[实用新型]传动轴万向节叉锻件轻量化新结构

说明书

传动轴万向节叉锻件轻量化新结构，包括连接毂和左右对称设置的两个叉耳，两个叉耳之间设有位于连接毂上方的连接筋，连接毂下端部与连接筋之间设有底部敞口的内窝，内窝的顶部沿左右方向设有一条深长槽，深长槽和内窝沿左右方向的垂直面的轮廓为上窄下宽的等腰梯形，等腰梯形的上底两端与两腰之间圆弧过渡。本实用新型具有以下技术效果：优化万向节叉锻件的内窝结构，使万向节叉锻件底部的连接毂更容易成型，避免产生黑皮，并减小了成型压力，避免锻造设备的损坏,也大大降低了成本并提高了生产效率。

技术领域

本实用新型属于汽车配件制造领域，具体涉及一种传动轴万向节叉锻件轻量化新结构。

背景技术

现有的传动轴万向节叉锻件结构形式如图1、图2和图3所示，其包括连接毂1和左右对称设置的两个叉耳2，两个叉耳2之间设有位于连接毂1上方的连接筋3，连接毂1下端部与连接筋3之间设有底部敞口的内窝4。该结构的万向节叉锻件存在以下问题：

1）内窝4的轮廓形状为图2中截面线C以围绕连接毂1中心线旋转而成的曲面。在锻造成形的过程中材料自上到下的流动，只有D处的型腔盛满之后金属材料才能更多的流入模具型腔底部（连接毂1的下部圆周）。但是由于D处的所需材料较多，这样就阻碍了金属向模具型腔底部流动。在生产中容易出现模具型腔底部充型不足，连接毂1的下部圆周出现黑皮的现象，从而使废品率增加；

2）要使万向节叉锻模型腔底部完全充满，就要增加成形的压力或者再增加坯料的总重量。锻造成型压力过大，或者成形最后阶段压力急剧增加都会使模具的局部应力增加。模具的局部应力增大容易出现裂纹，需要工人反复翻修，降低终锻模具的寿命。增加坯料的总重量将会造成过大的飞边，降低材料的利用率。成型压力较大也容易使锻造设备出现闷车现象，增加了锻造设备损坏的风险；

3）万向节叉在锻造成型后还要进行金加工，连接毂1需要与传动轴管同轴焊接，为了便于焊接时产生气体的排出，需要在连接筋3的中心处加工与内窝4连通的排气孔，但连接筋3壁厚较厚，加工排气孔难度增加，同时也增加了万向节叉锻件的重量，成本也相应增加。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种降低预锻成型压力、在锻造时可使模具型腔底部快速有效充满、延长模具寿命、重量轻、提高金加工效率的传动轴万向节叉锻件轻量化新结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：传动轴万向节叉锻件轻量化新结构，包括连接毂和左右对称设置的两个叉耳，两个叉耳之间设有位于连接毂上方的连接筋，连接毂下端部与连接筋之间设有底部敞口的内窝，内窝的顶部沿左右方向设有一条深长槽，深长槽和内窝沿左右方向的垂直面的轮廓为上窄下宽的等腰梯形，等腰梯形的上底两端与两腰之间圆弧过渡。

深长槽的前侧面和后侧面分别向下延伸到连接毂内圆上端的轮廓形状与连接毂上部的外轮廓形状一致。

连接筋的厚度在深长槽和内窝的内壁任意位置均相等。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

1）通过数值模拟分析万向节叉锻件锻造成型时的材料流动和应力集中点，优化万向节叉锻件的内窝结构，使万向节叉锻件底部的连接毂更容易成型，避免产生黑皮，并减小了成型压力，避免锻造设备的损坏；

2）在内窝的顶部沿左右方向设置深长槽，并使连接筋在深长槽和内窝的内壁任意位置均相等，这样改进之后的万向节叉锻件的重量可以减轻1kg左右，在一定程度上减轻了工人的劳动强度，由于材料更容易流动到锻件底部，使成形更容易。提高了锻件的成型率和材料利用率，制造成本降低。在达到轻量化的要求下又能满足锻件高强度、低成本、易成形的要求；

3）连接筋的厚度变薄，易于加工排气孔；同时改进后的内窝结构改善了应力集中的问题，减少了锻造模具开裂的可能性，经试验锻造模具寿命从原先的5000件增加到了10000件，模具寿命提高了一倍，也大大降低了成本并提高了生产效率。

附图说明