CN208793481U - 轻量化端面齿突缘叉锻件结构 - Google Patents
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Abstract
轻量化端面齿突缘叉锻件结构，包括连接法兰和两个叉耳，两个叉耳的下端分别固定连接在连接法兰上表面的左侧和后侧，两个叉耳之间设有弓形的连接筋，连接筋和连接法兰中部之间形成底部敞口的凹槽，两个叉耳上端部外侧棱角处均自上而下曲面过渡；两个叉耳上端部内侧棱角处为斜面结构，斜面结构上端边沿与叉耳的顶部之间圆弧过渡，两个叉耳的斜面结构之间的水平距离自上而下逐渐减小。本实用新型用数值模拟分析方法优化端面齿突缘叉锻件结构，减小成形力，利于深型腔成形，降低对锻造模具的损坏，提高了产品的成品率；改进后的锻件重量减轻0.4Kg，降低了生产成本，并在一定程度上减轻了工人的劳动强度。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车零部件生产技术领域，尤其涉及一种轻量化端面齿突缘叉锻件结构。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，对汽车零部件生产技术的要求愈来愈高，对其关键部件如端面齿突缘叉的结构及生产技术提出了更高的要求，高效、节能是当今汽车关键零部件制造技术的发展趋势，研究轻量化锻件结构对企业的发展具有重要意义。
现有的端面齿突缘叉锻件示意图如图1和图2所示，该结构的端面齿突缘叉锻件在锻造过程中存在以下问题：
1、图1中的叉耳1上端部外侧（部位A）是一个具有明显的斜面（缺角），在锻造过程中金属向叉部流动的时候，该拉伸的斜面阻碍了金属的流动速度，增加了金属流动的阻力，易造成端面齿突缘叉锻件部位A缺料，在金加工过程中锻件两叉耳1外侧易出现黑皮现象，导致锻件废品率增高；
2、图1中的叉耳1上端部内侧（部位B）是两个连续的台阶结构，在锻造过程中同样阻碍了金属的流动速度，增加了金属流动的阻力，造成两叉耳1上端部内侧缺料，并且部位B的台阶在金加工镗耳孔的工序中易打刀，影响金加工生产效率，增加生产过程成本；
3、图1中的连接筋2中部（部位C）的厚度为18.5mm，由于连接筋2较厚，在锻造过程中金属都存在部位C的金属不易向上下模深型腔流动，并且部位C太厚的话金属流动阻力增大，造成端面齿突缘叉锻件两叉耳1内外侧缺料比例约为2%，需要增加焊补工序翻修缺料产品，增加了工人的劳动强度，并且锻件产品质量的一致性差；
4、要想使部位A和部位B充满，工人需要增加坯料重量和设备成型力才能使生产出来的锻件满足要求，但是这样的做法会带来更严重的结果，使得连接筋2沿平行于叉耳的竖向方向的顶部外轮廓为向上凸出的弧线段（部位D）对应的模具处应力集中，端面齿突缘叉锻件模具生产500件左右后模具在部位D处便产生裂纹，工人需要反复修磨该处的模具裂纹，造成模具寿命降低，较大的成型力导致设备维修次数增加。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于成型、使坯料快速有效的充满模具型腔、提高模具寿命、降低锻件废品率和返修率的轻量化端面齿突缘叉锻件结构。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：轻量化端面齿突缘叉锻件结构，包括连接法兰和两个叉耳，两个叉耳的下端分别固定连接在连接法兰上表面的左侧和后侧，两个叉耳之间设有弓形的连接筋，连接筋和连接法兰中部之间形成底部敞口的凹槽，两个叉耳上端部外侧棱角处均自上而下曲面过渡；两个叉耳上端部内侧棱角处为斜面结构，斜面结构上端边沿与叉耳的顶部之间圆弧过渡，两个叉耳的斜面结构之间的水平距离自上而下逐渐减小。
连接筋中部的厚度为15mm。
连接筋沿平行于叉耳的竖向方向的断面的顶部外轮廓为水平线段结构，水平线段结构外侧向下圆弧过渡。
采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
1、两个叉耳上端部外侧棱角处均自上而下曲面过渡以及两个叉耳上端部内侧棱角处为斜面结构，便于金属流动的同时降低了锻件的成型力，并且解决了金加工过程中打刀的现象；
2、连接筋中部的厚度由18.5mm减为15mm，金属由连接筋中部向上下模流动的阻力减小，锻件的成型力由4500吨降低到2500吨，锻件成品率和锻件质量一致性提高；
3、连接筋沿平行于叉耳的竖向方向的断面的顶部外轮廓为水平线段结构，增加锻件的强度，提高该部位在模具内对应处的寿命。
