CN110814248B - 一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺 - Google Patents

一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110814248B
CN110814248B CN201910957718.2A CN201910957718A CN110814248B CN 110814248 B CN110814248 B CN 110814248B CN 201910957718 A CN201910957718 A CN 201910957718A CN 110814248 B CN110814248 B CN 110814248B
Authority
CN
China
Prior art keywords
upsetting
die
piece
blank
forging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910957718.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110814248A (zh
Inventor
王洪兴
蔡凤岐
杨成忠
于世方
蔡宏伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Faw Foundry Co Ltd
Original Assignee
FAW Group Corp
Faw Foundry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp, Faw Foundry Co Ltd filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN201910957718.2A priority Critical patent/CN110814248B/zh
Publication of CN110814248A publication Critical patent/CN110814248A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110814248B publication Critical patent/CN110814248B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • B21J5/022—Open die forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/02—Preliminary treatment of metal stock without particular shaping, e.g. salvaging segregated zones, forging or pressing in the rough
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/008—Incremental forging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08—Upsetting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，包括工艺成形工步：坯料—一次镦粗—二次镦粗—终锻；坯料放入一次镦粗模中，其中坯料的成形杆部放入一次镦粗模的下模型腔中，坯料的头部放入一次镦粗模的上模型腔中，坯料的成形杆部基本不参与镦粗，坯料的头部被镦粗，将坯料镦粗成形一次镦粗件；二次镦粗是对一次镦粗件继续镦粗，将一次镦粗件放入二次镦粗模中，将一次镦粗件镦粗成形二次镦粗件；终锻是将二次镦粗件放入终锻模中，将二次镦粗件镦粗成形锻件；本发明采用两步成型镦粗，来实现锻件成形分料的需要，实现了形状较复杂的较大壳类件无飞边锻造成形。本成形工艺模具结构简单，锻件充满良好，无折叠、错差等缺陷，操作方便。

