專利名稱：一種萬向節(jié)滑叉空心鍛造法及專用鍛具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍛造方法，尤其是一種汽車萬向節(jié)滑叉的鍛造法，同時還涉及專用鍛具，屬于汽車構件鍛造技術領域。
背景技術：
萬向節(jié)滑叉由軸段和軸段端部延伸出的兩叉臂構成，整體呈Y形，是汽車重要的承力構件，因此需要首先制造鍛件。雖然萬向節(jié)滑叉成品的軸段為具有盲孔的空心軸，但長期以來受傳統(tǒng)鍛造工藝的限制，萬向節(jié)滑叉的鍛件一直是實心件，既浪費材料，又加大了后續(xù)加工的切削量，制造成本較高。隨著市場競爭的日益加劇，有必要通過不斷創(chuàng)新，以求盡可能降本增效。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種萬向節(jié)滑叉空心鍛造法，同時給出實現(xiàn)該法的專用鍛具，從而節(jié)省材料，減小精加工切削量，有效降低制造成本。為了達到以上目的，本發(fā)明的萬向節(jié)滑叉空心鍛造法包括以下步驟:第一步、計算留出加工余量的空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件體積V，并依此體積確定鍛件毛坯料的體積； 第二步、按確定的鍛件毛坯料體積下料后，將鍛件毛坯料加熱至鍛造溫度(可以根據具體鍛造材質從工具書中擇定)第三步、將加熱后的鍛件毛坯料放到具有倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛模上，借助直徑與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配的第一鍛頭沖擊鍛打，鍛出實心中間坯(已形成兩叉臂而軸段長度短于所需空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件軸段長度)；第四步、將第一鍛頭替換為直徑與空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內徑相配的第二鍛頭，沖擊鍛打實心中間坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔(同時延伸軸段長度)，獲得所需空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件。上述第二步的鍛件毛坯料為直徑等于萬向節(jié)滑叉鍛件軸段直徑95±3%的棒料，這樣可以插放在鍛模的孔腔內，便于鍛打就位。實現(xiàn)上述方法的專用鍛具包括具有倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛模和位于鍛模上可相對上下運功的鍛頭，所述鍛頭包括第一和第二鍛頭，所述第一鍛頭的直徑與與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配，所述第二鍛頭的直徑與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內徑相配，所述第一和第二鍛頭分別間隔固定在滑板的下表面，所述滑板與可升降上模板的下表面導軌構成移動副，具有第一和第二鍛頭分別對準鍛模的第一和第二位置。因此可以實現(xiàn)通過兩個步驟的連續(xù)鍛打，獲得所需的空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件。進一步，所述鍛模包括上表面中部具有圓臺孔的下模座，所述下模座的底部具有與圓臺孔連通的頂出孔，所述圓臺孔內安置對合模具，所述對合模具由對合后形成中心沉孔的對合加強護套以及分別通過對合固定套固定在對合加強套內的對合內模芯構成，所述內模芯對合后形成倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔，所述下模座的兩側分別鉸裝兩端部連桿的一端，所述兩端部連桿的另一端分別通過兩中間連桿與對合加強護套的兩外側鉸接。因此，對合模具具有對合后形成倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛打位置，以及通過頂出孔上頂后被帶動朝上開啟的脫模位置。這樣，可以妥善解決倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔內鍛打成形的下大上小的空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件脫模難題。采用本發(fā)明后，突破了傳統(tǒng)工藝的約束，可以連續(xù)鍛打出空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件，從而顯著減少材料及后期的機械加工量，大大降低制造成本。并且空心部位的鍛打進一步提聞了鍛件的密實度，有助于提聞成品的質量。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明一個實施例的專用鍛具結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖1實施例的立體結構示意圖。圖4為圖2的A-A剖面結構示意圖(旋轉)。圖5為本發(fā)明一個實施例的鍛造過程示意圖。
具體實施例方式實施例一本實施例的萬向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具如圖1至圖4所示，主要包括具有倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛模和位于鍛模上的鍛頭，鍛模和鍛頭分別安裝在鍛機的上、下，可以相對上下運功。鍛頭包括間 隔固定在滑板I下表面的第一鍛頭1-2和第二鍛頭1-3，第一鍛頭1-2的直徑與與萬向節(jié)滑叉鍛件(參見圖5)D3軸段D3-1外徑相配，第二鍛頭1-3的直徑與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段D3-3盲孔內徑相配?；錓與固定在可升降上模板2下表面的導軌2-2構成移動副，滑板I的一端與固定在上模板2 —端的滑動油缸2-1的活塞連接，可以在其驅動下，具有第一和第二鍛頭分別對準鍛模的第一和第二位置。鍛模包括上表面中部具有圓臺孔的下模座3，該下模座3通過環(huán)狀固定板8固定在下模板4上，下模座3的底部和下模板4具有與圓臺孔連通的頂出孔3-1。圓臺孔內安置對合模具，該對合模具由對合后形成中心沉孔的對合加強護套5以及分別通過對合半環(huán)狀固定套7-1固定在對合加強套5內中心沉孔中的對合內模芯7構成。內模芯7對合后形成倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔7-2。下模座3的兩側分別通過凸耳3-1鉸裝兩端部連桿9-1的一端，兩端部連桿9-1的另一端分別通過兩中間連桿9-2與對合加強護套5的兩外側鉸接。