[發(fā)明專利]帶支撐軸轉(zhuǎn)向節(jié)的半閉式擠壓鍛造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410011215.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103706746A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周亞夫
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶應(yīng)國機械制造有限責任公司
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06;B21J1/06;B21J13/02
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 譚小容

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料加工技術(shù)領(lǐng)域的鍛造成型工藝，具體涉及一種帶支撐軸轉(zhuǎn)向節(jié)的半閉式擠壓鍛造工藝。

背景技術(shù)

如圖1、圖2所示的帶支撐軸轉(zhuǎn)向節(jié)，由支撐軸A，以及在支撐軸A上部側(cè)向延伸的長度不等且相互獨立的若干分枝B一體構(gòu)成，其中，有一個分枝B相比其它分枝B的長度更長。

帶支承軸轉(zhuǎn)向節(jié)的傳統(tǒng)鍛造工藝步驟為：傳統(tǒng)的工藝方法為：下料→加熱→鐓擠支撐軸→鐓擠制坯（也叫預成型）→預鍛→終鍛成型→切邊，共7道工序。傳統(tǒng)工藝存在的主要問題是：

（1）工藝步驟繁多，相應(yīng)地，投入設(shè)備數(shù)量及人員數(shù)量較多，設(shè)備使用成本及人力資源成本高；

（2）最終成型的毛坯金屬流線性不高，毛坯的機械性能還有待提高；

（3）在終鍛后飛邊多，材料浪費嚴重，以五菱宏光轉(zhuǎn)向節(jié)為例,按傳統(tǒng)工藝的下料重量為5.6㎏，材料利用率只有69.6%。

（4）鍛件終鍛成型時所形成的飛邊，大大增加了鍛件（帶飛邊）的投影面積，從而增加了終鍛設(shè)備的使用噸位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題進行改進，提供一種帶支撐軸轉(zhuǎn)向節(jié)的半閉式擠壓鍛造工藝，具有工藝步驟少、毛坯機械性能好、材料利用率高、終鍛設(shè)備噸位小、制造成本低等特點。

為此，本發(fā)明提供的一種帶支撐軸轉(zhuǎn)向節(jié)的半閉式擠壓鍛造工藝，包括以下工藝步驟：

（A）制作半閉式擠壓制坯模：所述半閉式擠壓制坯模包括上模（1）、下模（2）、上沖頭（3）和頂料桿（4），所述上模（1）與下模（2）貼合在一起，形成與帶支撐軸轉(zhuǎn)向節(jié)輪廓匹配的型腔（5），所述型腔（5）包括支撐軸腔（51）、以及在支撐軸腔（51）上部側(cè)向延伸的長度不等且相互獨立的分枝腔（52），支撐軸腔（51）位于下模（2）中，各個分枝腔（52）在貼合面上下兩側(cè)的厚度基本一致，向外延伸長度最大的分枝腔（52）采用開式結(jié)構(gòu)，而其余分枝腔（52）均采用閉式結(jié)構(gòu)，所述上沖頭（3）、頂料桿（4）和支撐軸腔（51）同軸設(shè)置，上沖頭（3）能豎直向下穿過上模（1）伸入型腔（5）內(nèi)，頂料桿（4）能豎直向上穿過下模（2）伸入型腔（5）內(nèi)；

（B）加熱：將已按工藝要求下好的棒料放入加熱爐中加熱到始鍛溫度后，出爐；

（C）半閉式擠壓制坯：將剛出爐的棒料立放于模鍛液壓機中的半閉式擠壓制坯模的下模（2）中，上模（1）開始向下運動，直至上模（1）與下模（2）完全貼合在一起后，上沖頭（3）開始向下運動到設(shè)定位置，在上沖頭（3）下移的過程中，上模（1）保持向下的壓力不變，待棒料充滿半閉式擠壓制坯模的型腔（5）后，上模（2）及上沖頭（1）同時快速回程，返回原始位置后，坯件被頂料桿（4）頂出下模（2），取出坯件，頂料桿（4）回程至初始位置；

（D）終鍛成型：將坯件放入壓力機的終鍛下模中，終鍛上模向下運動，使坯件產(chǎn)生變形，終鍛成型后的坯件，除周邊帶有一圈微小飛邊外，與最終的產(chǎn)品形狀一致；

（E）切邊：將終鍛后的坯件放入切邊壓力機切邊下模中，切邊上模向下運動，沖落坯件，去掉飛邊，使之變成毛坯圖紙要求的坯件。

優(yōu)選為，所述步驟（B）中的加熱爐為中頻感應(yīng)加熱爐或天然氣加熱爐。

進一步，所述步驟（B）中的始鍛溫度為1150～1200℃。

其工藝特點為：

（1）在棒料加熱工序完成后，進入半閉式擠壓制坯（也就是預鍛），直接將棒料立放于下模中，上、下模在長分枝端開口，上、下模合模形成半閉式型腔；

（2）半閉式擠壓成型過程中，棒料在半封閉式型腔中，上沖頭向下運動，使其變形成為坯（預鍛）件，長分枝端由于難以變形而將模具設(shè)計成開式結(jié)構(gòu)，便于充滿，且有利于儲存余料。

本發(fā)明的有益效果：

（1）減少了工藝步驟，整個工藝流程由7道工序減少為4道工序，從而減少設(shè)備使用數(shù)量及人員數(shù)量，降低設(shè)備使用成本及人力資源成本；

（2）由于采取半封閉式模具設(shè)計，使坯（預鍛）件形狀、尺寸與終鍛形狀、尺寸高度近似，使最終成型毛坯的金屬流線達到準全纖維狀態(tài)，提高毛坯的機械性能；

（3）由于在預鍛時采用半閉式擠壓制坯模，與終鍛件高度近似，在終鍛后只形成微小的飛邊，節(jié)約大量的材料，以五菱宏光轉(zhuǎn)向節(jié)為例,按傳統(tǒng)工藝的下料重量為5.6㎏，采用本工藝后降為4.3㎏，材料利用率由69.6%提高到90.7%；

（4）同樣，由于在預鍛時采用的半閉式擠壓制坯模與終鍛件高度近似，終鍛成型時只會形成一圈微小飛邊，大大減小了鍛件（帶飛邊）的投影面積，從而顯著降低了終鍛設(shè)備的使用噸位，實現(xiàn)了設(shè)備的低投入。