CN105127357A - 一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法，具体步骤如下：（1）一种突缘叉锻造毛坯的结构改进：在两个耳叉上对应于安装十字轴的耳孔处设有从外向中心延伸的预留盲孔；2）热挤压锻造：锻造时，首先在普通锻压机上进行预锻造，得到预锻件；终锻，在专用锻造设备上把预锻件放到挤压耳孔模具下模腔中，挤压耳孔上模、下模合模后，由楔块锁模机构进行挤压耳孔上、下模具的锁模；锁模后，左、右两电动螺旋机构快速推动两芯轴挤压出两耳孔的同时使坯料充满模腔；得到带有预留盲孔的突缘叉锻造毛坯。使用本发明进行突缘叉毛坯锻造生产，可以使设备投资节省50%左右，锻件减重约15%，节约材料成本30%左右。

Description

一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法

技术领域

本发明涉及一种突缘叉锻造毛坯的锻造方法，具体是一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法。

背景技术

突缘叉是机械及汽车传动系中传递扭矩的常用关键零件之一，目前的突缘叉锻造过程：由安装在锻造压力机滑块上的突缘叉上模具在锻造压力机垂直向下的动力作用下，对安装在锻造压力机工作台的突缘叉下模具上放置的加热圆坯料施加压力，当上模具与下模具闭合后得到带有较大飞边的突缘叉毛坯，再经切边模切边后得到突缘叉毛坯。该突缘叉毛坯在生产过程中需用较大吨位的锻造压力机进行生产，引起设备投入资金和电力消耗都很大，材料利用率较低(一般在85％左右)；后期机加工出安装十字轴的耳孔加工余量特别大，难以满足锻造企业节能降耗、降低成本、提高效率的要求。

发明内容

为了克服现有突缘叉锻造毛坯在生产过程中的诸多不足之处，降低毛坯重量及材料成本，节省设备投资，实现带有耳孔的热挤压锻造毛坯，本发明提出一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法。

本发明的技术方案为：一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法，具体步骤如下：

(1)一种突缘叉锻造毛坯的结构改进：该突缘叉锻造毛坯，由法兰盘、两个耳叉构成一个整体，在两个耳叉上对应于安装十字轴的耳孔处设有从外向中心延伸的预留盲孔，预留盲孔的底部与耳叉内侧面之间的壁厚范围为2-10毫米，预留盲孔的直径以还有加工余量1.5-6毫米来确定；

(2)热挤压锻造：预锻采用普通锻压机，终锻采用专用锻造设备；所述专用锻造设备的结构：包括左立柱、右立柱、上梁、下梁、滑块、主液压缸、下顶料液压缸，左立柱、右立柱、上梁、下梁构成机架，滑块通过导向副在左立柱、右立柱上导向，主液压缸安装在上梁上，主液压缸驱动滑块；下顶料液压缸安装在下梁的下面；

左立柱、右立柱上分别安装有左电动螺旋机构、右电动螺旋机构；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构的结构相同，具体结构为：由两个电机经过一级齿轮把动力传递给飞轮，由飞轮再把动力传递给螺旋副，再由螺旋副把动力传递给滑块，从而实现动力输出；

滑块的上面分别设有左固定楔块、右固定楔块；上梁的下面设有楔块锁模机构，楔块锁模机构包括左楔块锁模机构、右楔块锁模机构，左楔块锁模机构由左侧小液压缸、左活动楔块组成，左侧小液压缸驱动左活动楔块；右楔块锁模机构由右侧小液压缸、右活动楔块组成，右侧小液压缸驱动右活动楔块；左活动楔块的上端面、右活动楔块的上端面分别与上梁的下端面滑动配合；

使用时，滑块下移到位，楔块锁模机构锁紧滑块，克服锻压时产生的张力；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构，横向实现快速挤压锻造；

锻造时，首先在普通锻压机上进行预锻造，得到预锻件；终锻，在专用锻造设备上把预锻件放到挤压耳孔模具下模腔中，专用锻造设备主滑块带动挤压耳孔上模垂直向下与挤压耳孔下模进行合模，合模后由楔块锁模机构进行挤压耳孔上、下模具的锁模；锁模后，左、右两电动螺旋机构快速推动两芯轴挤压出两耳孔的同时使坯料充满模腔；然后，电动螺旋结构带动两芯轴回位，楔块锁模机构回位，最后滑块带动上模回位，得到带有预留盲孔(对应于耳孔)的突缘叉锻造毛坯。

