法兰管叉锻造成型工艺及使用该工艺成型的法兰管叉
技术领域
本发明涉及轴叉加工的技术领域,尤其是涉及法兰管叉锻造成型工艺及使用该工艺成型的法兰管叉。
背景技术
管叉,又可以称之为凸缘叉,传动轴凸缘叉是汽车上的重要部件,它是连接变速器和驱动桥的主要零件也是承受高速传动的零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能,进而影响整车动力传递的效果。
现有可参考申请公告号为:CN102107345A的中国发明专利,其提供了一种重型汽车传动轴万向节凸缘叉的加工方法,是以工件后端面C及外圆A为基准,钻齿D通孔,粗车齿D、F内孔及内端面G;以已加工内孔及端面为基准,粗车外圆A、B及端面C,在端面E上划线控制钻孔尺寸;工件整体调质处理;以已加工外圆及端面为基准,精车齿D、F内孔及内端面G,至图纸尺寸;以精加工内孔及端面为基准,精车外圆A、B及端面C,留磨量;将工件外圆感应淬火;上拉夹,以端面C为基准,拉齿;上芯棒,以齿为基准,磨外圆A、B,至图纸尺寸;上铣夹,铣两端面E,加工孔H,钻孔、攻螺纹I,至图纸尺寸;去毛刺、上油防锈,入库。本发明生产的部件,具有强度高,生产效率高,质量好,成本低等优点。
上述的这种凸缘叉在加工时,一方面叉臂的两通孔开设困难,另一方面,叉臂的钻孔也容易钻偏,难以保证两通孔的同轴精度。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本分明的发明的发明目的是提供一种法兰管叉的锻造加工方法,具有能够实现成型同轴精度高的法兰管叉,本分明的发明目的二是提供一种由该方法成型的拨叉,具有精度高的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种法兰管叉的锻造加工方法,包括以下步骤:
步骤一、下料,根据所需加工法兰管叉的尺寸,切割的材作为原料;
步骤二、加热,将原料进行加热至锻造温度;
步骤三、锻压成型,采用模锻锻造出法兰管叉坯件;
步骤四、冲中孔、切边,取出锻造出的法兰管叉坯件,保持法兰管叉坯件的温度,快速对法兰管叉模锻形成的废边进行冲切,并对底盘的中部冲中孔,使底盘成型底环,完成法兰管叉坯件的整形;
步骤五、风冷,采用风冷对坯件进行冷却,使坯件降至常温;
步骤六、抛丸,对冷却后的法兰管叉坯件进行抛丸处理,消除其毛刺;
步骤七、车端面,钻安装孔,对底环的底面精车,保证底环底面的平整,并对底环表面钻设贯穿底环的安装孔;
步骤八、叉臂侧孔成型,
1、设置截面呈U形的垫块,垫块的对应两叉臂的位置均开设有与叉臂厚度相互的插槽;
2、水平固定法兰管叉底环,并将垫块向下运动,使法兰管叉的叉臂插设于插槽内,并使垫块的开口将法兰管叉叉臂的待钻孔位置裸露;
3、沿法兰管叉的一侧进行钻孔,使钻头依次穿设过两叉臂,在法兰管叉的两叉臂上分别形成处于同一轴线的通孔;
4、对法兰管叉的叉臂通孔两端均开设倒角;
步骤九、防锈处理,将加工完成的法兰管叉浸泡防锈剂,实现法兰管叉的防锈处理。
通过采用上述技术方案,在完成法兰管叉的成型后,在法兰管叉温度未将之前,直接对法兰管叉进行冲切,成型难度低,所需冲压力小,且成型准确,在对叉臂钻设通孔时,采用的垫块对叉臂进行支撑,避免叉臂侧面钻孔时受力较大,增加叉臂强度,且由于采用一次钻孔成型两个叉臂的通孔,能够保证两叉臂通孔的同轴精度,保证加工质量。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:锻压成型时采用以下步骤
1、镦粗,将加热后的原来原料进行锻压,使其直径增大长度缩短;
