[实用新型]一种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种汽车零部件制造加工中的坯料结构，特别是涉及汽车突缘叉零件的复合挤锻压成型加工中的坯料结构。

(二)背景技术

突缘叉是汽车传动系中与花键轴连接的重要关键零件之一，传递发动机的扭矩和承受弯曲组合载荷。目前，全世界卡车、重型卡车、大客车和其他各种车类传动系统均采用该突缘叉作为关键的传动部件，因此市场需求量很大，其加工工艺稍作改变，成本稍有变动将引起和产生极大的市场影响和经济效应。

该产品呈马鞍形，两侧对称地竖立两个呈圆片的叉耳，两个叉耳上机加工两个圆孔，两个叉耳的中央是一个较大空口，称作叉口，下部是一个底面积较大的圆形底板法兰。该零件受力强度大，截面又变化较大，目前国内一般制造厂家先采用模锻生产工艺加工成一件呈马鞍形锻件，然后再在两个叉耳上机加两个圆孔和法兰加工螺孔而完成零件的制造生产。

至今，国内外加工突缘叉的工艺是首先将圆柱的钢材棒料截断落料、加热，然后在锻床上进行四个工位的锻压：制坯料、预锻、终锻和切边。

所述的预锻工序是在上、下模型中锻压成一个圆底平面法兰和竖起的对称两块竖块状叉耳；

所述的终锻工序是在上、下模型中进一步锻压至精确的尺寸；

所述的切边工序是将多余的料由上、下模的合缝处挤出飞边，并一圈切除，完成最终锻压成型产品。

传统的锻压工艺第一步制坯料是，将竖直的加热棒料从轴线方向镦粗，然后再移入第二预锻工位。但是从镦粗后略呈腰鼓状的坯料在后一工位中一下子锻压改变成接近最终产品形状，坯料在第二道模具中的变形量是很大的，需要施加的压力较大，而且挤压出的飞边不均匀、飞边量较大，其材料利用率较低，一般仅达到70％，因此，经过多年的摸索，近几年出现了一种改良措施——小损耗模锻加工工艺。

所述的小损耗模锻加工工艺，其特征在于，将圆柱形棒料经制坯工序锻压成呈具有一块圆平面的草帽状坯料，草帽状坯料的圆平面恰好与最终产品突缘叉的圆形底板法兰相近，因此，减轻了后道工序预锻压的工作量，即略微减少了在模具中的变形量，经测算该加工工艺的材料利用率可达75％，该方法已经被较多用户接受，作者王以华以优秀锻模设计实例刊载于机械工业出版社，2009.1版的《锻模设计技术及实例》中，公开于第146-148页。

经实际使用测算，小损耗模锻加工工艺较现有的传统锻压加工方法有所进步，但是，一者材料利用率还希望有更进一步的提高，另外，在第二工位的模具中，坯料的变形量仍较大，由草帽状中间的实心体一下被锻压、分料出中间的大缺口，形变成两侧两块竖片的叉耳，需要的锻压力仍较大，锻压机床吨位的大小导致设备的价格相差很大，消耗的电能也有较大差异。总之概括其存在的不足为：①加工中体积分配还是不合理，金属难以压入较大叉口的两个叉耳，造成两叉耳该用材料的地方没有充足来源，形成折叠、充不满，叉口中间产生大量飞边，增加了变形抗力和投影面积；②浪费了材料，又增加了金属水平投影面积，即模具承受载荷加大，需要选择大设备，吨位要增大1-2级；③由于材料用的比较多，模具的使用寿命要缩短，模具加工和锻造成本也高；④设备吨位大，投入大、电能消耗大。

因此，在不断追求产品高质量、减少能耗，降低成本的今天，本领域的技术人员还希望有更好的锻造加工工艺提供，有更好的坯料结构提供。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种能节省材料、简化工艺，减小加工设备吨位，保证产品质量的汽车突缘叉零件模锻复合挤压精密成型加工坯料结构。

本实用新型的目的由如下技术方案实现：

一种汽车突缘叉复合挤锻压成型的坯料结构，其特征在于：所述的坯料结构是，具有一个法兰板和下方开口向下的凹字形，凹字两侧呈半圆竖块。

进一步，所述坯料凹字形中间缺口的距离为130至70毫米。

再进一步，所述坯料凹字形中间缺口的距离为120毫米。

进一步，所述坯料左右半圆竖块的厚度为80至50毫米。

进一步，所述坯料左右半圆竖块的高度为130至80毫米。

进一步，所述坯料法兰板的直径为200至140毫米，厚度为24至14毫米。

再进一步，所述坯料法兰板的直径为185毫米，厚度14毫米。

采用本技术方案，首先将圆柱形钢材截断落料、加热，然后在锻压机床上进行制坯料、预锻、终锻和切边四个顺序工位的锻压；

所述的预锻工序是在上、下模型中锻压成一个圆底平面和竖起的对称两块竖片状耳叉；

所述的终锻工序是在上、下模型中进一步锻压法兰底板、中间的叉口和两侧的叉耳至精确的尺寸；