側凸模固定板13固定連接的右定位塊19,右定位塊19和右側凸模固定板13為螺紋連接結構；所述左定位塊20和有定位塊19與上半凹模I和下半凹模2相抵；在上模凸模鑲塊3和上半凹模I之間設有與上模凸模鑲塊3和上半凹模I固定連接的上模固定板14。下面就本實施例的具體實施方式
作如下說明鍛造時將加熱至1100°C 1150°C棒料胎膜鍛制坯，制坯完成后將坯料放入下半凹模2中，將上半凹模I中具有型腔的端面對應下半凹模2中具有型腔的端面，然后上半凹模I和上模凸模鑲塊3隨上模座4向下運動壓出適當的盤后且與下半凹模2沿分模面合摸，合模完成對稱放置的左側凸模鑲塊6和右側凸模鑲塊10分別隨左側凸?；瑝K7和右側凸?；瑝K11沿著水平方向進入型腔逐漸對中靠攏，并與上半凹模I和下半凹模2合模后左側凸模鑲塊6和右側凸模鑲塊10滑動到限定位置使叉部充型完整，充型完成后，左側凸模鑲塊6和右側凸模鑲塊10先復位，其復位完成后上半凹模I復位，最后由頂桿組件將鍛件頂出，所述終鍛件的外形如圖6所示。工作時，本實施例中的汽車轉向節(jié)多向模鍛模具固定于壓カ機上，上模座4與壓力機的主滑塊連接，上半凹模I與模架的上模座4連接，上模座4在壓カ機的主滑塊帶動下上下移動時，帶動上半凹模I和上模凸模鑲塊3上下移動；下半凹摸2設置在模架的下模座5上，下模座5與工作臺墊板連接；左側凸?；瑝K7與壓カ機的左側滑塊相連接，右側凸?；瑝K11與壓カ機的右側滑塊相連接，左側凸模滑塊7和右側凸?；瑝K11在壓カ機的帶動下向中間移動時，左側凸模鑲塊6和右側凸模鑲塊10隨之移動。最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制技術方案，盡管申請人參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中?！?br> 權利要求1.一種汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征在于它包括上半凹模(I)、置于上半凹模(I)內的上模凸模鑲塊(3)、下半凹模(2)、左側凸模鑲塊(6)、右側凸模鑲塊(10)、模架以及在脫模時將終鍛件頂出的頂桿組件；左側凸模鑲塊(6)和右側凸模鑲塊(10)均對稱設置在分模面的左右兩側； 上模凸模鑲塊(3)的下端面與上半凹模(I)的型腔以及下半凹模(2)的型腔形成鍛件的模膛(18)，所述模膛(18)與預先設計好的汽車轉向節(jié)熱鍛體形狀和尺寸一致； 所述模架包括位于上半凹模(I)上方并與上半凹模(I)固定連接的上模座(4)、位于下半凹模(2)下方并與下半凹模(2)固定連接的下模座(5)、與左側凸模鑲塊(6)固定連接的左側凸?；瑝K(7)以及與右側凸模鑲塊(10)固定連接的右側凸模滑塊(11);所述上模座(4)用于帶動上半凹模(I)或上模凸模鑲塊(3)上下滑動，所述左側凸?；瑝K(7)用于左側凸模鑲塊(6 )左右滑動，所述右側凸?；瑝K(11)塊用于右側凸模鑲塊(9 )左右滑動。
2.根據權利要求I所述的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征是所述上半凹模(I)和下半凹模(2)的分模面均為階梯狀，且上半凹模(I)和下半凹模(2)均對應設有導向柱(17),在下半凹模(2)的分模面一端的中部設有供左側凸模鑲塊(6)水平方向運動的滑槽(21)以及供右側凸模鑲塊(10)水平方向運動的運動滑槽(22)。
3.根據權利要求I或2所述的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征是所述左側凸模鑲塊(6)由外接倒錐凸臺(61)和梯形活動桿(62)組成，梯形活動桿(62)的外形和尺寸與滑槽(21)—致；右側凸模鑲塊(10)由外接凸塊(101)和活動桿(102)組成，活動桿(102)的形狀及尺寸與運動滑槽(22)—致。