2、预成型,根据待加工的法兰管叉形状,设置相应的预成型锻模,并采用预成型锻模对法兰管叉进行锻压,预成型法兰管叉的底盘以及两叉臂;
3、成型,根据待加工的法兰管叉形状,设置相应的精准成型锻模,并采用精准成型锻模对预成型的法兰管叉进行锻压,修整之前预成型的法兰管叉底盘以及两叉臂,形成法兰管叉坯件。
通过采用上述技术方案,对法兰管叉模锻时,首先对原来镦粗锻打,然后采用预成型锻模进行粗锻成型,最后采用精准成型锻模,能够保证法兰管叉的成型质量,且减少设备的负担。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述叉臂侧孔成型时采用钻孔设备,所述钻孔设备包括底座,所述底座一侧滑移连接有滑台,所述滑台设置有轴线方向与滑台滑移方向相同的钻孔倒角一体刀具,所述刀具包括钻头本体,所述钻头本体内沿其轴线方向开设有内腔,所述内腔内对应通孔的两端分别设置有刀板一以及刀板二,所述刀板一与刀板二均缘内腔的轴线方向相对设置,且刀板一与刀板二相互远离一端均趋向远离内腔轴线的方向倾斜设置,所述刀板一与刀板二均沿其直线方向开设有长槽,所述内腔内固接有插设于刀板一长槽内定位柱,所述刀板二靠近刀板一的一端铰接于内腔,所述内腔内还沿其轴线方向滑移连接有滑轴,所述刀板一靠近刀板二的一端铰接于滑轴,所述滑轴的一侧还固接有插设于刀板二长槽内的推柱,所述钻头本体侧壁对应刀板一与刀板二的位置均开设有随滑轴滑移能够突出刀板一和刀板二的通槽;所述滑台上设置有能够驱动钻头本体转动并能够推动推轴运动的驱动机构。
通过采用上述技术方案,钻孔加工时,将管叉坯件固定于底板上,通过垫块插设于管叉坯件,然后对管叉叉臂进行通孔加工,在完成通孔加工后,直接将垫块分离,驱动刀具转动,并逐渐推动滑轴趋向刀头方向运动,可以推动刀板一靠近刀板二一端趋向远离刀板二方向滑动,此时由于定位柱固定,因此随刀板一滑动,定位柱插设于刀板一长槽内,刀板一远离刀板二的一端也逐渐趋向远离内腔轴线方向转动,完成刀板一对通孔一端倒角加工,与此同时,滑轴运动还能够带动推柱趋向刀头方向运动,从而使推柱沿刀板二的长槽运动,由于刀板二靠近刀板一的一端铰接,因此刀板二远离刀板一的一端也将趋向远离内腔轴线方向转动,从而实现刀板二对通孔的另一端进行倒角加工,实现钻孔后同时对通孔的两端倒角,倒角结束后,滑轴复位,并将刀头退出即可,保证叉臂钻孔倒角的精度以及加工效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述钻头本体远离刀头的一端周面转动连接有与钻头本体同轴线的推动套,所述钻头本体远离刀头的一端周面沿其长度方向开设有导向槽,所述滑轴的一侧还固接有凸出于导向槽并固接于推动套的滑块,所述推动套远离钻头本体刀头的一端转动连接有转动套。
通过采用上述技术方案,使用时,沿钻头本体的轴线方向推拉转动套,能够带动滑轴沿钻头本体的轴线方向滑移,从二实现刀板一与刀板二的开启或关闭,且由于转动套转动连接于推动套,因此,可以保证转动套运动的同时,保证钻头本体的转动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述驱动机构包括固接于滑台的驱动电机以及固接于滑台的推动缸,所述驱动电机的输出轴固接于钻头本体,所述推动缸的伸缩杆固接于转动套远离推动套的一侧。
通过采用上述技术方案,工作时,驱动电机能够带动钻头本体转动,且推动缸伸缩杆延伸能够带动转动套滑移,从而方便实现管叉侧壁通孔的钻设以及倒角的加工。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述底座上固接有轴线方向与往复缸轴线方向相同的往复缸,所述往复缸的伸缩杆固接于滑台。
