[发明专利]汽车万向节外星轮及其制造工艺和冷精整模具

说明书

本发明公开了一种汽车万向节外星轮，包括中空圆柱形本体，中空圆柱形本体的内表面上设有外斜球道，外斜球道沿中空圆柱形本体的内表面周向均匀分布，相邻的两个外斜球道轴对称设置，中空圆柱形本体为整体结构锻造而成。采用温冷联合锻造方法，先温锻再利用冷精整模具冷锻,替代切削加工，生产效率高，成本低，周期短，金属流线不被切断，内部组织密度高，内腔强度高抗冲击，节省原材料，能够满足汽车零部件配套生产要求。

技术领域

本发明涉及汽车万向节，尤其涉及一种外星轮的生产。

背景技术

在汽车传动系统及其他系统中，为了实现一些轴线不重合的两根转轴之间的动力传递，必须采用万向节传动装置。万向节传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还包括中间支承，所述万向节是汽车传动系统中万向节传动装置的“关节”部位，可允许被连接的零件之间的夹角在一定范围内变化，并允许被连接的零件之间有一定范围的相对伸缩运动。国家知识产权局公开了一种可伸缩式球笼等速万向节（CN201410129701.5）包括设有内腔的外星轮、以及位于内腔中的内星轮，所述外星轮和内星轮之间设有一球笼，所述外星轮的内表面上开设有多个外球道，内星轮的外表面上开设有多个和外球道相对设置的内球道，所述球笼的周面上开设有多个与外球道、内球道连通的球笼窗口，每个球笼窗口中均设有一滚动体，该滚 动体的内外两端分别位于内球道和外球道中，所述外球道包括三个沿外星轮周向均匀分布的外斜球道，相邻的两个外斜球道之间设有外直球道，所述外斜球道的中心线和外星轮的轴线成锐角α，所述外直球道的中心线和外星轮的轴线平行，所述内球道包括内斜球道和内直球 道，所述内斜球道和外斜球道镜像对称设置，所述内直球道和外直球道镜像对称设置；三个外斜球道的中心线和三个内斜球道中心线相交得到三个交点，由这三个交点确定一角平分面，且该角平分面平分由外星轮的轴线和内星轮的轴线所形成的夹角γ，多个滚动体的中心均位于该角平分面内。现有工艺：棒料加热，压力机锻打圆环形，然后内腔切削加工初成形、磨加工精成形。金属流线被切断，材料内部组织疏松致密性不好，机械性能差，生产效率低，材料利用率低，生产周期长，加工成本高，难以满足汽车零部件配套质量要求。

发明内容

本发明提供一种采用温冷联合锻造方法，替代切削加工，生产效率高，成本低，周期短，金属流线不被切断，内部组织密度高，内腔强度高抗冲击，节省原材料，能够满足汽车零部件配套要求的汽车万向节外星轮及其制造工艺。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

汽车万向节外星轮，包括中空圆柱形本体，所述的中空圆柱形本体的内表面上设有外斜球道，所述的外斜球道沿中空圆柱形本体的内表面周向均匀分布，相邻的两个外斜球道轴对称设置，所述的中空圆柱形本体为整体结构锻造而成。

所述的中空圆柱形本体的内表面周向均匀分布有六个外斜球道。

所述的外斜球道为圆弧形凹槽或椭圆形凹槽。

其制造工艺包括如下步骤：①下料、抛丸：选择棒材直径，按图纸尺寸截取所需棒材长度；将制坯后的坯料送入抛丸机内作喷砂处理，增加表面Ra值；②镦粗；③温锻：将坯料加热至200℃-240℃自动涂层，再加热至960℃-1000℃反挤压形成带底部的锥台形结构的预成型体，所述的的预成型体的内腔为喇叭形结构，内壁上设有斜形球道；④退火处理：将温锻后的坯料送入井式炉内进行退火处理，加热至670℃-690℃保温3小时，然后缓冷至330℃-370℃出炉，去除产品内部应力；⑤抛丸、润滑处理：将退火处理后的坯料抛丸处理，去除表面氧化物后再进行表面润滑处理；⑥冷精锻：采用冷锻挤压机床，将抛丸、润滑处理后的坯料放入冷精整模具中常温条件下进行冷锻成形，形成带底部的中空圆柱形本体，提高产品内腔球道尺寸精度；⑦切削加工：切削加工去除底部；⑧热处理：对切削加工后的产品进行表面高频淬火处理，高频淬火后表面硬化层为0.8-1.2mm,表面硬度为58-61HRC；⑨清洗涂油：对热处理后的产品表面清洗并涂油防锈。