CN209681033U - 一种汽车转向节臂成套锻造模 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车转向节臂成套锻造模，属于机械加工技术领域。一种汽车转向节臂成套锻造模，包括辊锻模、成型模和切边模，辊锻模包括第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模，第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模的上、下对称，第一道辊锻模具有1个模具型腔，第二道辊锻模及第三道辊锻模分别具有3个模具型腔，成型模用于对辊锻模轧制后的锻件成型，切边模用于对成型模成型后的锻件切边，结构简单、易操作、采用该锻造模锻造的汽车转向节臂合格率较高，无锻造裂纹和锻造折叠风险。

Description

一种汽车转向节臂成套锻造模

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体地说，涉及一种汽车转向节臂成套锻造模。

背景技术

汽车转向节臂规格繁多、形状相似，转向节臂属于安保件，其质量好坏关系到汽车的行驶的平稳性、驾乘人员的人身财产安全，要求具有优良的内在性能，锻造过程无裂纹、折叠等有害缺陷。

现有技术大多采用空气锤制坯进行锻造生产，生产效率低下，产品质量较差，锻造过程很容易产生锻造裂纹或探伤不可见的内在折叠，产品不能适应产量需要和安保质量要求。

因此，实用新型一种能够解决上述问题的一种汽车转向节臂成套锻造模成为目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车转向节臂成套锻造模，结构简单、易操作、采用该锻造模锻造的汽车转向节臂合格率较高，无锻造裂纹和锻造折叠风险。

为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：

一种汽车转向节臂成套锻造模，包括辊锻模、成型模和切边模，辊锻模包括第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模，第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模的上、下对称，第一道辊锻模具有1个模具型腔，第二道辊锻模及第三道辊锻模分别具有3个模具型腔，成型模用于对辊锻模轧制后的锻件成型，切边模用于对成型模成型后的锻件切边。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，第一道辊锻模咬入角处的截面A-A的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h1＝66mm；第二道辊锻模咬入角处的截面A1-A1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h11＝56mm；第三道辊锻模咬入角处的截面A2-A2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h12＝60mm。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，第二道辊锻模特征截面B1-B1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h21＝40mm；第三道辊锻模特征截面B2-B2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h22＝43mm。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，第二道辊锻模特征截面C1-C1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h31＝56mm；第三道辊锻模特征截面C2-C2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h33＝60mm。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，第一道辊锻模包括第一上模及第一下模，第一上模安装于直径Φ300的上轧辊轴，第一下模安装于直径Φ300的下轧辊轴，第一上模与第一下模的扇形包角为60°,第一上模与第一下模之间的间距d1＝16mm。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，第二道辊锻模包括第二上模及第二下模，第二上模安装于直径Φ300的上轧辊轴并紧挨第一道辊锻模的侧面，第二下模安装于直径Φ300的下轧辊轴并紧挨第一道辊锻模的侧面，第二上模与第二下模的扇形包角为60°,第二上模与第二下模之间的间距d2＝16mm。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，第三道辊锻模包括第三上模及第三下模，第三上模安装于直径Φ300的上轧辊轴并紧挨第二道辊锻模的侧面，第三下模安装于直径Φ300的下轧辊轴并紧挨第二道辊锻模的侧面，第三上模与第三下模的扇形包角为60°,第三上模与第三下模之间的间距d3＝16mm，上轧辊轴安装有第一平键，第一平键紧挨所述第一上模、第二上模及第三上模远离咬入角的一端，下轧辊轴安装有第二平键，第二平键紧挨第一下模、第二下模及第三下模远离咬入角的一端。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，成型模包括成型上模及成型下模，成型下模设置有第一成型腔，成型上模与成型下模通过锁扣连接，成型下模开设有通孔，通孔贯穿第一成型腔与成型下模远离成型上模的一端，通孔内设置有顶出杆。

进一步地，本实用新型较佳的实施例中，切边模包括切边上模及切边下模，切边下模设置有刃口凹槽，切边上模设置有与刃口凹槽对应的凸起，凸起上设置有切边凹槽。

本实用新型提供的一种汽车转向节臂成套锻造模的有益效果是，通过辊锻模进行轧制，成型模成型，切边模切边，工艺流畅，产品合格率高，其中，经过第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模三次辊锻，依次压扁延长、翻转再压扁延长、再回正轧制成型，第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模均对应有模具型腔，对应成形后锻件每部分所需尺寸而不必模锻，方便高效，锻造工艺简单方便使锻件基本成型，生产效率高，减少人力物力消耗；成型模一次成型，切边模快速切边，大大的提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转向节臂的锻件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的原材料的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第一道辊锻模的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第一道辊锻模A-A截面图；