Description

一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺
技术领域
本发明属于锻造技术领域，涉及一种汽车轴间差速器前壳类锻件的无飞边热模锻成形工艺。
背景技术
现有汽车差速器前壳类锻件的热模锻成形工艺的工艺步骤参阅图1所示：坯料—镦粗—预锻(带飞边)—终锻(带飞边)—切边。
现有成形工艺存在的缺陷是：
1、镦粗到预锻的定位不准确，成形时料容易偏转，会出现一侧料多(多的料都排到飞边里了)，一侧料少的情况，导致料少一侧的锻件有充不满缺陷出现；
2、上模型腔浅，检查锻件错差困难，锻件容易出现错差缺陷，易出不良品；
3、本工艺采用的是开式锻造(带飞边)，杆部完全靠挤压成形，锻件杆部下端充满困难，所以杆部小台阶不能精确成形；
4、生产效率低：件重，手动操作慢；还需要切边，生产效率低。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的以上问题，为了提高材料利用率、锻件质量及提高生产效率，提供了一种汽车差速器前壳类锻件的无飞边热模锻成形工艺。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：
一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，包括工艺成形工步：坯料—一次镦粗—二次镦粗—终锻；
所述一次镦粗时，坯料放入一次镦粗模中，其中坯料的成形杆部放入一次镦粗模的下模型腔中，坯料的头部放入一次镦粗模的上模型腔中，坯料的成形杆部基本不参与镦粗，坯料的头部被镦粗，将坯料镦粗成形一次镦粗件；
所述二次镦粗，是在一次镦粗形成一次镦粗件的基础上，对一次镦粗件继续镦粗，将一次镦粗件放入二次镦粗模中，将一次镦粗件镦粗成形二次镦粗件；
所述终锻，是在二次镦粗形成二次镦粗件的基础上，对二次镦粗件继续镦粗，将二次镦粗件放入终锻模中，将二次镦粗件镦粗成形锻件。
技术方案中所述一次镦粗件和二次镦粗件的形状，具体设计要求如下：
(1)对锻件的头部、成形杆部的用料体积进行计算，确定两部分的坯料体积需求；
(2)体积计算完成后，按以下三点原则选择坯料的直径ΦA3：
第一点原则：一次镦粗时，成形杆部的坯料是放入下模型腔中的，基本不参与镦粗，只需保证头部成形的坏料镦粗时不弯曲，因为坯料的上面也有模具限制，此时坯料的长径比可以略大于2.5；但自由镦粗部分的坯料长径比不得大于2.5；
第二点原则：坯料的成形杆部所需要体积的料要基本都放入到一次镦粗模下型腔中；
第三点原则：已知的锻件杆部直径ΦA＝二次镦粗件杆部直径ΦA1+约0.6mm＝一次镦粗件杆部直径ΦA2+约1.2mm＝坯料的直径ΦA3+约1.8mm；
(3)按照每序成形都以镦粗为主的原则设计“一次镦粗件”、“二次镦粗件”的形状；
(4)“一次镦粗件”、“二次镦粗件”的头部形状，要设计成锥台状；
技术方案中所述二次镦粗件放入终锻模中，终锻模下模的杆部型腔形状与二次镦粗件杆部形状匹配，实现二次镦粗件在终锻模中的精确定位。
所述一次镦粗件放入二次镦粗模中，二次镦粗模下模的杆部型腔形状与一次镦粗件杆部形状匹配，实现一次镦粗件在二次镦粗模中的精确定位；
技术方案中所述二次镦粗模的上下模上均设计了防错模的导向结构；
所述终锻模的上下模上均设计了防错模的导向结构
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明借鉴了平锻机分步镦粗的成形特点，在立式热模锻压力机上采用两步成型镦粗，来实现锻件成形分料的需要，实现了形状较复杂的较大壳类件无飞边锻造成形。
本成形工艺模具结构简单，锻件充满良好，无折叠、错差等缺陷，操作方便。很大程度上提高了材料利用率、模具寿命、生产效率及锻件质量，节约了成本，满足了大批量生产要求。具体数据：锻件重量减少了0.42kg(锻件精度提高，减小了加工余量)；减少材料消耗：2.877kg/件；锻打节拍提升：由10秒提升为7S；锻件错差控制在0.8mm以内；省去了切边工序：减1人、省去切边模具1套、少用1台设备；生产效率提升，班产：由600件/班提升到1000件/班。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为现有汽车差速器前壳类锻件的热模锻成形工步图；
图2为本发明所述汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺的成形工步图；
图3为本发明所述汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺的无飞边热模锻成形模具图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
本发明提供的汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，借鉴了平锻机的逐步集聚的成形特点，使终锻成形的分料更准确，实现了棒料超出镦粗比时的镦粗不弯曲。本发明工艺成形工步图参阅图2所示：坯料—一次镦粗件—二次镦粗件—终锻件。利用二次成型镦粗，保证了镦粗不变形,应用此成形工艺，完美实现了复杂壳类件的无飞边精锻成形。
为了能够实现锻件杆部尾端小台阶的成形，所以需要选择与其直径相近的棒料，这样坯料的长径比就远远大于2.5(自由镦粗时，坯料长径比大于此值时，会发生弯曲)，无法使用常规的自由镦粗工艺成型，必须采用成型镦粗工艺(用模具限制坯料后，超出镦粗比的棒料镦粗成形时，不会发生弯曲)。实现此类件无飞边热模锻成形，需要选择适合直径的坯料，设计合理的一次镦粗件及二次镦粗件形状，具体如下：
1、对锻件头部、杆部的用料体积进行计算，确定两部分的坯料体积需求；
锻件是指经终锻成形后的
2、体积计算完成后，按三点原则选择坯料的直径ΦA3：
(1)一次镦粗时，成形杆部的坯料是放入下模型腔中的，基本不参与镦粗，只需保证头部成形的料镦粗时不弯曲(因为坯料的上面也有模具限制，此时坯料的长径比可以略大于2.5；但自由镦粗部分的坯料长径比不得大于2.5)；
(2)杆部形成所需要体积的料要基本都放入到一次镦粗模下型腔中；
(3)按“ΦA(锻件杆部直径，已知)＝ΦA1(二次镦粗件杆部直径)+约0.6mm＝ΦA2(一次镦粗件杆部直径)+约1.2mm＝ΦA3(坯料的直径)+约1.8mm”的原则。
3、按照每序成形都以镦粗为主的原则设计“一次镦粗件”、“二次镦粗件”的形状。
4、“一次镦粗件”、“二次镦粗件”的头部形状，要设计成锥台状：一是可以使镦粗不弯曲；二是使模具的分模处料少，不易出现毛刺。
5、“一次镦粗件”头部的下部需要自由镦粗成形，目的是为了一次镦粗件能够顺利出模。
超出镦粗比时一次镦粗件的形状及模具结构(件的形状决定了模具的结构)；
适应终成形的二次镦粗件的形状及模具结构(件的形状决定了模具的结构)；
为了实现终锻的无飞边精密成形，而上下模具分模处不出现很高的毛刺，降低锻造力，各工步必须实现精确定位，保证均匀的圆周方向分料。定位的设计需要从后序向前序推(因为终锻件的形状是已知的，需根据后序的形状设计前序的形状)，结合图2、图3说明如下。
各序的定位：
目的是保证前序件放到后序模具中时，保持直立、不移动(各序件基本是回转体，工序件放入模具中时，能够保持成同心圆，那么料向四周流动时必然均匀)。
1、二次镦粗件到终锻模的精确定位：主要是靠终锻下模的杆部型腔形状与二次镦粗件杆部形状匹配进行定位；
2、一次镦粗件到二次镦粗模的精确定位：主要是靠二次镦粗下模的杆部型腔形状与一次镦粗件杆部形状匹配进行定位；
3、坯料到一次镦粗模的精确定位：坯料直径的规格选择前文已经提到过，其定位方式也是直径匹配的原则。
上下模不错模：
如果上下模错模的话，对于用下模杆部定位的坯料就会出现头部的料与杆部的料不同心，导致分料不匀。尤其是“二次镦粗件”如果上下错模，终锻成形时，就可能导致锻件一侧出毛刺，一侧充不满。因此，在“二次镦粗模”、“终锻模”的上下模的模具上都设计了防错模的导向结构，参阅图3，为了保证分料均匀，防止出现飞刺及充不满缺陷的二次镦粗模，终锻模上、下模具的导向模具结构。