通过采用上述技术方案,往复缸带动伸缩杆收缩,可以带动滑台滑移,从而可以带动钻头本体移动,实现管叉叉臂的加工。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述底座上固接有定位座,所述定位座上固接有多根能够插设于管叉安装孔内的限位柱。
通过采用上述技术方案,使用时,可以将钻设完安装孔的管叉坯件置于底座上,然后,使定位座的各限位柱插设于管叉坯件的安装孔内,从而完成管叉坯件的定位,便于管叉坯件的钻孔加工。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述底座的一侧还固接有立架,所述立架上固接有升降缸,升降缸的伸缩杆朝下设置并固接于垫块上侧。
通过采用上述技术方案,升降缸带动伸缩杆延伸能够带动垫块升降,从而使管叉的叉臂插设于垫块的插槽内,便于管叉叉臂的钻孔。
一种法兰管叉,包括底环,所述底环的一表面两侧均竖直固接有叉臂,两所述叉臂上均开设有通孔,两所述通孔的轴线处于同一直线,所述底环对应叉臂的两侧均固设有凸台,所述凸台上均开设有贯穿底环的安装孔。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.在完成法兰管叉的成型后,在法兰管叉温度未将之前,直接对法兰管叉进行冲切,成型难度低,所需冲压力小,且成型准确,在对叉臂钻设通孔时,采用的垫块对叉臂进行支撑,避免叉臂侧面钻孔时受力较大,增加叉臂强度,且由于采用一次钻孔成型两个叉臂的通孔,能够保证两叉臂通孔的同轴精度,保证加工质量;
2.钻孔加工时,将管叉坯件固定于底板上,通过垫块插设于管叉坯件,然后对管叉叉臂进行通孔加工,在完成通孔加工后,直接将垫块分离,驱动刀具转动,并逐渐推动滑轴趋向刀头方向运动,可以推动刀板一靠近刀板二一端趋向远离刀板二方向滑动,此时由于定位柱固定,因此随刀板一滑动,定位柱插设于刀板一长槽内,刀板一远离刀板二的一端也逐渐趋向远离内腔轴线方向转动,完成刀板一对通孔一端倒角加工,与此同时,滑轴运动还能够带动推柱趋向刀头方向运动,从而使推柱沿刀板二的长槽运动,由于刀板二靠近刀板一的一端铰接,因此刀板二远离刀板一的一端也将趋向远离内腔轴线方向转动,从而实现刀板二对通孔的另一端进行倒角加工,实现钻孔后同时对通孔的两端倒角,倒角结束后,滑轴复位,并将刀头退出即可,保证叉臂钻孔倒角的精度以及加工效率;
3.使用时,沿钻头本体的轴线方向推拉转动套,能够带动滑轴沿钻头本体的轴线方向滑移,从二实现刀板一与刀板二的开启或关闭,且由于转动套转动连接于推动套,因此,可以保证转动套运动的同时,保证钻头本体的转动。
附图说明
图1是实施例一的整体工艺流程图。
图2是实施例一中钻孔设备结构示意图。
图3是实施例一中推动缸结构示意图。
图4是实施例一中钻头本体结构示意图。
图5是图4中A部放大示意图。
图6是实施例二中法兰管叉结构示意图。
图中,1、底座;2、定位座;21、限位柱;3、立架;31、升降缸;32、垫块;321、插槽;4、滑台;41、往复缸;42、驱动电机;43、推动缸;5、钻头本体;51、内腔;52、刀板一;53、刀板二;54、长槽;55、定位柱;56、滑轴;561、推柱;562、滑块;57、通槽;58、推动套;581、转动套;59、导向槽;6、法兰管叉;61、底环;611、凸台;612、安装孔;62、叉臂;621、通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一:参照图1,为本发明公开的一种法兰管叉的锻造加工方法,包括以下步骤:
