[發(fā)明專利]一種汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的精密鍛造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110353043.4
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN103100625A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鈞;張龍利
• 申請（專利權(quán)）人: 上海瑞爾實業(yè)有限公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21K7/12
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件，特別是一種汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的精密鍛造工藝。

背景技術(shù)

當(dāng)前，某些高性能汽車底盤懸架系統(tǒng)的關(guān)鍵受力件(如：汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件)，因其對車輛操縱的穩(wěn)定性、可靠性、平順性有重要影響，所以要求其內(nèi)部組織性能非常高，流線沿零件幾何外形分布，能夠承受在復(fù)雜環(huán)境下工作的要求。

請參閱圖1，它是汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的結(jié)構(gòu)示意圖，該零件的材質(zhì)是鋁合金材料LY11。如圖所示：該零件底座呈工字形狀，底座上是一個梯形臺，梯形臺上是個圓柱體，圓柱體上有個近似小矩形筋，在其底座上有四個相同的凸出圓角(見圖1中的標(biāo)記6)，該凸出圓角分別向底座對應(yīng)兩側(cè)凸出，每側(cè)各兩個。零件底座圓角端面弧半徑為R19(見圖1中的標(biāo)記7)，底座圓角部位厚度只有20mm，底座圓角外弧端面距分模面(見圖1中標(biāo)記8)70mm。

對于這類關(guān)鍵受力件，若采用傳統(tǒng)鑄造方法生產(chǎn)，該鑄造生產(chǎn)的零件毛坯不可避免含有氣孔、疏松、偏析、晶粒粗大等鑄造缺陷，導(dǎo)致零件的力學(xué)性能降低，從而使零件的壽命縮短，也不能滿足高負荷工況下使用要求，不能充分發(fā)揮材料的潛能。而采用普通鍛造工藝對其加工，又需要數(shù)副模具逐步過渡成型，導(dǎo)致流線紊亂，并容易產(chǎn)生折疊、渦流現(xiàn)象，生產(chǎn)效率低下，且質(zhì)量難以得到保證。

對于這類關(guān)鍵受力件，若采用普通鍛造方法生產(chǎn)，則存在一個較大的技術(shù)難點。由于零件底座的四個凸出圓角部位尺寸精度要求高，底座圓角外表面要求鍛造原始表面，即鍛造后不再進行機械加工，由于零件底座圓角部位較薄，處于模具深腔部位，鍛造時在模膛深而窄的圓角部位，摩擦阻力、模壁引起的垂直分力和此處金屬冷卻較快，變形抗力大，零件底座的四個圓角部位金屬塑性變差，致使零件底座的四個圓角部位產(chǎn)生充不滿。如果一次性反復(fù)鍛造，底座圓角部位金屬很快冷卻，塑性流動變差，金屬難以轉(zhuǎn)移分配，而分模面處金屬尚處于塑性良好狀態(tài)，金屬從橋口倉部被迫擠出，造成材料的大量浪費。如果溫度低塑性不好，難以充滿，不能保證圓角部位尺寸精度，而且變形抗力大，極易鍛裂導(dǎo)致坯料報廢。溫度高塑性好，但溫度過高易出現(xiàn)過燒組織，導(dǎo)致晶粒粗大，零件力學(xué)性能降低。所以這類零件采用普通鍛造方法成型難度大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的精密鍛造工藝，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，使用本發(fā)明工藝加工的零件的力學(xué)性能相比于鑄造零件提高數(shù)倍，使零件在惡劣狀況下能夠承受復(fù)雜交變載荷；改善了零件工作可靠性、延長其使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。

一種汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的精密鍛造工藝，該扭轉(zhuǎn)接頭零件材質(zhì)是鋁合金材料LY11；該零件的結(jié)構(gòu)包括一呈工字形狀底座，底座上是一個梯形臺，梯形臺上是個圓柱體，圓柱體上有個小矩形筋，在其底座上有四個相同的凸出圓角，該凸出圓角分別向底座對應(yīng)兩側(cè)凸出，每側(cè)各兩個；其特征在于：其精密鍛造工藝步驟是：

步驟一：根據(jù)扭轉(zhuǎn)接頭零件毛坯重量體積及工藝確定下料尺寸；

步驟二：將下好的棒料在電爐里預(yù)熱保溫，預(yù)熱溫度450±5℃；

步驟三：將預(yù)熱好的棒料在擠壓機上擠壓制坯，擠壓模工作表面噴涂潤滑劑，擠壓溫度430±5℃；

步驟四：將制好的粗坯放進電爐中加熱到490±5℃，并根據(jù)粗坯等效厚度確定保溫時間，同時對鍛模預(yù)熱，預(yù)熱溫度280±30℃；

步驟五：將制好的粗坯出爐，將粗坯放進模具，啟動摩擦壓力機第一次模鍛成型，鍛模工作表面噴涂潤滑劑，鍛造溫度480±5℃；

步驟六：將初步得到的扭轉(zhuǎn)接頭零件預(yù)鍛毛坯空冷后在鋸床上去除飛邊，打磨，修傷；

步驟七：將打磨，修傷完的扭轉(zhuǎn)接頭零件預(yù)鍛毛坯放進電爐加熱保溫，加熱溫度490±5℃，同時預(yù)熱鍛模，預(yù)熱溫度280±30℃；

步驟八：將第一次鍛模成形的產(chǎn)品再次放進模具，鍛模工作表面噴涂潤滑劑，啟動摩擦壓力機第二次模鍛成型，鍛造溫度480±5℃；

步驟九：將終鍛完的扭轉(zhuǎn)接頭零件毛坯在單點閉式壓力機上切掉飛邊，校形；

步驟十：淬火，自然時效；

步驟十一：拋丸。

所述的汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的精密鍛造工藝，其特征在于：所述的步驟一中選用Φ90mm的棒料。

所述的汽車底盤懸架系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)接頭零件的精密鍛造工藝，其特征在于：所述的步驟三、五中的潤滑劑是二硫化鉬。