图5为本实用新型实施例提供的第二道辊锻模的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第二道辊锻模A1-A1截面图；

图7为本实用新型实施例提供的第二道辊锻模B1-B1截面图；

图8为本实用新型实施例提供的第二道辊锻模C1-C1截面图；

图9为本实用新型实施例提供的第三道辊锻模的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的第三道辊锻模A2-A2截面图；

图11为本实用新型实施例提供的第三道辊锻模B2-B2截面图；

图12为本实用新型实施例提供的第三道辊锻模C2-C2截面图；

图13为本实用新型实施例提供的经过第三道辊锻模轧制后的锻件；

图14为本实用新型实施例提供的成型模的结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的成型下模的结构示意图；

图16为本实用新型实施例提供的切边下模的结构示意图；

图17为本实用新型实施例提供的切边上模在第一视角下的结构示意图；

图18为本实用新型实施例提供的切边上模在第二视角下的结构示意图。

图标：110-第一道辊锻模；111-第一上模；112-第一下模；120-第二道辊锻模；121-第二上模；122-第二下模；130-第三道辊锻模；131-第三上模；132-第三下模；200-成型模；210-成型上模；220-成型下模；221-第一成型腔；223-顶出杆；230-锁扣；300-切边模；310-切边上模；311-凸起；312-切边凹槽；320-切边下模；321-刃口凹槽；400-上轧辊轴；410-第一平键；500-下轧辊轴；510-第二平键；600-过渡带。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1是转向节臂的锻件示例图，转向节臂是一个类似于T形的构造件，要锻造这样的锻件，市场没有现成的坯料可用，必须用生产工艺进行分料制坯。分料制坯的方法及质量，决定锻件质量、材料利用率、生产效率。

一种汽车转向节臂的锻造工艺，包括以下步骤:

将原材料中频炉加热到1150-1200℃后制得可锻材料，本实用新型实施例中，原材料为一段直径为Φ95、长度仅110mm的圆钢(如图2所示)，直径为Φ95的原因是确保节臂的底部结构能锻造充满；将可锻材料装在辊锻机上，经过第一道辊锻模压扁延长得第一道轧制材料，其中，本实用新型采用的辊锻机的型号为D46-460；然后将第一道轧制材料机械手旋转90度后横向移位，送入二道轧口，经过第二辊锻模轧制即翻转再压扁延长得第二道轧制材料；然后将第二道轧制材料机械手旋转90度后横向移位，送入三道轧口，经过第三辊锻模回正轧制成型轧制得第三道轧制材料；然后将第三道轧制材料送入1000吨压力机成型模锻造成型，成型后转移到400吨压力机用切边模进行切边，完成汽车转向节臂的锻造。

请参照图3、图5、图9、图14及图16，本实用新型实施例提供一种汽车转向节臂成套锻造模，其包括辊锻模、成型模200和切边模300。

请参照图3、图5及图9，辊锻模包括第一道辊锻模110、第二道辊锻模120及第三道辊锻模130，其中，第一道辊锻模110、第二道辊锻模120及第三道辊锻模130的上、下对称。

请参照图3，具体的，第一道辊锻模110包括第一上模111及第一下模112，第一道辊锻模110的上、下对称，即第一道辊锻模110的第一上模111及第一下模112对称，第一上模111安装于直径Φ300的上轧辊轴400，第一下模112安装于直径Φ300的下轧辊轴500，第一上模111与第一下模112的扇形包角θ1为60°。

请参照图5，第二道辊锻模120包括第二上模121及第二下模122，第二道辊锻模120的上、下对称，即第二道辊锻模120的第二上模121及第二下模122对称，第二上模121安装于直径Φ300的上轧辊轴400并紧挨第一道辊锻模110的侧面，第二下模122安装于直径Φ300的下轧辊轴500并紧挨第一道辊锻模110的侧面，第二上模121与第二下模122的扇形包角θ2为60°。

请参照图9，第三道辊锻模130包括第三上模131及第三下模132，第三道辊锻模130的上、下对称，即第三道辊锻模130的第三上模131及第三下模132对称，第三上模131安装于直径Φ300的上轧辊轴400并紧挨第二道辊锻模120的侧面，第三下模132安装于直径Φ300的下轧辊轴500并紧挨第二道辊锻模120的侧面，第三上模131与第三下模132的扇形包角θ3为60°。

