專(zhuān)利名稱：萬(wàn)向節(jié)鍛造方法及整形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬精密鍛造領(lǐng)域，特別涉及一種萬(wàn)向節(jié)鍛造方法及整形模具。
背景技術(shù)：
萬(wàn)向節(jié)，又稱滑套，是汽車(chē)等速萬(wàn)向節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的組成部件。等速萬(wàn)向節(jié)，它主要有滑套、三銷(xiāo)軸、傳動(dòng)軸、星形套、保持架、鐘形殼組成。該產(chǎn)品內(nèi)腔由圓弧面均勻分布在內(nèi)孔中，在內(nèi)孔中就自然形成了球道，由于等速萬(wàn)向節(jié)傳遞繁重的驅(qū)動(dòng)力矩，隨受負(fù)荷重，傳動(dòng)精度高，需求量很大，又是安全件，因此其主要零件均采用精鍛件加工而成。裝配過(guò)程中三銷(xiāo)軸裝入萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔里，進(jìn)行滑動(dòng)，防止滑動(dòng)過(guò)程中與內(nèi)腔底部干涉，因此鍛造過(guò)程中要保證萬(wàn)向節(jié)腔底形狀及R角的一致性。目前國(guó)內(nèi)外制造廠家均采用內(nèi)腔精鍛成形毛坯技 術(shù)，這樣既能滿足精度要求，又降低了制造成本及周期，同時(shí)也符合當(dāng)今世界制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。原有萬(wàn)向節(jié)精鍛槽殼制坯產(chǎn)品的生產(chǎn)加工工藝主要有下料一加熱一在大型多工位溫鍛壓力機(jī)上進(jìn)行毛坯成型加工，經(jīng)退火、酸洗、磷化處理后，在冷鍛壓力機(jī)上精整或者用模橫軋工藝和冷擠壓工藝兩種不同的成型方法聯(lián)合完成汽車(chē)等速萬(wàn)向節(jié)精鍛槽殼制坯工藝。請(qǐng)參閱圖I (a)所示,其為萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖I (b)所示,其為圖I (a)的橫截面示意圖。圖中A處為內(nèi)腔底部圓角(簡(jiǎn)稱R角)，B為內(nèi)腔球道。由于溫鍛模具的磨損嚴(yán)重，溫鍛沖頭邊沿R角坍塌嚴(yán)重，導(dǎo)致A處內(nèi)腔R角不一致，影響裝配。因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其可以保證萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部圓角(簡(jiǎn)稱R角)一致性，保證了后續(xù)加工和裝配。本發(fā)明的目的之二在于提供一種整形模具，其可以保證產(chǎn)品腔底R(shí)角一致性，保證了后續(xù)加工和裝配。為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其包括下料，鐓粗，反擠，車(chē)外圓和精整，所述反擠是對(duì)鐓粗后的毛坯進(jìn)行反擠壓以形成一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料；所述精整是采用整形模具和壓力機(jī)對(duì)一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料進(jìn)行內(nèi)腔以及圓柱體坯料外形尺寸的精整鍛坯，其中在所述精整工序后增加整形工序，所述整形工序是將精整工序得到的一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯放入整形模具中，對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角(簡(jiǎn)稱R角)進(jìn)行整形。進(jìn)一步的，所述下料工序之后，鐓粗工序之前還包括拋丸，涂層，加熱工序；所述反擠工序之后，車(chē)外圓工序之前還包括控溫冷卻工序，所述反擠工序采用溫鍛工藝；所述車(chē)外圓工序之后，精整工序之前還包括拋丸和潤(rùn)滑處理工序，所述精整工序和整形工序采用冷鍛工藝。
進(jìn)一步的，所述圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部R角的半徑為7±lmm。更進(jìn)一步的，用于整形工序的整形模具包括沖頭和下模，所述沖頭的頭部邊沿為圓(簡(jiǎn)稱R角);所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分。進(jìn)一步的，所述沖頭的頭部尺寸小于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔尺寸，所述沖頭的頭部邊沿R角形狀貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部R角形狀。進(jìn)一步的，所述沖頭自距沖頭的頭部 IOmm處向上呈鏤空狀。進(jìn)一步的，所述沖頭的頭部邊沿的R角尺寸比圓柱體鍛坯內(nèi)腔底部R角尺寸小
O.Imm——O. 2mmο進(jìn)一步的,所述圓柱形下模腔尺寸比圓柱體鍛還外形尺寸大O. Imm一O. 2mm。更進(jìn)一步的，所述減徑口位于下模口部。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提出一種整形模具，其用于對(duì)下料，鐓粗，反擠，車(chē)外圓和精整后的一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部R角進(jìn)行整形以得到內(nèi)腔底部R角一致的圓柱體鍛坯，其包括沖頭和下模，所述沖頭的頭部邊沿為R角，所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分。本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在傳統(tǒng)工藝上增加鍛坯內(nèi)腔底部R角的整形工藝，采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的R角進(jìn)行整形，解決了普通工藝中產(chǎn)品腔底R(shí)角不一致的問(wèn)題，保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。