综上所述，本实用新型用数值模拟分析方法优化端面齿突缘叉锻件结构，减小成形力，利于深型腔成形，降低对锻造模具的损坏，提高了产品的成品率；改进后的锻件重量减轻0.4Kg，降低了生产成本，并在一定程度上减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1是现有技术中端面齿突缘叉锻件的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本实用新型的结构示意图；
图4是图3的左视图。
具体实施方式
如图3和图4所示，本实用新型的轻量化端面齿突缘叉锻件结构，包括连接法兰3和两个叉耳1，两个叉耳1的下端分别固定连接在连接法兰3上表面的左侧和后侧，两个叉耳1之间设有弓形的连接筋2，连接筋2和连接法兰3中部之间形成底部敞口的凹槽4，两个叉耳1上端部外侧棱角处（图3中的A处）均自上而下曲面过渡；两个叉耳1上端部内侧棱角处（图3中的B处）为斜面结构，斜面结构上端边沿与叉耳1的顶部之间圆弧过渡，两个叉耳1的斜面结构之间的水平距离自上而下逐渐减小。
连接筋2中部（图3中的C处）的厚度为15mm。
连接筋2沿平行于叉耳1的竖向方向的断面的顶部外轮廓为水平线段结构（图4中的D处），水平线段结构外侧向下圆弧过渡。
本实用新型具有以下有益效果：
1、两个叉耳1上端部外侧棱角处均自上而下曲面过渡以及两个叉耳1上端部内侧棱角处为斜面结构，便于金属流动的同时降低了锻件的成型力，并且解决了金加工过程中打刀的现象；
2、连接筋2中部的厚度由18.5mm减为15mm，金属由连接筋2中部向上下模流动的阻力减小，锻件的成型力由4500吨降低到2500吨，锻件成品率和锻件质量一致性提高；
3、连接筋2沿平行于叉耳1的竖向方向的断面的顶部外轮廓为水平线段结构，增加锻件的强度，提高该部位在模具内对应处的寿命。
与传统结构相比，本实用新型的优点以某种传动轴端面齿突缘叉锻件为例具有以下效果：
某种传动轴端面齿突缘叉：年产量12万件左右，原锻件重量为8.4Kg，原下料重量为9.7Kg，材料利用率为86.6%；现在锻件重量为8Kg，下料重量为9.1Kg，材料利用率为88%；
①锻件重量单件减轻0.4Kg；
节约钢材：120000*0.4Kg=48000Kg
②班产由800件提高到1000件，生产效率提高了25%，降低整个生产过程成本60000元；
③成品率提高1%；
节约钢材：120000*0.01*8=9600Kg
④模具寿命提高60%；
老结构锻件模具寿命2500件/套，新结构锻件模具寿命4000件/套。
⑤工人劳动强度降低，设备使用率提高。
综合整个生产过程新结构端面齿突缘叉每年节约费用668400元。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.轻量化端面齿突缘叉锻件结构，包括连接法兰和两个叉耳，两个叉耳的下端分别固定连接在连接法兰上表面的左侧和后侧，两个叉耳之间设有弓形的连接筋，连接筋和连接法兰中部之间形成底部敞口的凹槽，其特征在于：两个叉耳上端部外侧棱角处均自上而下曲面过渡；两个叉耳上端部内侧棱角处为斜面结构，斜面结构上端边沿与叉耳的顶部之间圆弧过渡，两个叉耳的斜面结构之间的水平距离自上而下逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的轻量化端面齿突缘叉锻件结构，其特征在于：连接筋中部的厚度为15mm。
3.根据权利要求1所述的轻量化端面齿突缘叉锻件结构，其特征在于：连接筋沿平行于叉耳的竖向方向的断面的顶部外轮廓为水平线段结构，水平线段结构外侧向下圆弧过渡。
Priority Applications (1)
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| CN201821171242.7U CN208793481U (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 轻量化端面齿突缘叉锻件结构 |
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Publications (1)
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2018
- 2018-07-24 CN CN201821171242.7U patent/CN208793481U/zh active Active
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