步骤一、下料,根据所需加工法兰管叉6的尺寸,切割的材作为原料。
步骤二、加热,将原料进行加热至锻造温度;
步骤三、锻压成型,采用模锻锻造出法兰管叉6坯件,
1、镦粗,将加热后的原来原料进行锻压,使其直径增大长度缩短;
2、预成型,根据待加工的法兰管叉6形状,设置相应的预成型锻模,并采用预成型锻模对法兰管叉6进行锻压,预成型法兰管叉6的底盘以及两叉臂62;
3、成型,根据待加工的法兰管叉6形状,设置相应的精准成型锻模,并采用精准成型锻模对预成型的法兰管叉6进行锻压,修整之前预成型的法兰管叉6底盘以及两叉臂62,形成法兰管叉6坯件;
步骤四、冲中孔、切边,取出锻造出的法兰管叉6坯件,保持法兰管叉6坯件的温度,快速对法兰管叉6模锻形成的废边进行冲切,并对底盘的中部冲中孔,使底盘成型底环61,完成法兰管叉6坯件的整形;
步骤五、风冷,采用风冷对坯件进行冷却,使坯件降至常温;
步骤六、抛丸,对冷却后的法兰管叉6坯件进行抛丸处理,消除其毛刺;
步骤七、车端面,钻安装孔612,对底环61的底面精车,保证底环61底面的平整,并对底环61表面钻设贯穿底环61的安装孔612;
步骤八、叉臂62侧孔成型,
参照图2和图3,1、设置钻孔设备,钻孔设备包括底座1,底座1的中部上侧固接有定位座2,定位座2上侧固接有多根能够分别插设于管叉安装孔612内的限位柱21,底座1的一侧还固接有立架3,立架3上固接有升降缸31,升降缸31的伸缩杆朝下设置并固接有垫块32,垫块32的截面呈U形,且开口朝下设置,垫块32下侧对应法兰管叉6两叉臂62的位置均开设有宽度与叉臂62厚度相互的插槽321,底座1一侧设置有滑台4,底座1对应滑台4远离定位座2的一侧还固接有往复缸41,往复缸41的伸缩杆朝向滑台4并固接于滑台4,滑台4的上侧设置有驱动机构,驱动机构包括固接于滑台4上侧的驱动电机42以及固接于滑台4上侧的推动缸43,驱动电机42的输出轴方向与滑台4的滑移方向相同,且推动缸43的轴线方向与驱动电机42的轴线方向相同,推动缸43的伸缩杆朝向定位座2方向。驱动电机42输出轴固接有钻孔倒角一体刀具,刀具包括固接于驱动电机42输出轴且与驱动电机42的输出轴同轴线的钻头本体5,钻头本体5的刀头朝向定位座2方向。
参照图4和图5,钻头本体5内沿其轴线方向开设有内腔51,内腔51内对应通孔621的两端分别设置有刀板一52以及刀板二53,刀板一52与刀板二53均缘内腔51的轴线方向相对设置,且刀板一52与刀板二53相互远离一端均趋向远离内腔51轴线的方向倾斜设置,刀板一52与刀板二53均沿其直线方向开设有长槽54,内腔51内固接有插设于刀板一52长槽54内定位柱55,刀板二53靠近刀板一52的一端铰接于内腔51,内腔51内还沿其轴线方向滑移连接有滑轴56,刀板一52靠近刀板二53的一端铰接于滑轴56,滑轴56的一侧还固接有插设于刀板二53长槽54内的推柱561,钻头本体5侧壁对应刀板一52与刀板二53的位置均开设有随滑轴56滑移能够突出刀板一52和刀板二53的通槽57,钻头本体5远离刀头的一端周面转动连接有与钻头本体5同轴线的推动套58,钻头本体5远离刀头的一端周面沿其长度方向开设有导向槽59,滑轴56的一侧还固接有凸出于导向槽59并固接于推动套58的滑块562,推动套58远离钻头本体5刀头的一端转动连接有转动套581。推动缸43的伸缩杆固接于转动套581远离推动套58的一侧。