圖I (a)是萬(wàn)向節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；圖I (b)是圖I (a)的橫截面示意圖；圖2是本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖；圖3是本發(fā)明利用模具鍛造的產(chǎn)品成形過(guò)程圖；圖4是本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部R角整形模具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。本發(fā)明在傳統(tǒng)工藝上增加鍛坯內(nèi)腔底部圓角(簡(jiǎn)稱R角)的整形工藝，采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部R角進(jìn)行整形，解決了普通工藝中產(chǎn)品腔底R(shí)角不一致的問(wèn)題，保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。請(qǐng)參閱圖2所示，其為本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)鍛造方法在一個(gè)實(shí)施例中的工藝流程圖。請(qǐng)參閱圖3所示，其為本發(fā)明利用模具鍛造的產(chǎn)品成形過(guò)程圖。圖中所述的工藝流程圖包括如下步驟。步驟210:下料
等速萬(wàn)向節(jié)對(duì)鋼材的化學(xué)成分、內(nèi)外質(zhì)量或尺寸精度要求嚴(yán)格。要求選擇合適的棒材，調(diào)整下料長(zhǎng)度，將重量控制在預(yù)先設(shè)定的范圍。圖3 (a)為下料工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟220 :鐓粗所述鐓粗是將下料工序后的實(shí)體圓柱體毛坯放入模具中進(jìn)行鐓粗。圖3 (b)為鐓粗工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟230:反擠所述反擠是對(duì)下料、鐓粗后的毛坯進(jìn)行反擠壓以形成一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料。圖3 (C)為反擠工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟240:車(chē)外圓
所述車(chē)外圓是對(duì)反擠工序后的坯料用車(chē)削方法加工外圓表面，以去除毛坯上大部分的加工余量，使坯料接近要求的形狀和尺寸。圖3 (d)為車(chē)外圓工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟250 :精整所述精整是采用整形模具和壓力機(jī)對(duì)一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料進(jìn)行內(nèi)腔以及圓柱體坯料外形尺寸的精整鍛造。圖3(e)為精整工序后得到的產(chǎn)品形狀。步驟260:整形所述整形是將經(jīng)過(guò)精整工序得到的一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯放入整形模具中，對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部R角(圖3中R位置的圓倒角)進(jìn)行整形。圖3 (f)為整形工序后得到的產(chǎn)品形狀。在所述步驟210下料工序之后，步驟220鐓粗工序之前還包括拋丸，涂層和加熱工序。在所述步驟230反擠工序之后,步驟240車(chē)外圓工序之前還包括控溫冷卻工序,所述反擠工序采用溫鍛工藝。所述控溫冷卻為采用控溫爐對(duì)鍛件進(jìn)行冷卻，與常規(guī)退火相比，可以大大縮短退火周期，從而提高生產(chǎn)效率、降低成本。所述精整工序和整形工序采用冷鍛工藝。綜上所述，本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)鍛造方法采用溫鍛和冷精整的工藝，先通過(guò)溫鍛的工藝鍛造出一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體溫鍛坯料，主要包括下料，拋丸，涂層，力口熱，鐓粗，反擠，控溫冷卻；由于熱脹冷縮的原理，溫鍛后坯料的尺寸會(huì)產(chǎn)生縮放，不能達(dá)到要求的精度，因此需用冷精整工序來(lái)鍛造圓柱體坯料的內(nèi)腔以及外形尺寸。由于溫鍛模具損耗大，沖頭邊沿R角坍塌嚴(yán)重，難保證內(nèi)腔底部R角的尺寸，因此本發(fā)明在精整成形后增加整形工序，利用模具和壓力機(jī)整形內(nèi)腔底部R角，以達(dá)到工藝要求，保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。請(qǐng)參閱圖4所示，其為本發(fā)明萬(wàn)向節(jié)內(nèi)腔底部R角整形模具結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所述整形模具采用簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)，其主要包括沖頭410和下模430。所述沖頭410的頭部411邊沿為R角，所述下模430形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分，所述圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部R角是半徑為7±1_的圓角，為了讓圓柱體鍛坯能夠平穩(wěn)放入，所述下?？诓?20處開(kāi)有減徑口。在用整形模具整形鍛坯內(nèi)腔底部R角的過(guò)程中，為了不影響到圓柱體鍛坯內(nèi)腔的其他尺寸，又要達(dá)到整形其內(nèi)腔底部R角的效果，沖頭410的頭部411尺寸小于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔尺寸，但是沖頭410的頭部411邊沿R角尺寸貼合圓柱體鍛坯內(nèi)腔底部形狀。為了避讓掉干涉圓柱體鍛坯內(nèi)腔形狀的可能性，所述沖頭自距沖頭的頭部IOmm處向上呈鏤空狀。