CN1883848A - 可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺及其专用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺及其专用模具，生产工艺包括下料、加热，下料后的金属材料加热后，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部和坯料盘部，然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，在坯料盘部对镦粗后的坯料反挤压，坯料中心形成内孔球道，模膛的外盘部则挤压成型为产品的法兰部，取长锯底后整形；可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的终锻模具，它包括上模和下模，所述的上模为置于压力机上的平面锻头，所述的下模为一凹模，所述的下模中分别设置有两个圆台形凸块，形成三个圆柱形模腔。该发明解决了现有锻造工艺中所存在的金属的流动、体积分布不合理，易出现裂纹，易产生充不满等技术问题，该发明还解决了现有锻造技术中所存在的余料的比例较大，不但材料浪费，加工成本高，且对模具寿命不利等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺及其专用模具，尤其是涉及一种按金属流动成型规律，先镦粗制成预成型坯料，再在终成型模膛中锻制坯产品的生产工艺及其专用模具。
背景技术
可轴向移动的万向节因其结构复杂、加工、检测难度大，它具有结构紧凑、重量轻、低噪音、可靠性高、免维修等诸多优异性能。目前，全世界轿车绝大部分的传动系统均采用该万向节作为关键的传动部件。该产品内腔由圆弧面均匀分布在内孔中，在内孔中就自然形成了球道，因其产品的使用特性，所以对该产品的内腔各结构之间同心度及球道分度精度要高，目前国内外制造厂家均采用内腔精锻成形毛坯技术，这样既能满足精度要求，又降低了制造成本及周期，同时也符合当今世界制造业发展的趋势。
原有万向节精锻槽壳制坯产品的生产加工工艺主要有下料→加热→在大型多工位温锻压力机上进行毛坯成型加工，经退火、酸洗、磷化处理后，在冷锻压力机上精整或者用楔横轧工艺和冷挤压工艺两种不同的成型方法联合完成汽车等速万向节精锻槽壳制坯工艺。采用原加工工艺，当镦粗后的坯料直接进入模膛成形，由于金属体积分配不合理，该用料多的地方没有充足来源，不该用料的地方产品大量毛边，既浪费了材料，同时又增加了金属水平投影面积，即模个承载力加大，缩短模具的使用寿命，且加工成本高。
发明内容
本发明主要是解决现有锻造工艺在生产万向节精锻槽壳产品技术中所存在的金属的流动、体积分布不合理，易出现裂纹，易产生充不满等技术问题。
本发明还解决现有锻造工艺在生产产品技术中所存在的余料的比例较大，不但材料浪费，加工成本高，且对模具寿命不利等技术问题。
本发明是通过如下技术方案来实现的：可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，包括下料、加热，下料后的金属材料加热后，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部和坯料盘部，然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，在坯料盘部对镦粗后的坯料反挤压，坯料中心形成内孔球道，模膛的外盘部则挤压成型为产品的法兰部，取长锯底后整形。
所述的内孔球道的横截面与杆部横截面积之比小于0.7。
所述的端部模腔的体积大于内孔球道截面积与法兰厚度的乘积。
所述的法兰部外切圆半径R与杆部外圆半径r之比小于1.8。
可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的终锻模具，它包括上模和下模，所述的上模为置于压力机上的平面锻头，所述的下模为一凹模，所述的下模中分别设置有两个圆台形凸块，形成三个圆柱形模腔。
所述的上模的横截面为三段圆弧形成的弧面。
所述的上模的横截面为六段圆弧形成的弧面。
因此，本发明具有结构合理，能够根据内孔壁和法兰部成形特点合理地进行体积分配，节约了原材料，降低生产成本，而且提高了生产效率，更能保证产品质量，生产工艺稳定等特点。此外，万向节精锻槽壳产品的生产加工过程分为两部分，对预成型坯模具的终锻模具的冲击力较小，有利于延长模具的使用寿命。
附图说明
附图1是本发明的预成型制坯模具结构示意图；
附图2是本发明的终锻成型模具结构示意图；
附图3是本发明终锻成型模具上模横截面的结构示意图。
附图4是本发明另一种终锻成型模具上模横截面的结构示意图。
图中序号：1、杆部，2、法兰部，3、内孔球道，4、上模，5、下模，6、圆台形凸块，7、圆台形凸块，8、圆柱形模腔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
一种可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，包括下料、加热，下料后的金属材料加热后，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部1和坯料盘部，然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，在坯料盘部对镦粗后的坯料反挤压，坯料中心形成内孔球道3，模膛的外盘部则挤压成型为产品的法兰部2，取长锯底后整形，所述的内孔球道3的横截面与杆部1横截面积之比为0.6，所述的法兰部2外切圆半径R与杆部1外圆半径r之比为1.5。
可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的终锻模具，它包括上模4和下模5，所述的上模为置于压力机上的平面锻头，所述的下模为一凹模，所述的下模中分别设置有两个圆台形凸块6和7，形成三个圆柱形模腔，所述的端部圆柱形模腔8的体积大于内孔球道截面积与法兰厚度的乘积，所述的上模的横截面为六段圆弧形成的弧面。
产品先在封闭型腔中成型，能保证杆部充满良好，且不浪费过多的金属材料；产品法兰部分采用局部锻粗的方式，先预压成盘部，放入终成型模腔，改善了其终成型时的金属流的条件，使难成型部位早成型，快成型。此外，预成型过程中盘部的厚度由压力机的锻压行程来保证，准确度高，避免了人为操作不规范带来的损失浪费。总之，预成型满足了终成型需要的金属流动成型规律，变形机理为锻粗、挤压的综合。
Claims (8)
1、可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，包括下料、加热，其特征在于下料后的金属材料加热后，在制坯模中进行局部镦粗挤压，在封闭的型腔中镦粗形成杆部(1)和坯料盘部，然后将该预成型的坯料放入终锻模膛内，在坯料盘部对镦粗后的坯料反挤压，坯料中心形成内孔球道(3)，模膛的外盘部则挤压成型为产品的法兰部(2)，取长锯底后整形。
2、根据权利要求1所述的可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，其特征在于：所述的内孔球道(3)的横截面与杆部(1)横截面积之比小于0.7。
3、根据权利要求1或2所述的可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，其特征在于：所述的端部模腔(8)的体积大于内孔球道截面积与法兰厚度的乘积。
4、根据权利要求1或2所述的可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，其特征在于：所述的法兰部(2)外切圆半径R与杆部(1)外圆半径r之比小于1.8。
5、根据权利要求3所述的可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的生产工艺，其特征在于：所述的法兰部(2)外切圆半径R与杆部(1)外圆半径r之比小于1.8。
6、可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的终锻模具，其特征在于：它包括上模(4)和下模(5)，所述的上模为置于压力机上的平面锻头，所述的下模为一凹模，所述的下模中分别设置有圆台形凸块(6)和(7)，形成三个圆柱形模腔。
7、根据权利要求6所述的可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的终锻模具，其特征在于：所述的上模(4)的横截面为三段圆弧形成的弧面。
8、根据权利要求6所述的可轴向移动的通孔式万向节精锻槽壳制坯的终锻模具，其特征在于：所述的上模(4)的横截面为六段圆弧形成的弧面。
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