[发明专利]具有水平叉部的传动轴节叉的热锻方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种锻造成形技术领域的方法，具体是一种具有水平叉部的传动轴节叉的热锻方法。

背景技术

传动轴叉形件是汽车传动机构中的关键零部件，传动过程中需承受较大载荷，工况条件差。因此，该类零件要求具备较高的强度和良好韧性。采用切削加工的制造方法，效率低且难以满足其力学性能要求，一般采用优质合金钢锻造而成。

经过对现有技术的检索发现，2010年06期“锻压技术”公开了“汽车传动轴叉形件精密模锻工艺研究”，记载了水平分模的开式模锻工艺常用于生产传动轴叉类零件，其模锻工序为下料、加热、压扁制坯、预锻劈叉、终锻成形，最后切边。但是，该工艺无法锻出轴向盲孔，需要通过后续机加工，材料消耗较大。同时，两叉之间会形成飞边，对于两叉之间距离较远的水平叉形，飞边金属较多，往往超过锻件自重的30%，致使材料利用率很低。

2004年06期“锻压装备与制造技术”公开了“传动轴凸缘叉精密成形研究”，记载了一种传动轴叉形件的热挤压成形工艺，其工序为：一火加热后预成形，挤压精成形，精整。该工艺挤出了盲孔，减小了飞边，从而提高了材料利用率。但是，该工艺采用了闭式模具，挤压力较大，对模具材料要求高；模具结构复杂，制造成本高；而且需要严格控制坯料尺寸，工艺实施不太方便。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有水平叉部的传动轴节叉的热锻方法，目的在于实现具有水平叉部的传动轴节叉锻件的批量稳定生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种具有水平叉部的传动轴节叉的热锻方法，首先将加热后的坯料横向置于平模中进行拍扁处理使其成为长条形状，然后将其置于弯曲模具中弯曲压扁形成预锻件，最后将预锻件置于终锻模具内终锻成形。

所述的拍扁处理是指：工作部分均具有水平截面的上模和下模的平模内共进行两次拍扁，其中第二次拍扁处理时坯料位置相对第一次拍扁处理旋转90°。

所述的进行平模拍扁后的长条形坯料厚度控制在50mm～55mm，控制方法为：设定用于平模加压的热模锻压力机的合模高度，同时增加或减少坯料所在位置的垫板厚度，使该合模高度等于所需控制的拍扁坯料的厚度与所有垫板厚度的总和，两次拍扁采用相同的合模高度与垫板组合。

所述的坯料形状为圆柱形，其高度和外径之比小于等于1.5。

所述的坯料在平模拍扁步骤之前置于中频炉内加热到1100℃～1150℃。

所述的弯曲压扁是指：通过在带有上下配合设置的凸模和凹模的弯曲模具中进行预锻弯曲，得到端部厚度控制在34mm～38mm的预锻件，控制方法为：使用平模拍扁的压力机的合模高度，通过增加或减少预锻件所在位置的垫板厚度，使该合模高度等于所需控制的弯曲件的端部厚度与垫板厚度的和；该弯曲模具的凸模的工作部分具有圆弧形外凸截面，凹模的工作部分具有与预锻件的底部形状相匹配的梯形型槽。

所述的凸模的工作部分具有圆弧形外凸截面，凹模的工作部分具有与预锻件的底部形状相匹配的梯形型槽。

所述的凸模的外凸截面的圆弧半径R为80mm～100mm。

所述的凹模的梯形型槽的型腔斜度α为7°～9°。

所述的梯形型槽的两侧分别对称分布一个定位槽，定位槽的深度为0.8mm～1.5mm，宽度与形成的预锻件的长度相匹配。

所述的梯形型槽的深度H比终锻模具的模腔深度深2.0mm～3.0mm。

所述的终锻成形是指：在立式分模结构的终锻模具中经锻造得到。

所述的终锻模具的模膛的飞边槽沿型面分布，模膛形状及尺寸与预先设计的锻件形状及尺寸相匹配。

所述的飞边槽的高度2.0mm～4.0mm。

所述的弯曲模具和终锻模具使用前经过预加热，使模具温度都维持在200℃～300℃。

有益效果

与水平开式模锻相比，本发明采用立式锻造方式，使得制备的传动轴节叉中部沿轴向内凹的特征可以被直接锻出，即可以直接锻出轴向盲孔，省去后续机加工工序，且飞边金属消耗小，材料利用率达到85%。与立式热挤压成形相比，本发明工艺实施方便，工艺稳定；模具相对简单，模具制造成本低。

附图说明

图1为本发明制备出的传动轴节叉的俯视图；

图2为预锻弯曲模具示意图；

图3为预锻弯曲模具的凸模；

图4为预锻弯曲模具的凹模；

图5为平模结构示意图；

图6为终锻模具的凸模；

图7为终锻模具的凹模。

具体实施方式