2、将钻完安装孔612的法兰管叉6底环61水平置于底座1的定位座2上,并使定位座2的各插柱插设于法兰管叉6的各安装孔612实现法兰管叉6的定位。
3、采用升降缸31带动伸缩杆延伸推动垫块32向下运动,从而使法兰管叉6的两叉臂62插设于垫块32的两插槽321内,并通过垫块32下侧的槽口,使法兰管叉6两叉臂62待钻孔的位置裸露;
3、采用往复缸41推动滑台4趋向定位座2方向运动,并通过驱动电机42带动钻头本体5转动,使钻头本体5由垫块32下侧的槽口沿法兰管叉6的一侧进行钻孔,使钻头依次穿设过两叉臂62,在法兰管叉6的两叉臂62上分别形成处于同一轴线的通孔621;
4、完成法兰管叉6的叉臂62钻孔之后,通过往复缸41停止滑台4的滑移,通过升降缸31收缩抬起垫块32,使垫块32脱离法兰管叉6的叉臂62,再通过驱动缸的伸缩杆延伸,推动滑轴56趋向钻头本体5的刀头方向运动,推动钻头本体5内位于叉臂62通孔621两端的刀板一52和刀板二53逐渐转动出钻头本体5,并保持钻头本体5的转动,进而完成通孔621两端通孔621的倒角,然后通过驱动缸伸缩杆收缩,带动滑轴56复位,并通过滑台4运动带动刀头退出叉臂62,完成法兰管叉6叉臂62的通孔621两端倒角。
步骤九、防锈处理,将加工完成的法兰管叉6浸泡防锈剂,实现法兰管叉6的防锈处理。
本实施例的实施原理为:在完成法兰管叉6的成型后,在法兰管叉6温度未将之前,直接对法兰管叉6进行冲切,成型难度低,所需冲压力小,且成型准确,在对叉臂62钻设通孔621时,采用的垫块32对叉臂62进行支撑,避免叉臂62侧面钻孔时受力较大,增加叉臂62强度,且由于采用一次钻孔成型两个叉臂62的通孔621,能够保证两叉臂62通孔621的同轴精度,保证加工质量;对法兰管叉6模锻时,首先对原来镦粗锻打,然后采用预成型锻模进行粗锻成型,最后采用精准成型锻模,能够保证法兰管叉6的成型质量,且减少设备的负担;钻孔加工时,将管叉坯件固定于底板上,通过垫块32插设于管叉坯件,然后对管叉叉臂62进行通孔621加工,在完成通孔621加工后,直接将垫块32分离,驱动刀具转动,并逐渐推动滑轴56趋向刀头方向运动,可以推动刀板一52靠近刀板二53一端趋向远离刀板二53方向滑动,此时由于定位柱55固定,因此随刀板一52滑动,定位柱55插设于刀板一52长槽54内,刀板一52远离刀板二53的一端也逐渐趋向远离内腔51轴线方向转动,完成刀板一52对通孔621一端倒角加工,与此同时,滑轴56运动还能够带动推柱561趋向刀头方向运动,从而使推柱561沿刀板二53的长槽54运动,由于刀板二53靠近刀板一52的一端铰接,因此刀板二53远离刀板一52的一端也将趋向远离内腔51轴线方向转动,从而实现刀板二53对通孔621的另一端进行倒角加工,实现钻孔后同时对通孔621的两端倒角,倒角结束后,滑轴56复位,并将刀头退出即可,保证叉臂62钻孔倒角的精度以及加工效率;此外,沿钻头本体5的轴线方向推拉转动套581,能够带动滑轴56沿钻头本体5的轴线方向滑移,从二实现刀板一52与刀板二53的开启或关闭,且由于转动套581转动连接于推动套58,因此,可以保证转动套581运动的同时,保证钻头本体5的转动。
实施例二:参照图6,一种法兰管叉,包括底环61,底环61的一表面两侧均竖直固接有叉臂62,两叉臂62上均开设有通孔621,两通孔621的轴线处于同一直线,底环61对应叉臂62的两侧均固设有凸台611,凸台611上均开设有贯穿底环61的安装孔612。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。