[發明專利]一種汽車突緣叉的復合擠鍛壓成型方法

無效

• 申請號: 200910197294.0
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN102039361A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 孫禮賓;宋培林;汪磊;金超
• 申請（專利權）人: 上海交大中京鍛壓有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/04;B21J13/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 季申清

(一)技術領域

本發明涉及一種汽車零部件的制造加工方法，特別是涉及汽車突緣叉零件的復合擠鍛壓成型加工方法。

(二)背景技術

突緣叉是汽車傳動系中與花鍵軸連接的重要關鍵零件之一，傳遞發動機的扭矩和承受彎曲組合載荷。目前，全世界卡車、重型卡車、大客車和其他各種車類傳動系統均采用該突緣叉作為關鍵的傳動部件，因此市場需求量很大，其加工工藝稍作改變，成本稍有變動將引起和產生極大的市場影響和經濟效應。

該產品呈馬鞍形，兩側對稱地豎立兩個呈圓片的叉耳，兩個叉耳上機加工兩個圓孔，兩個叉耳的中央是一個較大空口，稱作叉口，下部是一個底面積較大的圓形底板法蘭。該零件受力強度大，截面又變化較大，目前國內一般制造廠家先采用模鍛生產工藝加工成一件呈馬鞍形鍛件，然后再在兩個叉耳上機加兩個圓孔和法蘭加工螺孔而完成零件的制造生產。

至今，國內外加工突緣叉的工藝是首先將圓柱的鋼材棒料截斷落料、加熱，然后在鍛床上進行四個工位的鍛壓：制坯料、預鍛、終鍛和切邊。

所述的預鍛工序是在上、下模型中鍛壓成一個圓底平面法蘭和豎起的對稱兩塊豎塊狀叉耳；

所述的終鍛工序是在上、下模型中進一步鍛壓至精確的尺寸；

所述的切邊工序是將多余的料由上、下模的合縫處擠出飛邊，并一圈切除，完成最終鍛壓成型產品。

傳統的鍛壓工藝第一步制坯料是，將豎直的加熱棒料從軸線方向鐓粗，然后再移入第二預鍛工位。但是從鐓粗后略呈腰鼓狀的坯料在后一工位中一下子鍛壓改變成接近最終產品形狀，坯料在第二道模具中的變形量是很大的，需要施加的壓力較大，而且擠壓出的飛邊不均勻、飛邊量較大，其材料利用率較低，一般僅達到70％，因此，經過多年的摸索，近幾年出現了一種改良措施——小損耗模鍛加工工藝。

所述的小損耗模鍛加工工藝，其特征在于，將圓柱形棒料經制坯工序鍛壓成呈具有一塊圓平面的草帽狀坯料，草帽狀坯料的圓平面恰好與最終產品突緣叉的圓形底板法蘭相近，因此，減輕了后道工序預鍛壓的工作量，即略微減少了在模具中的變形量，經測算該加工工藝的材料利用率可達75％，該方法已經被較多用戶接受，作者王以華以優秀鍛模設計實例刊載于機械工業出版社，2009.1版的《鍛模設計技術及實例》中，公開于第146-148頁。

經實際使用測算，小損耗模鍛加工工藝較現有的傳統鍛壓加工方法有所進步，但是，一者材料利用率還希望有更進一步的提高，另外，在第二工位的模具中，坯料的變形量仍較大，由草帽狀中間的實心體一下被鍛壓、分料出中間的大缺口，形變成兩側兩塊豎片的叉耳，需要的鍛壓力仍較大，鍛壓機床噸位的大小導致設備的價格相差很大，消耗的電能也有較大差異。總之概括其存在的不足為：①加工中體積分配還是不合理，金屬難以壓入較大叉口的兩個叉耳，造成兩叉耳該用材料的地方沒有充足來源，形成折疊、充不滿，叉口中間產生大量飛邊，增加了變形抗力和投影面積；②浪費了材料，又增加了金屬水平投影面積，即模具承受載荷加大，需要選擇大設備，噸位要增大1-2級；③由于材料用的比較多，模具的使用壽命要縮短，模具加工和鍛造成本也高；④設備噸位大，投入大、電能消耗大。

因此，在不斷追求產品高質量、減少能耗，降低成本的今天，本領域的技術人員還希望有更好的鍛造加工工藝提供。

(三)發明內容

本發明的目的是提供一種能節省材料、簡化工藝，減小加工設備噸位，保證產品質量的汽車突緣叉零件模鍛復合擠壓精密成型加工方法。

本發明的目的由如下技術方案實現：

一種汽車突緣叉的復合擠鍛壓成型方法，首先將圓柱形鋼材截斷落料、加熱，然后在鍛壓機床上進行制坯料、預鍛、終鍛和切邊四個順序工位的鍛壓；

所述的預鍛工序是在上、下模型中鍛壓成一個圓底平面和豎起的對稱兩塊豎片狀耳叉；

所述的終鍛工序是在上、下模型中進一步鍛壓法蘭底板、中間的叉口和兩側的叉耳至精確的尺寸；

所述的切邊工序是將多余由上、下模的合縫處擠出的飛邊切除，完成最終鍛壓成型產品；

其特征在于：所述的制坯料工序是，將加熱的棒料在模具中鍛壓成具有一個法蘭板和下方開口向下的凹字形，凹字兩側呈半圓豎塊。

進一步，所述坯料凹字形中間缺口的距離為130至70毫米。

再進一步，所述坯料凹字形中間缺口的距離為120毫米。

進一步，所述坯料左右半圓豎塊的厚度為80至50毫米。

進一步，所述坯料左右半圓豎塊的高度為130至80毫米。

進一步，所述坯料法蘭板的直徑為200至140毫米，厚度為24至14毫米。