如各圖所示工作位置，對合模具對合后形成倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔，可以進行鍛打。而當頂出機構通過頂出孔上頂加強護套底部后，對合模具可以上升張開，到達便于將鍛好的倒Y形萬向節(jié)滑叉從模具中取出的脫模位置。鍛造時，按如下步驟進行(參見圖5):第一步、由于鍛件鍛造前后理論體積不變，因此可以計算留出加工余量的空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件體積V，并依此體積確定鍛件毛坯料的體積(可加上1.5%的損耗量)。第二步、按確定的鍛件毛坯料體積下料，本實施例的鍛件毛坯料為直徑等于萬向節(jié)滑叉鍛件軸段直徑95%的40Cr棒料Dl，將此鍛件毛坯料加熱至1100±50°C。第三步、將加熱后的鍛件毛坯棒料插放到具有倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛模孔腔內，控制滑動油缸使第一鍛頭處于鍛?？浊徽戏?，借助第一鍛頭進行沖擊鍛打，直至鍛出形成兩叉臂D2-2而軸段D2-1長度短于所需空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件軸段長度的實心中間坯D2。第四步、控制滑動油缸使第二鍛頭處于鍛模孔腔正上方，取代原先的第一鍛頭，借助第二鍛頭沖擊鍛打實心中間坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔D3-3，同時延伸軸段D3-1長度，直至獲得所需空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件的D3。第五步、借助頂出機構上頂對合模具，使其分離開啟，取出空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件。實踐證明，采用本實施例的專用鍛具后，不僅突破了傳統(tǒng)的鍛造工藝，可以連續(xù)鍛打出空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件，顯著減少材料及后期的機械加工量，大大降低制造成本，提高鍛件的密實度和成品質量，而且具有如下有益效果:I)對合模具由可開啟的對稱兩半構成，因此可以在鍛打成形后開啟，大大方便了脫模。2)由于設置了加強護套結構，因此可以保護內模芯，延長其使用壽命。3)滑移式雙工位鍛頭，可以方便進行切換，從而使整個鍛造過程更為順暢，無需中間二次加熱，顯著提高了工效。

除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種萬向節(jié)滑叉空心鍛造法，其特征在于:包括以下步驟: 第一步、計算留出加工余量的空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件體積V，并依此體積確定鍛件毛坯料的體積； 第二步、按確定的鍛件毛坯料體積下料后，將鍛件毛坯料加熱至鍛造溫度； 第三步、將加熱后的鍛件毛坯料放到具有倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛模上，借助直徑與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配的第一鍛頭沖擊鍛打，鍛出實心中間坯； 第四步、將第一鍛頭替換為直徑與空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內徑相配的第二鍛頭，沖擊鍛打實心中間坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔，獲得所需空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件。
2.根據權利要求1所述的萬向節(jié)滑叉空心鍛造法，其特征在于:所述鍛件毛坯料為直徑等于萬向節(jié)滑叉鍛件軸段直徑95 ± 3 %的棒料。
3.一種萬向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:包括具有倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔的鍛模和位于鍛模上可相對上下運功的鍛頭，所述鍛頭包括第一和第二鍛頭，所述第一鍛頭的直徑與與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段外徑相配，所述第二鍛頭的直徑與萬向節(jié)滑叉鍛件軸段盲孔內徑相配，所述第一和第二鍛頭分別間隔固定在滑板的下表面，所述滑板與可升降上模板的下表面導軌構成移動副，具有第一和第二鍛頭分別對準鍛模的第一和第二位置。
4.根據權利要求3所述的萬向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:所述鍛模包括上表面中部具有圓臺孔的下模座，所述下模座的底部具有與圓臺孔連通的頂出孔，所述圓臺孔內安置對合模具，所述對合模具由對合后形成中心沉孔的對合加強護套以及分別通過對合固定套固定在對合加強套內的對合內模芯構成，所述內模芯對合后形成倒Y形萬向節(jié)滑叉型腔，所述下模座的兩側分別鉸裝兩端部連桿的一端，所述兩端部連桿的另一端分別通過兩中間連桿與對合加強護套的兩外側鉸接。
5.根據權利要求4所述 的萬向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:所述滑板的一端與固定在上模板一端的滑動油缸的活塞連接。
6.根據權利要求5所述的萬向節(jié)滑叉空心鍛造專用鍛具，其特征在于:所述下模座的兩側分別通過凸耳鉸裝兩端部連桿的一端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車萬向節(jié)滑叉的鍛造法，同時還涉及專用鍛具，屬于汽車構件鍛造技術領域。該方法按確定的鍛件毛坯料體積下料后，將加熱后的鍛件毛坯料放到具有型腔的鍛模上，借助第一鍛頭沖擊鍛打，鍛出實心中間坯；在替換為第二鍛頭，沖擊鍛打實心中間坯的軸段端面，鍛出軸段盲孔，獲得所需空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件。采用本發(fā)明后，突破了傳統(tǒng)工藝的約束，可以連續(xù)鍛打出空心軸萬向節(jié)滑叉鍛件，從而顯著減少材料及后期的機械加工量，大大降低制造成本。并且空心部位的鍛打進一步提高了鍛件的密實度，有助于提高成品的質量。
文檔編號B21K7/12GK103240383SQ20131018588
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權日2013年5月8日
發(fā)明者薛所夫, 萬國驊, 解彬濤 申請人:丹陽市天合精鍛有限公司