[发明专利]转向节臂的热锻成形工艺方法

说明书

一种转向节臂的热锻成形工艺方法，根据实际转向节臂目标锻件，按照锻件体积精确下料后，通过初步挤压得到两端小、中部大的初始坯料；经对初始坯料的中部拍扁得到扁平形状，最后通过一模两件模具进行预锻和终锻成形后得到成品零件。本发明能够有效提高材料利用率，获得相对均匀的材料流动，降低出现折叠或裂纹等缺陷的风险，提高产品合格率，并能够改善转向节臂的金属流线，获得更为均匀的力学性能和硬度分布，提升转向节臂的使用性能。

技术领域

本发明涉及的是一种金属热锻成形制造领域的技术，具体是一种转向节臂的热锻成形工艺方法。

背景技术

转向节臂是汽车转向装置中的关键零件，安装在左右转向节上，在传动过程中起到连接拉杆和轮毂的作用。现有转向节臂成形工艺大都采用镦头方法实现零件叉部材料的聚料，但是镦头工艺会受到棒料高径比的限制，因而在实际中，对于叉部与杆部尺寸变化大的转向节臂在杆部位置不可避免地形成较多飞边，使得材料利用率降低。此外，由于零件叉部的剧烈变形，金属发生显著的不均匀流动，容易产生折叠或裂纹缺陷，导致产品废品率高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种转向节臂的热锻成形工艺方法，能够显著改善零件成形过程中的材料流动，提高产品合格率和材料利用率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明根据实际转向节臂目标锻件，精确下料后，通过初步挤压得到两端小、中部大的初始坯料；经对初始坯料的中部拍扁得到扁平形状，最后通过一模两件模具进行预锻和终锻成形后得到成品零件。

所述的精确下料是指：采用圆棒料锯切下料，圆棒料的直径根据杆部最小截面积等效计算后圆整至相应国家标准规格，长度根据所需料重确定。

所述的初步挤压是指：将加热好的坯料置于预热后的初步挤压模具的下模部分，利用上模部分向下运动实现中心部位的聚料。

所述的中部拍扁是指平砧的拍扁行程X、初始坯料中部大圆直径D和两端小圆直径的d满足X＝D-d-δ，其中δ＝2～5mm，以保证初始坯料两端仍为圆棒状。

所述的一模两件模具包括：中部采用劈料结构的预锻型腔和在锻件形状上增加飞边结构的终锻模腔，其中：转向节臂的预、终锻型腔均对向连接放置，从而获得均匀飞边，提高材料利用率。

所述的一模两件模具在两转向节臂型腔连接中心设有容料仓，以防止金属无法流出造成折叠。

所述的预锻型腔的V字形劈料角为100°～120°，不设置飞边桥部，仓部高度、宽度尺寸根据飞边量确定。

所述的一模两件模具在四个边角处进一步设有锁扣，以防止上、下模因为分模面为曲面而导致错移。

技术效果

与现有技术相比，本发明方法具有以下优势：(1)能够有效提高材料利用率，至少节材5％，节约生产成本；(2)能够获得相对均匀的材料流动，降低了出现折叠或裂纹等缺陷的风险，实现产品合格率进一步提高；(3)能够改善转向节臂锻件的金属流线，获得更为均匀的力学性能和硬度分布，提升转向节臂的使用性能。

附图说明

图1为初始挤压模具的剖视图；

图中：棒料101；挤压模具102；

图2为工艺流程的示意图；

图中：(a)为坯料；(b)为初始挤压；(c)为中部拍扁；(d)为预锻；(e)为终锻；

图3为一模两件模具的俯视图；

图中：301为预锻模腔；302为终锻模腔；303为锁扣。

具体实施方式

本实施例的产品为转向丁字臂，所用材料为42CrMo。