CN108087440B - 三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，温锻件毛坯包括柄部以及碗状的头部，所述头部的内腔表面环向分布有多根球道，相邻球道间为球面；头部的内腔底面处的横截面为头部的碗底基准面，头部的碗底基准面以上的外表面分为两部分，外表面一对应所述头部内的球道，外表面二对应所述头部内的球面，外表面一具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面一，拔模斜面一对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角一，外表面二具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面二，拔模斜面二对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角二，夹角一和夹角二不相等。本发明避免冷剂压力过大而导致头部的型腔底部产生裂纹，提高三销轴叉的生产质量。

Description

三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯
技术领域
本发明涉及三销轴叉生产技术领域，特别是涉及一种三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯。
背景技术
汽车传动轴是车轮转动的直接驱动件，汽车运行时，发动机输出的扭矩，经过多级变速和主动器传递给传动轴，再由传动轴传递到车轮上，推动汽车前进或倒行，是汽车传递扭矩的一个重要零件。三销轴叉是汽车传动轴的主要受力部件，工作情况及其复杂，它的性能优劣直接影响汽车传动的安全性和可靠性。
三销轴叉一般采用温冷联合成形工艺来生产，典型温冷联合成形工艺流程(以汽车等速万向节三销轴叉精锻件为例)包括：下料→抛丸→预涂石墨→感应加热→正挤柄部→正挤柄部→镦粗预成型头部型腔→反挤成型温锻件毛坯→控温冷却→抛丸→皂化→冷精整(缩径冷挤压)。反挤成型的温锻件毛坯直接影响后续的冷精整成形工艺，现有的冷精整所用的温锻件毛坯其从头部的碗底基准面A开始，向上有高度为5mm左右(图1中显示为4.739±0.5)的6°拔模斜面，见图1所示，6°拔模斜面一直延伸到头部与柄部衔接的头部底平面B处,头部的碗底基准面A处对应的内腔直径为D。在实际生产中，如果三销轴叉温锻件毛坯设计不当，在冷精整头部型腔时，会由于冷挤压力过大导致型腔底部产生裂纹。
因此，需要一种适于冷精整工艺的三销轴叉温锻件毛坯。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，用于解决现有技术中温锻件毛坯进入冷精整工艺时易产生裂纹的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，所述温锻件毛坯包括柄部以及碗状的头部，所述头部的内腔表面环向分布有多根球道，相邻球道间为球面；所述头部的内腔底面处的横截面为头部的碗底基准面，所述头部的碗底基准面以上的外表面分为两部分，一部分记为外表面一且其对应所述头部内的球道，另一部分记为外表面二且其对应所述头部内的球面，所述外表面一具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面一，拔模斜面一对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角一，所述外表面二具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面二，拔模斜面二对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角二，夹角一和夹角二不相等。
优选的，所述柄部与头部相连处的横截面为头部的底平面，所述头部的底平面至所述头部的碗底基准面间的外表面对应的轴向切线与温锻件的轴线平行。
优选的，所述拔模斜面一的轴向高度为6-8mm；且所述夹角一为13°～15°。
优选的，所述夹角一为14°。
优选的，所述拔模斜面二的轴向高度为6-8mm；且所述夹角二为8°～10°。
优选的，所述夹角二为11°。
优选的，所述表面一和所述外表面二通过过渡面衔接，所述过渡面具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面三，拔模斜面三对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角三，且夹角三为10°～12°。
优选的，所述拔模斜面三的高度为6-8mm。
如上所述，本发明的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，具有以下有益效果：将头部的外表面分成两部分，一部分针对头部内腔的球道，另一部分针对头部内腔的球面，对两部分进行不同的设计，使两部分具有不同角度的拔模斜面，以此来降低冷精整过程中的冷挤压力，避免冷剂压力过大而导致头部的型腔底部产生裂纹，提高三销轴叉的生产质量。
附图说明
图1显示为现有技术中的三销轴叉温锻件毛坯示意图。
图2显示为本发明的三销轴叉温锻件毛坯示意图。
