[发明专利]用于转向节局部飞边的近净成形锻造方法

说明书

本发明涉及转向节技术领域，尤其涉及一种用于转向节局部飞边的近净成形锻造方法，其提供了一种局部小飞边锻造工艺方案，预锻时坯料中部的金属先向下正向流动，随之坯料两端向上反向流动，金属先充满耳部型腔，然后再充满杆部型腔，且分流孔容纳多余金属，使得预锻件没有飞边；终锻时，耳部内侧、盘部中心受凸台约束，使得凸台处没有飞边，仅在两耳部外侧及端部在分模面上形成局部小飞边。本申请将金属先填充满耳部，再填充满杆部，多余金属流入杆部，使得可以在预锻时合理分配金属，减少预留量，从而可以在终锻时进一步近净成形，不仅减少飞边，而且在耳部内端面、盘部中部等位置，直径按最小余量进行设计，使得该位置在后续机加工时加工量小。

技术领域

本发明涉及转向节技术领域，特别是涉及一种用于转向节局部飞边的近净成形锻造方法。

背景技术

转向节是汽车的主要零件之一，通过多个零件将制动系统、转向系统、悬架系统有效地连接起来，起着转向和承载的双重任务，是汽车底盘重要的安全件。转向节使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，同时需要承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。转向节一般呈叉形，包括杆部、耳部、盘部，其中耳部包括长耳和短耳，长耳和短耳有安装主销的主销孔。

为满足转向节的强度要求，现有的转向节大部分采用锻造加工，我公司目前常用的转向节锻造方法为使用圆钢下料，一端用于形成杆部，另一端局部镦粗后用于形成耳部和盘部，然后进行预锻、终锻，锻造时根据不同产品有立锻、卧锻，对于卧式锻造，锻造后在锻件周围形成一圈飞边，再将飞边切除，使得材料利用率不高，且切除的飞边也需要进行加热，使得能耗较大。为了提高材料利用率，减少后续加工的工作量，我公司对转向节锻造工艺进行不断改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种用于转向节局部飞边的近净成形锻造方法，其采用近净成形，使得终锻后锻件仅在耳部外侧和端面形成局部飞边，使得飞边的体积相比现有技术减少了70%以上，提高了材料利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于转向节局部飞边的近净成形锻造方法，其将坯料下料、加热、制坯，然后进行预锻、终锻、局部切飞边；其中，预锻时，将坯料放入预锻下凹模，上凹模与下凹模闭合，然后凸模穿过上凹模下行挤压坯料，坯料中部向下正向流动流入杆部型腔，坯料两端向上反向流动流入两个耳部型腔，其中两个耳部型腔的内侧端面的拔模角相同，杆部型腔的端部设置有用于容纳多余金属的分流孔，反向流动先于正向流动结束，两耳部内侧、杆部成型；终锻时，将预锻件翻转90°放入终锻下凹模中，终锻下凹模设置有凸台，该凸台从两个耳部之间穿过，限制杆部、两耳部内侧的金属流动，盘部和耳部在耳部外侧的方向设置有飞边槽，随终锻的进行，金属向外流动，耳部和盘部成型，多余金属流入飞边槽形成两个局部小飞边，然后在局部切飞边时将其切除。

优选的，所述杆部型腔的形状为圆锥台。

优选的，坯料下料时，坯料体积等于锻件体积与耳部外侧的两个局部小飞边体积之和。

优选的，制坯时，将坯料压扁制坯或镦粗制坯。

优选的，预锻时杆部型腔与终锻时杆部型腔结构相同。

优选的，预锻时，两个耳部型腔的内侧端面的拔模角为0～1°。

优选的，预锻时耳部高度高于终锻时耳部高度，预锻时耳部厚度小于终锻时耳部厚度。

优选的，预锻时，杆部型腔位于下凹模，凸模与上凹模组合形成耳部型腔，凸模、上凹模、下凹模组合形成盘部型腔，锻件的盘部下侧与下凹模抵触，耳部外侧与上凹模抵触，耳部端部与耳部内端面与凸模抵触。

优选的，终锻时，分模面位于杆部轴线、主销孔轴线所在的平面。

本发明的有益效果是：其将坯料下料、加热、制坯，然后进行预锻、终锻、局部切飞边，在不改变最终产品结构的前提下，提供了一种局部小飞边锻造工艺方案，该方案相比现有技术，主要进行了如下改进：