為了方便沖頭410能順利進(jìn)入圓柱體鍛坯內(nèi)腔，所述沖頭410的頭部411邊沿R角尺寸比鍛坯內(nèi)腔底部R角尺寸小O. lmm—0. 2mm。由于整形過(guò)程中圓柱體鍛坯內(nèi)腔底部形狀由于受力會(huì)產(chǎn)生膨脹，尺寸易超差，所述下模430尺寸比圓柱體鍛還外形尺寸大O. Imm一O. 2mm。利用整形模具進(jìn)行圓柱體鍛坯整形的過(guò)程為將所述步驟250精整工序后的圓柱體鍛坯放入整形模具中，沖頭410向下運(yùn)動(dòng)，沖頭410頭部411進(jìn)入所述圓柱體鍛坯內(nèi)腔中，所述沖頭410的頭部411外沿R角完全貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部，通過(guò)沖頭410的頭部411外沿的R角對(duì)圓柱體鍛坯內(nèi)腔底部R角進(jìn)行整形，當(dāng)壓力機(jī)壓力達(dá)到IOMP左右上沖 頭410回程，圓柱體鍛坯內(nèi)腔底部R角形狀形結(jié)束。本發(fā)明在傳統(tǒng)工藝上增加鍛坯內(nèi)腔底部R角的整形工藝，采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的R角進(jìn)行整形，解決了普通工藝中產(chǎn)品腔底R(shí)角不一致的問(wèn)題，保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。上述說(shuō)明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其包括下料，鐓粗，反擠，車(chē)外圓和精整，所述反擠是對(duì)鐓粗后的毛坯進(jìn)行反擠壓以形成一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料；所述精整是采用整形模具和壓力機(jī)對(duì)一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料進(jìn)行內(nèi)腔以及圓柱體坯料外形尺寸的精整鍛造，其特征在于 在所述精整工序后增加整形工序，所述整形工序是將經(jīng)過(guò)精整工序得到的一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯放入整形模具中，對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角進(jìn)行整形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于所述下料工序之后，鐓粗工序之前還包括拋丸，涂層，加熱工序； 所述反擠工序之后，車(chē)外圓工序之前還包括控溫冷卻工序，所述反擠工序采用溫鍛工藝； 所述車(chē)外圓工序之后，精整工序之前還包括拋丸和潤(rùn)滑處理工序，所述精整工序和整形工序采用冷鍛工藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角的半徑為7 土 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于用于整形工序的整形模具包括沖頭和下模， 所述沖頭的頭部邊沿為圓角； 所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于所述沖頭的頭部尺寸小于圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部尺寸，所述沖頭的頭部邊沿圓角形狀貼合圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于所述沖頭自距沖頭的頭部IOmm處向上呈鏤空狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于所述沖頭的頭部邊沿的圓角尺寸比圓柱體鍛還內(nèi)腔底部圓角尺寸小O. lmm-0. 2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于所述圓柱形下模腔尺寸比圓柱體鍛還外形尺寸大O. lmm-0. 2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其特征在于所述減徑口位于下?？诓俊?br> 10.一種整形模具，其特征在于用于對(duì)下料，鐓粗，反擠，車(chē)外圓和精整后的一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角進(jìn)行整形以得到內(nèi)腔底部圓角一致的圓柱體鍛坯，其包括沖頭和下模，所述沖頭的頭部邊沿為圓角，所述下模形成有圓柱形下模腔、減徑口以及連接圓柱形下模腔和減徑口的過(guò)渡部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種萬(wàn)向節(jié)鍛造方法，其包括鐓粗，反擠，車(chē)外圓和精整，所述反擠是對(duì)鐓粗后的毛坯進(jìn)行反擠壓以形成一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料；所述精整是采用整形模具和壓力機(jī)對(duì)一端具有內(nèi)腔，另一端具有凹槽的圓柱體坯料進(jìn)行內(nèi)腔以及圓柱體坯料外形尺寸的精整鍛造；其中在所述精整工序后增加整形工序，通過(guò)對(duì)圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部圓角(簡(jiǎn)稱R角)進(jìn)行整形以使得圓柱體鍛坯的內(nèi)腔底部R角一致。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在傳統(tǒng)工藝上增加鍛坯內(nèi)腔底部R角的整形工藝，采用簡(jiǎn)單的整形模具結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)腔底部的R角進(jìn)行整形，解決了普通工藝中鍛坯內(nèi)腔底部R角不一致的問(wèn)題，保證了鍛件后續(xù)的加工和裝配。
文檔編號(hào)B21D37/10GK102909309SQ20121039569
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者蔡冰, 黃榮, 朱亞萍, 季成 申請(qǐng)人:鹽城理研精密鍛造有限公司