[發明專利]整體式汽車轉向節立式鍛造毛坯設計方法

無效

• 申請號: 201110290154.5
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102989939A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 曹立新
• 申請（專利權）人: 曹立新
• 主分類號: B21J1/00
• 分類號: B21J1/00;F16S5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及汽車轉向系統中的轉向節叉類零件，具體是整體式汽車轉向節立式鍛造毛坯設計方法。

背景技術

如附圖1所示的整體式汽車轉向節成品零件的示意圖，其由桿部1、法蘭盤2、法蘭2上設有的大耳叉5及小耳叉4形成一個整體，所示的大耳叉5內開檔面與法蘭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上端面的延長線之間也有一銳角β，其角度也是80°＜β＜90°。兩個銳角的形成使得整體式汽車轉向節是一個不規則的形狀。

此類轉向節的毛坯都是合金鋼材鍛造，依據整體式轉向節的形狀，因有耳叉與法蘭上端面之間的夾角為銳角，而且鍛件毛坯的設計全部是以產品零件的外形尺寸增加2～5mm的余量作為設計依據，所以當今世界上傳統的整體式轉向節的毛坯設計就沒有改變原有耳叉與法蘭上端面之間銳角的設計，繼續保持同一銳角β，而這一銳角的毛坯設計就決定了整體式汽車轉向節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現。而原有的臥式鍛造工藝因整體式轉向節在模具中是以轉向節桿部水平軸向分模，這就決定了轉向節水平投影面積大，要求設備的打擊力大、飛邊大，造成設備投入高，材料利用率低。同時整體式轉向節因耳叉、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)，就決定了轉向節的鍛造設備投入多、工序長、效率低、產品成本高、材料利用率低。

公開號為CN?101456056A的汽車轉向節叉立式鍛造工藝方法中雖然提到了對汽車轉向節的叉耳內檔進行補料，形成拔模角，但沒有對產品描述到位，不清楚補料后再鍛打成型還是一次成型，造成本領域的技術人員無法實現該產品。

申請號為20101014257.0的整體式汽車轉向節立式鍛造加工工藝方法的發明專利，雖然也提到了轉向節立式鍛造加工工藝，但是不清楚如何進行補料，不清楚鍛造毛坯和補料后的轉向節毛坯之間的關系。

綜合上述兩個發明專利的申請，本領域的技術人員無法判斷毛坯與成品之間的關系，也無法生產出產品。

也有《鍛壓技術》1998年第五期《汽車轉向節的少飛邊鍛造技術》中提到的轉向節立式鍛打工藝，適用于耳叉與法蘭面之間帶有鈍角的轉向節生產，而耳叉與法蘭上端面之間帶有銳角的整體式轉向節毛坯設計方法在此文獻中并無任何說明及提出具體解決問題的方法。

發明內容

本發明提供的是整體式汽車轉向節立式鍛造毛坯設計方法，以保證整體式轉向節能夠實現立式鍛打，在保證合格零件的情況下，提高材料利用率，減少設備投入，以解決當今世界整體式轉向節零件鍛造成本高的難題。

為此，本發明的技術方案如附圖2所示：整體式轉向節特有的大耳叉5內開檔面與法蘭2的上端面之間的銳角變更設計為大于90°小于100°的鈍角；小耳叉4的外開檔面與法蘭2上端面延長線之間的銳角也變更設計為大于90°小于100°的鈍角。

本發明采用改變毛坯的結構實現常規工藝---立式鍛打，然后再把毛坯中設計的鈍角用機械加工的方式加工出成品要求的銳角，其它各部尺寸的設計就按常規設計增加鍛造之后的機械加工余量即可。根據以上毛坯設計方案，就可以實現整體式轉向節立式鍛造工藝的設計。依據新的整體式轉向節毛坯設計，因有了耳叉與法蘭上端面之間的鈍角，這樣的鍛造工藝利用立式鍛造就沒有倒拔模，而具有正常的拔模斜度，模具設計時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向節的立式鍛造工藝。以此新工藝實現的整體式轉向節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向節毛坯設計方法，才使整體式轉向節能夠采用立式鍛造，比當今世界上原整體式轉向節毛坯設計方法帶來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，設備投入節約80％左右；同時飛邊減少了75％左右，材料利用率由原來的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，減少了制坯設備，提高了生產效率，降低了勞動強度。

附圖說明

附圖1為整體式汽車轉向節叉的結構示意圖。

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為本發明設計的整體式汽車轉向節立式鍛造毛坯結構示意圖。