一種新型突緣叉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種新型突緣叉，設(shè)計思路是：一、將原有的突緣叉產(chǎn)品中間帶龜背的法蘭盤改為中空的突緣叉環(huán)(附圖)，以減輕突緣叉的重量及生產(chǎn)成本。二、在突緣叉毛坯的兩耳叉內(nèi)檔面設(shè)計成“U”型內(nèi)凹面，不僅節(jié)約原材料，而且降低了加工難度，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種新型突緣叉

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械及汽車傳動系統(tǒng)中的突緣叉類零件。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的突緣叉類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(圖1):中間帶龜背的法蘭盤、耳叉兩部分。這種突緣叉的特點(diǎn)是重量重、成本高。在當(dāng)前要求汽車輕量化及降成本的情況下，很有必要進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是在保證突緣叉零件強(qiáng)度和使用壽命的前提下，降低自身重量，降低生產(chǎn)成本。而原有的突緣叉(圖1)盤部中間都是帶實心的龜背。依據(jù)工程力學(xué)原理一圓棒料實心截面軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布規(guī)律(如圖7所示):當(dāng)截面邊緣的最大切應(yīng)力達(dá)到許用切應(yīng)力時，圓心附近各點(diǎn)處切應(yīng)力很小。為了合理利用材料，宜將材料放置在遠(yuǎn)離圓心的部分，即做成空心的(圖2)。依據(jù)以上原理，我們的突緣叉的法蘭盤設(shè)計成中空的。取消(圖1)原法蘭盤帶有的很厚的龜背，并在中空的法蘭盤上對環(huán)面進(jìn)行加強(qiáng)，在節(jié)約材料的基礎(chǔ)上增加強(qiáng)度。實現(xiàn)了節(jié)約材料、降低成本的目的。同時，因突緣叉的兩耳叉要加工出裝配萬向節(jié)總成的耳孔，而原來鍛造的突緣叉毛坯兩耳叉內(nèi)檔面是平的(圖3)，不僅加工余量大，而且增加鍛件重量和鍛造成本。本發(fā)明把此兩耳叉內(nèi)檔面設(shè)計成帶“U”型凹陷的內(nèi)檔面(圖4)，節(jié)約了原材料，還降低了加工難度。綜合以上所述，我們重新設(shè)計了一種內(nèi)檔面帶“U”型凹面、盤部中空的新型突緣叉。
[0004]本發(fā)明的有益效果:根據(jù)我們的設(shè)計思路對所有的傳動軸突緣叉重新設(shè)計，每件減重23%以上，節(jié)約成本23%以上。中國一年需求突緣叉有1000萬件以上，可節(jié)約鋼材2萬噸以上。每根傳動軸節(jié)約15?20元，一年共節(jié)約成本0.8?1.2億元左右。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]附圖1普通突緣叉成品結(jié)構(gòu)圖。
[0006]附圖2本發(fā)明的新型突緣叉成品結(jié)構(gòu)圖。
[0007]附圖3普通突緣叉毛坯結(jié)構(gòu)圖。
[0008]附圖4本發(fā)明的新型突緣叉毛坯結(jié)構(gòu)圖。
[0009]附圖5普通突緣叉零件靜態(tài)仿真效果圖。
[0010]附圖6本發(fā)明的新型突緣叉零件靜態(tài)仿真效果圖。
[0011]附圖7實心圓截面軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖。

【具體實施方式】
[0012]我們用以上設(shè)計思想對62孔系的突緣叉進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，具體結(jié)果如下:原來的突緣叉毛還重量是8.8kg,新設(shè)計的毛還重6.8kg,減少了 2kg。進(jìn)行有限元分析:在27000N.m的扭矩加載下，原來的毛坯最薄弱地方的應(yīng)力達(dá)到420MPa。而中空的突緣叉最薄弱處的應(yīng)力才310MPa，相當(dāng)于強(qiáng)度提高了 25%。做破壞實驗:原突緣叉用33000N.m時扭斷，而中空的突緣叉卻需40520N.m才扭斷。做疲勞強(qiáng)度實驗:加載19000N.m扭矩的力，原突緣叉運(yùn)行了 21萬次產(chǎn)生裂紋，而中空的突緣叉運(yùn)行了 30萬次也沒有裂紋。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的突緣叉，其特征在于: 一、突緣叉毛坯和成品法蘭盤面是中空的結(jié)構(gòu)； 二、在鍛造過程中產(chǎn)生的連皮(6mm以內(nèi)定義為連皮)未沖掉，也可以看作是中空的結(jié)構(gòu)； 三、突緣叉鍛造毛坯耳叉的內(nèi)檔面為凹陷的“U”型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F16D3/16GK104295621SQ201310305624
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】翁運(yùn)忠 申請人:翁運(yùn)忠, 曹立新, 李新, 李淅偉