上轧辊轴400安装有第一平键410，第一平键410紧挨第一上模111、第二上模121及第三上模131远离咬入角的一端，下轧辊轴500安装有第二平键510，第二平键510紧挨第一下模112、第二下模122及第三下模132远离咬入角的一端，工作时由第一平键410驱动第一上模111、第二上模121及第三上模131，第二平键510驱动第一下模112、第二下模122及第三下模132。

进行第一道辊锻轧制时，由第一平键410驱动第一上模111、第二平键510驱动第一下模112，通过机械手送料进入轧口，系统自动配合完成一道轧制，将材料的后部压扁延长(图4的A-A型腔截面形状)。进行第二道辊锻轧制时，由第一平键410驱动第二上模121、第二平键510驱动第二下模122，第一道辊锻模110轧出的坯料，通过机械手旋转90度+横向移位，送入二道轧口，经过设备自动控制完成二道的辊锻轧制，将高度较高的一道坯料依次再次压扁延长(依次为图6、图7及图8的A1-A1、B1-B1、C1-C1型腔截面形状)。进行第三道辊锻轧制时，第一平键410驱动第三上模131、第二平键510驱动第二下模122，第二道辊锻模120轧出的坯料，通过机械手旋转90度(回正)+横向移位，送入三道轧口，经过设备自动控制完成三道的辊锻轧制，将高度较高的二道坯辊锻成近似圆型(依次为图10、图11及图12的A2-A2、B2-B2、C2-C2型腔截面形状)。

第一道辊锻模110具有1个模具型腔，第二道辊锻模120及第三道辊锻模130分别具有3个模具型腔。

具体的，如图4所示，第一道辊锻模110咬入角处的截面A-A的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h1＝66mm，可锻材料经过第一道辊锻模110轧制后，其材料的后边压扁延长与A-A的模具型腔对应。

第二道辊锻模120咬入角处的截面A1-A1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h11＝56mm(图6所示)；第二道辊锻模120特征截面B1-B1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h21＝40mm(图7所示)，第二道辊锻模120特征截面C1-C1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h31＝56mm(图8所示)，一道轧出的坯料经过第二道辊锻模120轧制，再次压扁延长，与第二道辊锻模120的3个模具型腔的尺寸相对应。

第三道辊锻模130咬入角处的截面A2-A2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h12＝60mm(图10所示)；第三道辊锻模130特征截面B2-B2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h22＝43mm(图11所示)；第三道辊锻模130特征截面C2-C2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h33＝60mm(图12所示)；一道轧出的坯料经过第三道辊锻模130轧制，轧制后的锻件如图13所示，各部分尺寸与第三道辊锻模130的3个模具型腔的尺寸相对应。

结合图4、图6-8、图10-12，第一上模111与第一下模112之间的间距d1＝16mm，第二上模121与第二下模122之间的间距d2＝16mm，第三上模131与第三下模132之间的间距d3＝16mm，每个模具型腔截面过渡带600全部设计了圆角R10，目的是为了使坯料边缘区域圆滑过度，避免发生轧制飞边，从而避免飞边形成的锻造折叠。

经过辊锻模轧制后的锻件，采用成型模200成型。

请参照图14及图15，具体的，成型模200包括成型上模210及成型下模220，成型下模220设置有第一成型腔221，成型上模210与成型下模220通过锁扣230连接，目的是为了使成型上模210、成型下模220能精确对正，防止锻件出现错模之类的缺陷。使用时将成型模200安装与压力机上，轧制完成的锻件被送到成型上模210、成型下模220之间的空间，摆放到成型下模220的第一成型腔221内，成型上模210通过压力机的一次打击，完成对坯料的打击成型。其中，成型下模220开设有通孔(图未示)，通孔贯穿第一成型腔221与成型下模220远离成型上模210的一端，通孔内设置有顶出杆223。打击成型的锻件周边会形成多余的飞边，此时机床的顶起油缸工作，对顶出杆223进行施力上顶，完成锻件的顶起出模。

结合图16、图17及图18，切边模300包括切边上模310及切边下模320，切边下模320设置有刃口凹槽321，切边上模310设置有与刃口凹槽321对应的凸起311，凸起311上设置有切边凹槽312，使用时安装在400吨螺旋压力机的工作区内，成型出模后的锻件(含飞边)被迅速送到切边工位，摆放在切边下模320的对应刃口凹槽321内，切边上模310通过压力机的一次打击成型，将转向节臂向下冲压，完成切边(工件和飞边分离)，至此，转向节臂锻造完成。

其中，转向梯形臂的锻造工艺中的第一道辊锻模110、第二道辊锻模120及第三道辊锻模130、成型模、切边模均采用汽车转向节臂成套锻造模中的第一道辊锻模110、第二道辊锻模120及第三道辊锻模130、成型模200、切边模300进行锻造。