本发明的有益效果是：由于有了新的突缘叉锻造毛坯结构，热挤压出毛坯耳孔去除了大部分毛坯机加工耳孔部位的锻造余块，使加工成品时间提高10％左右，大幅度提高了后续机加工效率。使用本发明进行突缘叉毛坯锻造生产，可以使设备投资节省50％左右，锻件减重约15％，节约材料成本30％左右。

附图说明

图1是本发明突缘叉锻造毛坯的主视图。

图2是本发明突缘叉锻造毛坯的左视图。

图3是本发明涉及的专用锻造设备示意图。

图4是本发明涉及的专用锻造设备右视图。

图5是本发明万向节叉预锻造模具结构及坯料简图。

图6是本发明万向节叉终锻造模具结构及预锻件简图(部件名称如下)。

其中：A1为法兰盘；A2为耳叉；A3为预留盲孔；1为左立柱；2为左电动螺旋机构；3为左侧小液压缸；4为左活动楔块；5为左固定楔块；6为主液压缸；7为上梁；8为右活动楔块；9为右固定楔块；10为滑块；11为右侧小液压缸；12为右电动螺旋机构；1201为螺旋副；1202为滑块；1203为飞轮；1204为电机；1205为一级齿轮；13为右立柱；14为下顶料液压缸；15为下梁；16为预锻上模；17为圆坯料；18为预锻下模；19为挤压耳孔上模；20为预锻件；21为挤压耳孔下模；22为左冲头；23为右冲头。

具体实施方式

如图1、图2所示：一种突缘叉锻造毛坯的结构改进：一种突缘叉锻造毛坯，由法兰盘A1、两个耳叉A2构成一个整体，在两个耳叉上对应于安装十字轴的耳孔处设有从外向中心延伸的预留盲孔A3，预留盲孔A3的底部与耳叉内A2侧面之间的壁厚范围为2-10毫米，预留盲孔A3的直径还有加工余量1.5-6毫米。现有的突缘叉锻造毛坯没有预留盲孔。

如图3所示的专用锻压设备，包括左立柱1、右立柱13、上梁7、下梁15、滑块10、主液压缸6、下顶料液压缸14，左立柱1、右立柱13、上梁7、下梁15构成机架，滑块10通过导向副在左立柱1、右立柱13上导向，主液压缸6安装在上梁7上，主液压缸6驱动滑块10；下顶料液压缸14安装在下梁的下面，左立柱、右立柱上分别安装有左电动螺旋机构2、右电动螺旋机构12；滑块的上面分别设有左固定楔块5、右固定楔块9；上梁的下面设有楔块锁模机构，楔块锁模机构包括左楔块锁模机构、右楔块锁模机构，左楔块锁模机构由左侧小液压缸3、左活动楔块4组成，左侧小液压缸3驱动左活动楔块4；右楔块锁模机构由右侧小液压缸11、右活动楔块8组成，右侧小液压缸11驱动右活动楔块8；左活动楔块4的上端面、右活动楔块8的上端面分别与上梁7的下端面滑动配合；

使用时，滑块10下移到位，楔块锁模机构锁紧滑块，克服锻压时产生的张力；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构横向实现快速挤压锻造。

如图3、图4所示，在本发明中，左电动螺旋机构及右电动螺旋机构的结构相同，右电动螺旋机构的结构是：由两个电机1204经过一级齿轮1205把动力传递给飞轮1203,由飞轮1203再把动力传递给螺旋副1201，再由螺旋副1201把动力传递给滑块1202，从而实现电动螺旋机构的动力输出。

下顶料液压缸可根据不同的产品，来调整倾斜角度。

本发明所采用如图3所示的专用锻造设备的主要功能是：滑块在主液压缸的动力作用下能垂直向下(或向上)进行快速闭合(或打开)模具；闭合(或打开)模具后，左、右两立柱上的动力两油缸分别带动楔块能卡入(或退出)上梁与滑块之间实现模具闭锁(或开锁)；闭锁(或开锁)模具以后，左、右横向运动的两电动螺旋机构带能动冲头能进行快速挤压锻造(或退回)；需要顶出锻件时，顶料机构可根据不同的产品，能调整顶料杆的倾斜角度。