Claims (4)

1.一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，其特征在于：
包括工艺成形工步：坯料—一次镦粗—二次镦粗—终锻；
在立式热模锻压力机上采用两步成型镦粗；
所述一次镦粗时，坯料放入一次镦粗模中，其中坯料的成形杆部放入一次镦粗模的下模型腔中，坯料的头部放入一次镦粗模的上模型腔中，坯料的成形杆部基本不参与镦粗，坯料的头部被镦粗，将坯料镦粗成形一次镦粗件；
所述二次镦粗，是在一次镦粗形成一次镦粗件的基础上，对一次镦粗件继续镦粗，将一次镦粗件放入二次镦粗模中，将一次镦粗件镦粗成形二次镦粗件；
所述终锻，是在二次镦粗形成二次镦粗件的基础上，对二次镦粗件继续镦粗，将二次镦粗件放入终锻模中，将二次镦粗件镦粗成形锻件；
所述二次镦粗件放入终锻模中，终锻模下模的杆部型腔形状与二次镦粗件杆部形状匹配，实现二次镦粗件在终锻模中的精确定位；
所述一次镦粗件放入二次镦粗模中，二次镦粗模下模的杆部型腔形状与一次镦粗件杆部形状匹配，实现一次镦粗件在二次镦粗模中的精确定位。
2.根据权利要求1所述一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，其特征在于：
所述一次镦粗件和二次镦粗件的形状，具体设计要求如下：
(1)对锻件的头部、成形杆部的用料体积进行计算，确定两部分的坯料体积需求；
(2)体积计算完成后，选择坯料的直径ΦA3：
(3)按照每序成形都以镦粗为主的原则设计“一次镦粗件”、“二次镦粗件”的形状；
(4)“一次镦粗件”、“二次镦粗件”的头部形状，要设计成锥台状。
3.根据权利要求2所述一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，其特征在于：
所述选择坯料的直径ΦA3，按以下三点原则选择：
第一点原则：一次镦粗时，成形杆部的坯料是放入下模型腔中的，基本不参与镦粗，只需保证头部成形的坏料镦粗时不弯曲，因为坯料的上面也有模具限制，此时坯料的长径比可以略大于2.5；但自由镦粗部分的坯料长径比不得大于2.5；
第二点原则：坯料的成形杆部所需要体积的料要基本都放入到一次镦粗模下型腔中；
第三点原则：已知的锻件杆部直径ΦA＝二次镦粗件杆部直径ΦA1+约0.6mm＝一次镦粗件杆部直径ΦA2+约1.2mm＝坯料的直径ΦA3+约1.8mm。
4.根据权利要求1所述一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺，其特征在于：
所述二次镦粗模的上下模上均设计了防错模的导向结构；
所述终锻模的上下模上均设计了防错模的导向结构。
CN201910957718.2A 2019-10-10 2019-10-10 一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺 Active CN110814248B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910957718.2A CN110814248B (zh) 2019-10-10 2019-10-10 一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910957718.2A CN110814248B (zh) 2019-10-10 2019-10-10 一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110814248A CN110814248A (zh) 2020-02-21
CN110814248B true CN110814248B (zh) 2022-03-22