采用本实用新型实施例的工艺与空气锤制坯工艺进行对比，数据如表1所示。

表1

项目	空气锤制坯	辊锻模制坯
			锻造裂纹、折叠发生比率	3％	0％
最终锻件合格率	97％	99.9％
			材料利用率	80.5％	84.3％
产品质量与安全性能	一般	优良
			预锻坯成型时间	25秒	3秒
班产量(件/8小时)	700	1200
			工人劳动强度	较大	小

由表1可知，本实用新型提供的汽车转向节臂的锻造工艺利用汽车转向节臂成套锻造模进行锻造制得的转向梯形臂合格率较高，质量高，安全性能好，无锻造裂纹和锻造折叠风险，产量高。

综上所述，一种汽车转向节臂成套锻造模通过辊锻模进行轧制，成型模成型，切边模切边，工艺流畅，产品合格率高，其中，经过第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模三次辊锻，依次压扁延长、翻转再压扁延长、再回正轧制成型，第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模均对应有模具型腔，对应成形后锻件每部分所需尺寸而不必模锻，方便高效，锻造工艺简单方便使锻件基本成型，生产效率高，减少人力物力消耗；成型模一次成型，切边模快速切边，大大的提高了生产效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：包括辊锻模、成型模和切边模，所述辊锻模包括第一道辊锻模、第二道辊锻模及第三道辊锻模，所述第一道辊锻模、所述第二道辊锻模及所述第三道辊锻模的上、下对称，所述第一道辊锻模具有1个模具型腔，所述第二道辊锻模及第三道辊锻模分别具有3个模具型腔，所述成型模用于对所述辊锻模轧制后的锻件成型，所述切边模用于对所述成型模成型后的锻件切边。

2.根据权利要求1所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述第一道辊锻模咬入角处的截面A-A的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h1＝66mm；所述第二道辊锻模咬入角处的截面A1-A1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h11＝56mm；所述第三道辊锻模咬入角处的截面A2-A2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h12＝60mm。

3.根据权利要求1所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述第二道辊锻模特征截面B1-B1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h21＝40mm；所述第三道辊锻模特征截面B2-B2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h22＝43mm。

4.根据权利要求3所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述第二道辊锻模特征截面C1-C1的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h31＝56mm；所述第三道辊锻模特征截面C2-C2的模具型腔为椭圆形，两圆形的中心距h33＝60mm。

5.根据权利要求1所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述第一道辊锻模包括第一上模及第一下模，所述第一上模安装于直径Φ300的上轧辊轴，所述第一下模安装于直径Φ300的下轧辊轴，所述第一上模与所述第一下模的扇形包角为60°,所述第一上模与所述第一下模之间的间距d1＝16mm。

6.根据权利要求5所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述第二道辊锻模包括第二上模及第二下模，所述第二上模安装于直径Φ300的上轧辊轴并紧挨所述第一道辊锻模的侧面，所述第二下模安装于直径Φ300的下轧辊轴并紧挨所述第一道辊锻模的侧面，所述第二上模与所述第二下模的扇形包角为60°,所述第二上模与所述第二下模之间的间距d2＝16mm。

7.根据权利要求6所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述第三道辊锻模包括第三上模及第三下模，所述第三上模安装于直径Φ300的上轧辊轴并紧挨所述第二道辊锻模的侧面，所述第三下模安装于直径Φ300的下轧辊轴并紧挨所述第二道辊锻模的侧面，所述下轧辊轴安装有第六平键，所述第三上模与所述第三下模的扇形包角为60°,所述第三上模与所述第三下模之间的间距d3＝16mm，所述上轧辊轴安装有第一平键，所述第一平键紧挨所述第一上模、所述第二上模及所述第三上模远离咬入角的一端，所述下轧辊轴安装有第二平键，所述第二平键紧挨所述第一下模、所述第二下模及所述第三下模远离咬入角的一端。

8.根据权利要求1所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述成型模包括成型上模及成型下模，所述成型下模设置有第一成型腔，所述成型上模与所述成型下模通过锁扣连接，所述成型下模开设有通孔，所述通孔贯穿所述第一成型腔与所述成型下模远离所述成型上模的一端，所述通孔内设置有顶出杆。

9.根据权利要求1所述的汽车转向节臂成套锻造模，其特征在于：所述切边模包括切边上模及切边下模，所述切边下模设置有刃口凹槽，所述切边上模设置有与刃口凹槽对应的凸起，所述凸起上设置有切边凹槽。