图3显示为沿图2中CC线的截面图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图2及图3所示，本发明提供一种三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，所述温锻件毛坯包括柄部2以及碗状的头部1，所述头部1的内腔表面环向分布有多根球道11，相邻球道间为球面12；所述头部的内腔底面处的横截面为头部的碗底基准面A，所述头部的碗底基准面A以上的外表面分为两部分，一部分记为外表面一F1且其对应所述头部内的球道11，另一部分记为外表面二F2且其对应所述头部内的球面12，所述外表面一F1具有从头部的碗底基准面A向上延伸的拔模斜面一，拔模斜面一对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角一θ，所述外表面二F2具有从头部的碗底基准面A向上延伸的拔模斜面二，拔模斜面二对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角二a，夹角一θ和夹角二a不相等。本发明将头部的外表面分成两部分，一部分针对头部内腔的球道11，另一部分针对头部内腔的球面12，对两部分进行不同的设计，使两部分具有不同角度的拔模斜面，以此来降低冷精整过程中的冷挤压力，避免冷剂压力过大而导致头部的型腔底部产生裂纹，提高三销轴叉精锻件的生产质量。
为更好的降低冷精整过程中对温锻件毛坯的冷剂压力，本实施例中柄部2与头部1相连处的横截面为头部的底平面B，所述头部的底平面B至所述头部的碗底基准面A间的外表面对应的轴向切线与温锻件的轴线平行，即头部的底平面B至所述头部的碗底基准面A间的外表面无斜度，为柱面。
为避免冷精整过程中产生裂纹，本实施例中上述拔模斜面一的轴向高度H为6-8mm；且所述夹角一θ为13°～15°。优选的，拔模斜面一的轴向高度H为7.5mm，夹角一θ为14°。为避免冷精整过程中产生裂纹，本实施例中拔模斜面二的轴向高度H为6-8mm；且夹角二a为8°～10°。优选的，拔模斜面二的轴向高度H为7.5mm，夹角二a为11°。此设置减小了头部的碗底基准面A处横断面面积、减小了冷精整件断面缩减率，降低了冷挤压力。
本实施例中上述外表面一F1和所述外表面二F2通过过渡面F3衔接，见图3所示，过渡面F3具有从头部的碗底基准面A向上延伸的拔模斜面三，拔模斜面三对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角三，且夹角三为10°～12°。优选的，拔模斜面三的高度为6-8mm。
经上述三销轴叉冷精整用的温锻件毛坯设计，用3D锻造成型模拟DEOFORM软件模拟，其最大冷挤压力载荷为478KN，与现有技术的三销轴叉冷精整用的温锻件毛坯相比，最大冷挤压力载荷降低了13.5％，避免冷精整时锻件碗底出现裂纹，提高了锻件寿命。
综上所述，本发明的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，将头部的外表面分成两部分，一部分针对头部内腔的球道11，另一部分针对头部内腔的球面12，对两部分进行不同的设计，使两部分具有不同角度的拔模斜面，以此来降低冷精整过程中的冷挤压力，避免冷剂压力过大而导致头部的型腔底部产生裂纹，提高三销轴叉的生产质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于，所述温锻件毛坯包括柄部以及碗状的头部，所述头部的内腔表面环向分布有多根球道，相邻球道间为球面；所述头部的内腔底面处的横截面为头部的碗底基准面，所述头部的碗底基准面以上的外表面分为两部分，一部分记为外表面一且其对应所述头部内的球道，另一部分记为外表面二且其对应所述头部内的球面，所述外表面一具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面一，拔模斜面一对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角一，所述外表面二具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面二，拔模斜面二对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角二，夹角一和夹角二不相等。
2.根据权利要求1所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述柄部与头部相连处的横截面为头部的底平面，所述头部的底平面至所述头部的碗底基准面间的外表面对应的轴向切线与温锻件的轴线平行。
3.根据权利要求1所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述拔模斜面一的轴向高度为6-8mm；且所述夹角一为13°～15°。
4.根据权利要求3所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述夹角一为14°。
5.根据权利要求1所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述拔模斜面二的轴向高度为6-8mm；且所述夹角二为8°～10°。
6.根据权利要求5所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述夹角二为11°。
7.根据权利要求1所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述外表面一和所述外表面二通过过渡面衔接，所述过渡面具有从头部的碗底基准面向上延伸的拔模斜面三，拔模斜面三对应的轴向切线与温锻件的轴线形成夹角三，且夹角三为10°～12°。
8.根据权利要求7所述的三销轴叉精锻件冷精整用的温锻件毛坯，其特征在于：所述拔模斜面三的高度为6-8mm。
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