CN1785550A - 一种滑动叉锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锻造领域，具体说是涉及一种滑动叉锻造方法，提供一种精确定位、精确成型、降低变形力负荷的一种滑动叉锻造方法，在一火中，采用楔横轧制配制坯，终锻时通过上下凹模夹紧毛坯杆部，实现毛坯精确定位，上下冲头挤压毛坯头部实现滑动叉锻件叉部的精确成型，切除叉口连皮三个主要工序完成精密锻造过程，采用本发明不但能达到优质、节能和节材的效果，还能显著提高模具寿命，降低模具修配费用，如终锻模的上下凹模与金属间的摩擦与常规开式模锻工艺相比有显著下降，主要磨损出现在上下冲头上，因此能明显提高终锻模具中上下凹模的使用寿命，另外冲头形状非常简单，模具修配费用显著降低，另一个方面，变形力显著下降。
Description
技术领域：
本发明属于锻造领域，具体说是涉及一种滑动叉锻造方法。
背景技术：
滑动叉是汽车转向结构中的关键零件，由于其几何形状的复杂性和使用性能的重要性，因此增加了其锻造成形的困难，该锻件形状复杂、几何精度和形位公差要求高，锻造工艺性差，组织生产困难，在生产中存在废品率、不良品率高，锻模寿命低和材料利用率低等问题。因此开发此类锻件的合理锻造方法颇收到国内外重视。
目前，该类锻件常规的锻造工艺过程为开式模锻预锻、终锻和切除毛边。如国内在40MN热模锻压力机上采用开式模锻预锻开式终锻切除毛边、连皮的锻造工艺方案。该方案的缺点为：需要昂贵的大吨位热模锻压力机，能耗大，材料利用率低，锻件成本高。虽然国内东风锻造厂的赵家勤在“锻造叉锻造工艺改进”一文(汽车工艺与材料1995年第5期)中对一个类似锻件的传统开式模锻工艺方案进行了改进，从一定程度上提高了材料利用率和模具寿命，但仍然存在锻件精度差、材料利用率低、所需设备吨位大、能耗高的缺点。
发明内容：
本发明的目的是提供一种精确定位、精确成型、降低变形力负荷的一种滑动叉锻造方法，以克服上述的不足。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种滑动叉锻造方法，其特点是：锻造方法如下：将圆柱形坯料通过电感应加热的方式加热到1150-1250℃温度，然后进入楔横轧机内完成预制毛坯的成形，此工步完成滑动叉锻件杆部的成形，终锻模具是由上下凹模和上下冲头组成，锻造时，先将楔横轧制成的预制毛坯放入下凹模，然后上、下凹模合模，并施加压模力压紧的上下模夹紧毛坯的杆部实现毛坯的精确、稳定定位，然后用上、下冲头挤压毛坯的叉部，迫使金属充满上、下凹模型腔，完成锻件的精确成形，在一火中，采用楔横轧制配制坯，终锻时通过上下凹模夹紧毛坯杆部，实现毛坯锻造过程中的精确定位，通过上下冲头挤压毛坯头部实现滑动叉锻件叉部的精确成型，切除叉口连皮三个主要工序完成锻造过程。
采用本发明不但能达到优质、节能和节材的效果，还能显著提高模具寿命，降低模具修配费用，如终锻模的上下凹模与金属间的相对运动和摩擦与常规开式模锻工艺相比有显著下降，主要磨损出现在上下冲头上，因此能明显提高终锻模具中上下凹模的使用寿命，另外由于冲头形状非常简单，因此模具修配费用可以显著降低，另一个方面，由于变形力显著下降，因此终锻模具的使用寿命也会有所上升。
附图说明：
图1为本发明上冲头3结构示意图；
图2为本发明上凹模1结构示意图；
图3为本发明毛坯5的结构示意图；
图4为本发明下凹模2结构示意图；
图5为本发明下冲头4结构示意图；
图6为本发明滑动叉锻件结构示意图。
具体实施方式：
实施例：
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
本发明由图1至图6所示，首先根据产品零件图设计热锻件图，并根据热锻件图做出锻件各个部分体积沿锻件轴向分布的规律，并以此设计楔横轧应该制成的毛坯；再根据本发明的原则和方法设计终锻模具图；根据热锻件图和终锻模具图计算变形时力能参数(挤压力和张模力等)，并选择压模力加载方式和设备类型；根据以上图和本发明的原则设计楔横轧模具、终锻模和切除叉口连皮模具；最后选择适宜的模具材料和热处理方法，并选择适宜的润滑剂材料和模具预热和冷却方式。工作时，先将楔横轧制成的预制毛坯放入下凹模2，然后上、下凹模1、2合模，并施加压模力压紧的上下模夹紧毛坯的杆部实现毛坯的精确、稳定定位；然后用上、下冲头3、4挤压毛坯的叉部，迫使金属充满上、下凹模3、4型腔，完成锻件的精确成形。在一火中，采用楔横轧制配制坯；终锻时通过上下凹模夹紧毛坯杆部，实现毛坯锻造过程中的精确定位，通过上下冲头挤压毛坯头部实现滑动叉锻件叉部的精确成型；切除叉口连皮三个主要工序完成锻造过程。
此种模具结构和变形方式迫使毛坯头部金属在三向压应力状态下流向凹模型腔深处，而且不形成毛边，因此所需变形力小，金属流动好，利于锻件成形，尤其利于锻件叉臂与叉头圆台连接处的精确成形，可达到降低所需设备吨位和精密成形的目的。
由于采用上、下凹模1、2夹紧了毛坯的杆部，上、下冲头3、4挤压毛坯头部实现锻件叉部成形的精确成形方案，改善了锻件的成形性能，简化了锻造工序，降低了变形力，与常规相比锻造负荷可降低50％以上。由于终锻时仅仅在锻件叉口部位形成很薄的叉口连皮，在锻件其它部位不形成毛边，因此材料利用率很高材料利用率可达95％以上。
Claims (1)
1、一种滑动叉锻造方法，其特点是：锻造方法如下：将圆柱形坯料通过电感应加热的方式加热到1150-1250℃温度，然后进入楔横轧机内完成预制毛坯的成形，此工步完成滑动叉锻件杆部的成形，终锻模具是由上下凹模1、2和上下冲头3、4组成，锻造时，先将楔横轧制成的预制毛坯放入下凹模2，然后上、下凹模1、2合模，并施加压模力压紧的上下模夹紧毛坯的杆部实现毛坯的精确、稳定定位，然后用上、下冲头3、4挤压毛坯的叉部，迫使金属充满上、下凹模3、4型腔，完成锻件的精确成形，在一火中，采用楔横轧制配制坯，终锻时通过上下凹模夹紧毛坯杆部，实现毛坯锻造过程中的精确定位，通过上下冲头挤压毛坯头部实现滑动叉锻件叉部的精确成型，切除叉口连皮三个主要工序完成锻造过程。
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