在本发明中，所述左电动螺旋机构及右电动螺旋机构的结构是现有技术，有两种情况：

第一种，可以是直驱式电动螺旋压力机的螺旋传动部分，包括电机、由电机直接驱动的飞轮、固定在飞轮上的螺杆、由螺杆通过螺旋副驱动的滑块；

第二种，可以是经过一级齿轮传递的电动螺旋压力机的螺旋传动部分，包括多个电机，多个电机的转轴上固定有传动齿轮，传动齿轮与飞轮的边缘啮合，实现动力传递；螺杆与飞轮固定连接，由螺杆通过螺旋副驱动的滑块。

如图5、图6所示，详细描述突缘叉锻造毛坯实现热挤压耳孔的锻造过程：生产时，在普通锻压机上，由预锻上模16对放在下模18热圆坯料17施加压力进行第一次锻造，得到预锻件20；然后，把预锻件20放入挤压耳孔模具下模21模腔中，专用锻造设备采用图3所示设备)滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动挤压耳孔上模20与挤压耳孔模具下模21进行合模，当上模、下模具闭合后，由专用锻压设备的楔块锁模机构形成挤压耳孔上、下模具的锁模；锁模后，左、右两电动螺旋机构快速推动左冲头22和右冲头23同时朝向模腔内侧进行挤压使坯料充满模腔，得到带有预留盲孔(对应于耳孔)的突缘叉锻造毛坯。然后，电动螺旋机构带动两冲头回位；然后，专用锻压设备的楔块锁模机构回位；最后，滑块带动上模具回位，实现突缘叉锻造毛坯热挤压耳孔的锻造工艺方法。

Claims (1)

1.一种突缘叉锻造毛坯实现热挤压锻造的方法，具体步骤如下：

（1）一种突缘叉锻造毛坯的结构改进：该突缘叉锻造毛坯，由法兰盘、两个耳叉构成一个整体，在两个耳叉上对应于安装十字轴的耳孔处设有从外向中心延伸的预留盲孔，预留盲孔的底部与耳叉内侧面之间的壁厚范围为2-10毫米，预留盲孔的直径以还有加工余量1.5-6毫米来确定；

（2）热挤压锻造：预锻采用普通锻压机，终锻采用专用锻造设备；所述专用锻造设备的结构：包括左立柱、右立柱、上梁、下梁、滑块、主液压缸、下顶料液压缸，左立柱、右立柱、上梁、下梁构成机架，滑块通过导向副在左立柱、右立柱上导向，主液压缸安装在上梁上，主液压缸驱动滑块；下顶料液压缸安装在下梁的下面；

左立柱、右立柱上分别安装有左电动螺旋机构、右电动螺旋机构；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构的结构相同，具体结构为：由两个电机经过一级齿轮把动力传递给飞轮，由飞轮再把动力传递给螺旋副，再由螺旋副把动力传递给滑块，从而实现动力输出；

滑块的上面分别设有左固定楔块、右固定楔块；上梁的下面设有楔块锁模机构，楔块锁模机构包括左楔块锁模机构、右楔块锁模机构，左楔块锁模机构由左侧小液压缸、左活动楔块组成，左侧小液压缸驱动左活动楔块；右楔块锁模机构由右侧小液压缸、右活动楔块组成，右侧小液压缸驱动右活动楔块；左活动楔块的上端面、右活动楔块的上端面分别与上梁的下端面滑动配合；

使用时，滑块下移到位，楔块锁模机构锁紧滑块，克服锻压时产生的张力；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构，横向实现快速挤压锻造；

锻造时，首先在普通锻压机上进行预锻造，得到预锻件；终锻，在专用锻造设备上把预锻件放到挤压耳孔模具下模腔中，专用锻造设备主滑块带动挤压耳孔上模垂直向下与挤压耳孔下模进行合模，合模后由楔块锁模机构进行挤压耳孔上、下模具的锁模；锁模后，左、右两电动螺旋机构快速推动两芯轴挤压出两耳孔的同时使坯料充满模腔；然后，电动螺旋结构带动两芯轴回位，楔块锁模机构回位，最后滑块带动上模回位，得到带有预留盲孔的突缘叉锻造毛坯。