Family

ID=69548898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910957718.2A Active CN110814248B (zh) 2019-10-10 2019-10-10 一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110814248B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113634707B (zh) * 2021-06-29 2023-04-14 中国航空工业标准件制造有限责任公司 一种302不锈钢自锁螺母热镦成形的制备方法
CN114393167A (zh) * 2022-01-06 2022-04-26 钢铁研究总院 一种带法兰空心长轴镦锻成形模具及工艺
CN115945621A (zh) * 2022-12-27 2023-04-11 无锡派鑫航空科技有限公司 用于铝合金石油管道阀体模锻成型的模具及其成型方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101947634A (zh) * 2010-09-03 2011-01-19 东风汽车有限公司 一种汽车后桥半轴法兰锻造工艺
CN106964735A (zh) * 2017-03-31 2017-07-21 武汉理工大学 一种超大高径比金属坯料镦粗成形方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6123548A (ja) * 1984-07-11 1986-02-01 Goto Tanko Kk フランジ付車軸の鍛造法
JPH11309540A (ja) * 1998-04-23 1999-11-09 Fuji Oozx Inc エンジンバルブの成形方法
CN101342549A (zh) * 2008-08-21 2009-01-14 河南英威东风机械制造有限公司 汽车差速器前壳体毛坯热挤压工艺及成型模具
RU2419505C1 (ru) * 2009-10-05 2011-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный индустриальный университет Способ изготовления поковок типа стержня с фланцем
CN103878277A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种长度与直径之比大于2.5的t形轴锻件的锻造方法
CN104439027B (zh) * 2014-11-05 2016-06-01 许昌中兴锻造有限公司 传动轴节叉轴锻造新工艺
CN104801653A (zh) * 2015-04-09 2015-07-29 鹏驰五金制品（昆山）有限公司 一种带法兰螺栓的冷镦加工工艺
CN105583347A (zh) * 2016-02-02 2016-05-18 山东远大特材科技股份有限公司 防弯曲端部镦粗模具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101947634A (zh) * 2010-09-03 2011-01-19 东风汽车有限公司 一种汽车后桥半轴法兰锻造工艺
CN106964735A (zh) * 2017-03-31 2017-07-21 武汉理工大学 一种超大高径比金属坯料镦粗成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110814248A (zh) 2020-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110814248B (zh) 一种汽车差速器前壳类锻件无飞边热模锻成形工艺
CN100467157C (zh) 一种汽车后轴支架的锻造新工艺
CN102581208B (zh) 一种汽车后桥从动螺旋锥齿轮精密热锻的方法
CN109622872A (zh) 一种带凸台的偏心法兰螺母的冷镦成型工艺及其所应用的组合模具
CN109622845B (zh) 一种鼓式转向节预锻件闭式近净成形工艺及模具
CN109127982B (zh) 同一口径不同压力三通阀体通用模具及成形方法
CN209502863U (zh) 一种带凸台的偏心法兰螺母的冷镦成型组合模具
CN101545440B (zh) 摩托车启动杆转头的制造方法
CN205614005U (zh) 一种双工位正向精整模具
CN105921671A (zh) 一种阶梯空心轴类件的反挤压成形方法及模具
CN111889531B (zh) 一种曲母线型壳体正反挤压成形模具及成形方法
CN112719178A (zh) 车用焊接用轴承销的制造方法
CN105921662A (zh) 一种双工位正向精整模具及精整工艺
CN107363205B (zh) 带手柄法兰球阀阀体锻件的锻造成形模组
CN110193572A (zh) 双s型辐板车轮压弯成形装置及双s型辐板车轮的制造方法
CN202343841U (zh) 差速器壳毛坯精密锻造成形模具
CN112548492B (zh) 车用底盘固定用内套的制造方法
CN101254517A (zh) 高硅铝合金活塞模锻工艺与模具
CN114378237A (zh) 一种锻钢活塞裙成形方法及其成形模具
CN207308860U (zh) 一种充电枪双头插针的成型模具
CN207668416U (zh) 一种外螺纹双键槽锻件成型模具
CN110886756A (zh) 一种异形偏心销柱及其生产工艺
CN210188357U (zh) 一种轨道交通套类锻件挤压成形模具
CN211915375U (zh) 一种普通模锻用大型锻件的顶出装置
CN201076897Y (zh) 一种整体封闭飞边锻造模下模

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant