[發明專利]汽車萬向節外星輪及其制造工藝和冷精整模具

在審

• 申請號: 201810837558.3
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109058310A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 張太良;申劍;劉永康
• 申請（專利權）人: 江蘇威鷹機械有限公司
• 主分類號: F16D3/223
• 分類號: F16D3/223;B23P15/14;B21J13/02;B21K1/28
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 許益民

本發明公開了一種汽車萬向節外星輪，包括中空圓柱形本體，中空圓柱形本體的內表面上設有外斜球道，外斜球道沿中空圓柱形本體的內表面周向均勻分布，相鄰的兩個外斜球道軸對稱設置，中空圓柱形本體為整體結構鍛造而成。采用溫冷聯合鍛造方法，先溫鍛再利用冷精整模具冷鍛,替代切削加工，生產效率高，成本低，周期短，金屬流線不被切斷，內部組織密度高，內腔強度高抗沖擊，節省原材料，能夠滿足汽車零部件配套生產要求。

技術領域

本發明涉及汽車萬向節，尤其涉及一種外星輪的生產。

背景技術

在汽車傳動系統及其他系統中，為了實現一些軸線不重合的兩根轉軸之間的動力傳遞，必須采用萬向節傳動裝置。萬向節傳動裝置一般由萬向節和傳動軸組成，有時還包括中間支承，所述萬向節是汽車傳動系統中萬向節傳動裝置的“關節”部位，可允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內變化，并允許被連接的零件之間有一定范圍的相對伸縮運動。國家知識產權局公開了一種可伸縮式球籠等速萬向節（CN201410129701.5）包括設有內腔的外星輪、以及位于內腔中的內星輪，所述外星輪和內星輪之間設有一球籠，所述外星輪的內表面上開設有多個外球道，內星輪的外表面上開設有多個和外球道相對設置的內球道，所述球籠的周面上開設有多個與外球道、內球道連通的球籠窗口，每個球籠窗口中均設有一滾動體，該滾 動體的內外兩端分別位于內球道和外球道中，所述外球道包括三個沿外星輪周向均勻分布的外斜球道，相鄰的兩個外斜球道之間設有外直球道，所述外斜球道的中心線和外星輪的軸線成銳角α，所述外直球道的中心線和外星輪的軸線平行，所述內球道包括內斜球道和內直球 道，所述內斜球道和外斜球道鏡像對稱設置，所述內直球道和外直球道鏡像對稱設置；三個外斜球道的中心線和三個內斜球道中心線相交得到三個交點，由這三個交點確定一角平分面，且該角平分面平分由外星輪的軸線和內星輪的軸線所形成的夾角γ，多個滾動體的中心均位于該角平分面內。現有工藝：棒料加熱，壓力機鍛打圓環形，然后內腔切削加工初成形、磨加工精成形。金屬流線被切斷，材料內部組織疏松致密性不好，機械性能差，生產效率低，材料利用率低，生產周期長，加工成本高，難以滿足汽車零部件配套質量要求。

發明內容

本發明提供一種采用溫冷聯合鍛造方法，替代切削加工，生產效率高，成本低，周期短，金屬流線不被切斷，內部組織密度高，內腔強度高抗沖擊，節省原材料，能夠滿足汽車零部件配套要求的汽車萬向節外星輪及其制造工藝。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

汽車萬向節外星輪，包括中空圓柱形本體，所述的中空圓柱形本體的內表面上設有外斜球道，所述的外斜球道沿中空圓柱形本體的內表面周向均勻分布，相鄰的兩個外斜球道軸對稱設置，所述的中空圓柱形本體為整體結構鍛造而成。

所述的中空圓柱形本體的內表面周向均勻分布有六個外斜球道。

所述的外斜球道為圓弧形凹槽或橢圓形凹槽。

其制造工藝包括如下步驟：①下料、拋丸：選擇棒材直徑，按圖紙尺寸截取所需棒材長度；將制坯后的坯料送入拋丸機內作噴砂處理，增加表面Ra值；②鐓粗；③溫鍛：將坯料加熱至200℃-240℃自動涂層，再加熱至960℃-1000℃反擠壓形成帶底部的錐臺形結構的預成型體，所述的的預成型體的內腔為喇叭形結構，內壁上設有斜形球道；④退火處理：將溫鍛后的坯料送入井式爐內進行退火處理，加熱至670℃-690℃保溫3小時，然后緩冷至330℃-370℃出爐，去除產品內部應力；⑤拋丸、潤滑處理：將退火處理后的坯料拋丸處理，去除表面氧化物后再進行表面潤滑處理；⑥冷精鍛：采用冷鍛擠壓機床，將拋丸、潤滑處理后的坯料放入冷精整模具中常溫條件下進行冷鍛成形，形成帶底部的中空圓柱形本體，提高產品內腔球道尺寸精度；⑦切削加工：切削加工去除底部；⑧熱處理：對切削加工后的產品進行表面高頻淬火處理，高頻淬火后表面硬化層為0.8-1.2mm,表面硬度為58-61HRC；⑨清洗涂油：對熱處理后的產品表面清洗并涂油防銹。