[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙聯(lián)叉鍛件的熱鍛成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310398748.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103464674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭增均;趙震;楊帆;胡成亮;資小林;曾凡;吳公明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 萬(wàn)向錢(qián)潮股份有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21K1/74
• 分類(lèi)號(hào): B21K1/74
• 代理公司: 杭州九洲專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬熱鍛成形制造領(lǐng)域，尤其是一種雙聯(lián)叉鍛件的熱鍛成形方法。

背景技術(shù)

雙聯(lián)叉是形狀復(fù)雜的一類(lèi)叉形零件，該零件兩側(cè)均有一定高度的叉形結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的雙聯(lián)叉結(jié)構(gòu)需要用2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的萬(wàn)向節(jié)叉進(jìn)行改制加工后焊接而成，原材料浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)工序多，效率低，制造成本高。張加麗等在論文“雙聯(lián)叉結(jié)構(gòu)傳動(dòng)軸的改進(jìn)試驗(yàn)分析”（農(nóng)業(yè)工程，2012，2(2)，90-92）中指出，采用鑄鍛工藝一次成型雙聯(lián)叉，既增加了強(qiáng)度又提高了精度，縮短了制造周期。夏巨諶等在論文“傳動(dòng)軸叉形件正向分流擠壓工藝的研究”（鍛壓技術(shù)，1991，16(4)，15-18）中提出了采用正向分流擠壓工藝，將加熱至始鍛溫度的棒料毛坯置于可分凹模的封閉模膛中，在沖頭的作用下棒料毛坯被擠壓模鍛成萬(wàn)向節(jié)叉。該工藝提高了材料利用率，但是未涉及雙聯(lián)叉鍛件；而且采用的可分凹模，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若用于雙聯(lián)叉，上模與下模均需采用可分結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計(jì)與制造非常困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種材料利用率高、磨具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、批量生產(chǎn)穩(wěn)定的雙聯(lián)叉鍛件的熱鍛成形方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案：這種雙聯(lián)叉鍛件的熱鍛成形方法，步驟如下：

（1）下料：采用圓棒料鋸切下料，坯料高徑比不大于1.5；

（2）預(yù)熱模具：對(duì)預(yù)鍛模具和終鍛模具進(jìn)行加熱，使模具溫度維持在200℃～300℃；

（3）加熱坯料：將坯料置于中頻爐內(nèi)加熱到1100℃～1150℃；

（4）平模鐓粗：將加熱好的坯料置于平模上鐓粗，鐓粗量為高度的15%-25%；

（5）不等高截面飛邊槽終鍛成形：將預(yù)鍛件置于終鍛模腔內(nèi)，進(jìn)行終鍛成形；

（6）沖孔切邊：將終鍛件置于沖孔切邊模具中，進(jìn)行沖孔切邊，得到最終鍛件。

所述預(yù)鍛鐓粗模具的上模、下模均具有水平截面。

所述終鍛模具為立式分模方式，終鍛凸模與終鍛凹模形狀相同，對(duì)稱(chēng)布置，終鍛模具的飛邊槽結(jié)構(gòu)采用不等截面飛邊槽形式，鍛件叉形一側(cè)飛邊厚度比連接部一側(cè)飛邊厚度大，兩不等高截面交界處采用斜面過(guò)渡，終鍛模膛的形狀及尺寸與預(yù)先設(shè)計(jì)的雙聯(lián)叉終鍛熱鍛件形狀及尺寸相匹配。

本發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明與由2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的萬(wàn)向節(jié)叉改制后焊接工藝相比，本發(fā)明工藝流程短，材料利用高，生產(chǎn)效率高，制造成本低；與鑄鍛工藝相比，本發(fā)明所得雙聯(lián)叉因經(jīng)過(guò)塑性變形具有更好的力學(xué)性能；與正向分流擠壓工藝相比，本發(fā)明模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具成本低，工藝實(shí)施方便。

附圖說(shuō)明

圖1是一種雙聯(lián)叉的鍛件主視圖；

圖2是一種雙聯(lián)叉的鍛件側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明的終鍛模具主視圖；

圖4是本發(fā)明的終鍛模具側(cè)視圖；

圖5是本發(fā)明的終鍛模具俯視圖；

圖6是本發(fā)明的不等截面過(guò)渡處的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖所示，這種雙聯(lián)叉鍛件的熱鍛成形方法，具體步驟如下：

（1）下料：采用圓棒料鋸切下料，坯料高徑比不大于1.5；

（2）預(yù)熱模具：對(duì)預(yù)鍛模具和終鍛模具進(jìn)行加熱，使模具溫度維持在200℃～300℃；

（3）加熱坯料：將坯料置于中頻爐內(nèi)加熱到1100℃～1150℃；

（4）平模鐓粗：將加熱好的坯料置于平模上鐓粗，鐓粗量為高度的15%-25%；

（5）不等高截面飛邊槽終鍛成形：將預(yù)鍛件置于終鍛模腔內(nèi)，進(jìn)行終鍛成形；

（6）沖孔切邊：將終鍛件置于沖孔切邊模具中，進(jìn)行沖孔切邊，得到最終鍛件。

實(shí)施過(guò)程需要一套預(yù)鍛鐓粗模具和一套終鍛成形模具。預(yù)鍛鐓粗模具的上模、下模均具有水平截面。終鍛模具為立式分模方式，終鍛凸模與終鍛凹模形狀相同，對(duì)稱(chēng)布置，終鍛模具的飛邊槽結(jié)構(gòu)采用不等截面飛邊槽形式，鍛件叉形一側(cè)飛邊厚度比連接部一側(cè)飛邊厚度大，即鍛件叉形一側(cè)飛邊厚度為4mm～6mm，比連接部一側(cè)飛邊厚度大2mm～3mm，兩不等高截面交界處采用斜面過(guò)渡，斜面寬度35mm～40mm，終鍛模膛的形狀及尺寸與預(yù)先設(shè)計(jì)的雙聯(lián)叉終鍛熱鍛件形狀及尺寸相匹配。

實(shí)施例1

某型號(hào)傳動(dòng)軸雙聯(lián)叉，材料選用SAE1141合金鋼，加工設(shè)備為25000kN熱模鍛壓力機(jī)，其工藝過(guò)程為：

一、下料：采用劇切下料方式，坯料尺寸Φ70×100mm；

二、預(yù)熱模具：對(duì)預(yù)鍛模具和終鍛模具的上下模膛進(jìn)行加熱，將模具加熱至220℃；

三、加熱坯料：將坯料置于中頻爐中加熱到1100℃；