[发明专利]球笼流线锻造工艺

说明书

技术领域

    本发明涉及球笼加工领域，具体是一种球笼流线锻造工艺。

背景技术

内球笼和外球笼统称为球笼，是称作“等速万向节”，是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮，驱动轿车高速行驶。

钢材内存有不溶于基体金属的非金属化合物，在压力加工过程中，脆性杂质被破碎，顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布，塑性杂质随晶粒伸长方向呈带状分布。这种具有方向性的组织称为锻造流线，也称流纹。

锻造流线使锻件的塑性和韧性在纵向上增加，在横向上降低；强度在不同方向上差别不大。设计和制造零件时，应使零件工作时的最大正应力方向与流线方向平行，最大切应力方向与流线方向垂直，流线的分布应与零件外轮廓相符而不被切断。

而现有的加工工艺采用切断机，切口断面变形严重，金属内部原始组织及流线严重破损，严重影响了后道工序的加工质量；锻压采用的预锻模内腔设计过多的台阶，坯料在预锻后，放入精锻模锻压后，很容易发生金属流线断裂、回流、涡流等不良缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种球笼流线锻造工艺，采用全流线锻造方法，使流线沿球笼外形连续分布，来降低锻后报废率，提高球笼的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种球笼流线锻造工艺，包括以下步骤：

（1）、采用数控锯床下料，保证球笼坯料的下料断面平整性；

（2）、选取y拔长为1.1~1.3的锻造比，y拔长=A0/A= I1/ I0，式中，A0、A为坯料拔长前后的横截面积；I1、I0为坯料拔长前后的长度，采用数控电动螺旋压力机对球笼坯料进行多次锻打，每次锻打过程中，通过调节数控电动螺旋压力机的打击力，来控制球笼坯料锻打的变形量，保证球笼坯料塑性变形的均匀性；

（3）、将镦粗后的球笼坯料再送入锻压机的预锻模内进行一次预锻压，然后送入锻压机的精锻模内进行二次精锻压，使得球笼坯料成型。

所述预锻模的模腔内设有弧形过渡坡面。

所述的球笼流线锻造工艺，其特征在于：预锻模的模腔内设有弧形过渡坡面。

本发明的有益效果：

（1）、本发明极大的降低了锻造后的产品断裂风险，显著的提高了产品的安全使用性能。 

（2）、本发明使得产品内部的组织更加优化，有效提高了产品的韧性和塑性。

（3）、本发明增加了产品的扭力，提升了产品的负荷传递能力。

（4）、本发明提高了产品的使用寿命。

附图说明

    图1本发明的工艺流程图。

具体实施方式

在锻造生产中，金属的变形程度用锻造比表示。锻造比与锻造有关工序的锻造比y拔长为：y拔长=A0/A= I1/ I0，式中，A0、A为坯料拔长前后的横截面积；I1、I0为坯料拔长前后的长度。

锻造比对锻件的力学性能有较大影响。在锻造比增加时，锻件的强度s_b在横向和纵向上差别不大。当锻造比达到2时，锻件的塑性有明显提高；当锻造比为2～5时，锻件的力学性能出现各向异性，其纵向塑性有所提高，但横向塑性开始下降；在锻造比超过5时，锻件的纵向性能不再提高，而其横向的塑性急剧下降。

由此可见，选择适当的锻造比很重要，本发明的锻造比选取1.1～1.3。

参见图1，一种球笼流线锻造工艺，包括以下步骤：

（1）、采用数控锯床下料，保证球笼坯料的下料断面平整性；

（2）、选取y拔长为1.1~1.3的锻造比，y拔长=A0/A= I1/ I0，式中，A0、A为坯料拔长前后的横截面积；I1、I0为坯料拔长前后的长度，采用数控电动螺旋压力机对球笼坯料进行多次锻打，每次锻打过程中，通过调节数控电动螺旋压力机的打击力，来控制球笼坯料锻打的变形量，保证球笼坯料塑性变形的均匀性；

（3）、将镦粗后的球笼坯料再送入锻压机的预锻模内进行一次预锻压，预锻模的模腔内设有弧形过渡坡面，然后送入锻压机的精锻模内进行二次精锻压，使得球笼坯料成型。

如果预锻模内腔设计过多的台阶，球笼坯料在预锻后，放入精锻模锻压后，很容易发生金属流线断裂、回流、涡流等不良缺陷，因此本发明在预锻模的模腔内设有弧形过渡坡面，这样有利于球笼坯料的成型，而且成型后的球笼坯料的金属流线沿模具形状均匀分布，放入精锻模具锻压后，金属流线分布均匀连续，且沿其外轮廓呈轴向分布。