4.根據權利要求I或2所述的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征是在外接倒錐凸臺(61)和左側凸?；瑝K(7)之間設有與外接倒錐凸臺(61)和左側凸模滑塊(7)固定連接的左側模板(8)，在左側模板(8)下端設有與外接倒錐凸臺(61)相套接的左側凸模固定板(9 ),在梯形活動桿(6 2 )兩側對稱設有與左側凸模固定板(9 )固定連接的左定位塊(20 );在右側凸模鑲塊(10 )的外接凸塊(101)和右側凸?；瑝K(11)之間設有與外接凸塊(101)和右側凸模滑塊(11)固定連接的右側模板(12)，在右側模板(12)下端設有與外接凸塊(101)相套接的右側凸模固定板(13)，在活動桿(102)兩側對稱設有與右側凸模固定板(13)固定連接的右定位塊(19);在上模凸模鑲塊(3)和上半凹模(I)之間設有與上模凸模鑲塊(3 )和上半凹模(I)固定連接的上模固定板(14)。
5.根據權利要求3所述的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征是在外接倒錐凸臺(61)和左側凸模滑塊(7)之間設有與外接倒錐凸臺(61)和左側凸?；瑝K(7)固定連接的左側模板(8)，在左側模板(8)下端設有與外接倒錐凸臺(61)相套接的左側凸模固定板(9)，在梯形活動桿(62)兩側對稱設有與左側凸模固定板(9)固定連接的左定位塊(20);在右側凸模鑲塊(10 )的外接凸塊(101)和右側凸?；瑝K(11)之間設有與外接凸塊(101)和右側凸?；瑝K(11)固定連接的右側模板(12)，在右側模板(12 )下端設有與外接凸塊(101)相套接的右側凸模固定板(13)，在活動桿(102)兩側對稱設有與右側凸模固定板(13)固定連接的右定位塊(19);在上模凸模鑲塊(3)和上半凹模(I)之間設有與上模凸模鑲塊(3)和上半凹模(I)固定連接的上模固定板(14)。
6.根據權利要求4所述的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征是所述頂桿組件由與終鍛件相對應的上頂桿(15)和置于上頂桿(15)下并與上頂桿(15)固定連接的下頂桿(16)組成，所述下頂桿(16)的截面呈T字形。
7.根據權利要求5所述的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征是所述頂桿組件由與終鍛件相對應的上頂桿(15)和置于上頂桿(15)下并與上頂桿(15)固定連接的下頂桿(16)組成，所述下頂桿(16)的截面呈T字形。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，其特征在于它包括上半凹模、置于上半凹模內并與上半凹模相連接的上模凸模鑲塊、下半凹模、左側凸模鑲塊、右側凸模鑲塊、用于安裝和帶動模具移動的模架以及在脫模時將終鍛件頂出的頂桿組件；上模凸模鑲塊的下端面與上半凹模的型腔以及下半凹模的型腔形成鍛件的模膛，所述模膛與預先設計好的汽車轉向節(jié)熱鍛體形狀和尺寸一致。本實用新型得到的汽車轉向節(jié)多向模鍛精密鍛造成形模具，金屬材料在完全閉合的型腔中受到上半凹模、左側凸模鑲塊和右側凸模鑲塊的三向壓應力，提高了材料塑性成型性能，減少了鍛造加工道次。
文檔編號B21J13/02GK202752523SQ20122049241
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權日2012年9月25日
發(fā)明者周志明, 唐麗文, 胡洋, 張寶亮, 宋小放, 羅榮, 胡 治, 曹敏敏 申請人:重慶理工大學