全流线转向节锻件成型工艺及模具制造技术

本发明专利技术涉及转向节制造领域，特别是涉及全流线转向节锻件成型工艺及模具。该成型工艺包括锻造工序、切边工序和热成形及精整工序；在锻造工序中，包括制坯预分料、预锻、终锻，在锻造工序中锻造出一体式锻件转向节，包括主轴、长主销臂、短主销臂、法兰盘、拉杆连接臂、制动扭力板和转向臂，转向臂包括臂部和球头，且臂部为直臂结构；在热成形及精整工序中，臂部由直臂结构变形成弯臂结构，并对转向节整体结构进行保压精度整形。有益效果是：先锻造出直臂结构的转向节锻件，再对臂部进行弯曲热成形以及对转向节整体结构进行精整，得到全流线集成转向臂的转向节，保证了转向节的质量和良好的力学性能，同时降低锻造成型难度。

Forming technology and die of full streamline steering knuckle forging

【技术实现步骤摘要】
全流线转向节锻件成型工艺及模具
本专利技术涉及转向节制造领域，特别是涉及一种全流线转向节锻件成型工艺及模具。
技术介绍
汽车转向节是汽车转向前桥总成的主要安保零件之一，将方向盘转动的角度值有效地传递到汽车前轮上，控制汽车行进方向，并且承受汽车前部多变的冲击载荷。传统的转向节一般属于叉形件，一般包括主轴、长主销臂、短主销臂和法兰盘，因此转向节在与拉杆连接臂、转向臂连接时需要通过螺栓连接，导致汽车转向系统结构复杂，加工、装配难度增大，转向系统总成重量较重，不利于汽车轻量化的发展趋势。为了降低加工装配难度，简化转向系统结构，增加转向节使用安全性，同时实现汽车轻量化，可以采用如图1和图7所示的转向节，该转向节的主轴84、长主销臂82、短主销臂83、法兰盘81、拉杆连接臂86、制动扭力板87、转向臂85为一体式结构，并且该转向节的转向臂85为全流线集成，但因其转向臂85伸出较长，并且呈向上弯曲的结构，结构比传统转向节更加复杂，而且转向臂的球头853与法兰盘81形成的夹角α为70°左右，利用现有技术锻造成型难度极大，拔模困难。若该结构的转向节采用直接锻造成型极易产生如图2所示的A类缺陷件和B类缺陷件，A类缺陷件主要存在拆线分模、流线不合理、工艺补料多、截面不规则、球头加工余量大、球头加工面形状畸形等问题；B类缺陷件主要存在拆线分模、工艺补料少、流线畸形、截面不规则、球头加工余量大、球头加工面形状不规则等问题，转向节的性能无法保证。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种全流线转向节锻件成型工艺及模具，用于解决现有技术中转向节成型加工困难、成型质量差等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种全流线转向节锻件成型工艺，包括锻造工序、切边工序，其特征在于：还包括热成形及精整工序；在锻造工序中，包括制坯预分料、预锻、终锻，在锻造工序中锻造出锻件转向节，该工序的锻件转向节为一体式结构，包括主轴、长主销臂、短主销臂、法兰盘、拉杆连接臂、制动扭力板和转向臂，所述转向臂包括臂部和球头，且该工序锻造出的臂部为直臂结构；在热成形及精整工序中，所述转向臂的臂部由直臂结构变形成弯臂结构，并对转向节整体结构进行保压精度整形。本专利技术的有益效果是：先在锻造工序中锻造出臂部为直臂结构的转向节锻件，然后再在热成形及精整工序中对臂部进行弯曲热成形以及对转向节整体结构进行精整，得到全流线集成转向臂的转向节，保证了转向节的质量和良好的力学性能，同时降低锻造成型难度。可选地，在所述锻造工序的制坯预分料步骤中包括四组分料，其中，主轴为一组分料，法兰盘和制动扭力板为一组分料，长主销臂和拉杆连接臂为一组分料，短主销臂和转向臂为一组分料。可选地，在锻造工序中锻造出的直臂结构的臂部同时与主轴的轴心线和短主销臂的轴心线垂直。可选地，在热成形及精整工序中，臂部由直臂结构变形成弯臂结构的过程中，臂部向远离主轴的方向平滑向上弯曲。可选地，将在锻造工序中完成的锻件转向节的以主轴竖直朝上的方位放入热成形及精整工序中。采用上述可选地方案的有益效果是：转向臂的臂部由直臂连续平滑向上弯曲成弯臂，热成形结构稳定，并且使得转向臂内部整体流线合理分布，提高了转向臂的力学性能和强度。可选地，经过热成形及精整工序后的锻件转向节的分模面包括第一分模面、第二分模面和第三分模面，所述第一分模面过渡到第二分模面后再过渡到第三分模面；所述第一分模面为法兰盘和制动扭力板所在的水平面，所述第二分模面为长主销臂轴线和短主销臂轴线所在的并与主轴轴线垂直的水平面，所述第三分模面为转向臂所在的弯曲面，且第三分模面由短主销臂的一侧过渡到转向臂所在的弯曲面上，且转向臂对称分模，便于分模，保证了转向节的成型质量。一种模具，用于如前述的热成形及精整工序的加工，包括底板和热成形及精整下模，所述底板上安装有精整垫块，所述热成形及精整下模和精整垫块之间设有与底板连接的热成形及精整上模，所述底板上安装有热成形压头，所述热成形压头依次穿过精整垫块和热成形及精整上模后伸入热成形及精整下模，并与热成形及精整下模配合实现转向臂的热成形及精整。本专利技术的有益效果是：实现了转向臂的臂部由直臂到弯臂的热成形，并对转向节整体结构进行精整形，使得转向臂全流线集成，降低了转向节的成型难度，保证了转向节的成型质量。可选地，所述热成形及精整上模通过导柱与底板连接，所述导柱的第一端与底板连接，所述导柱的第二端穿过精整垫块后伸入热成形及精整上模内，并沿热成形及精整上模内的导向孔滑动。可选地，所述底板上安装有弹性件，所述弹性件穿过精整垫块为热成形及精整上模提供背压力。可选地，所述热成形压头为方形柱结构，所述热成形及精整上模设有与方形柱结构配合的方形导向孔，所述热成形压头的底部设有与热成形及精整下模配合的转向臂成型上型腔。采用上述可选地方案的有益效果是：结构简单、布局合理紧凑，使得热成形及精整上模和热成形及精整下模能够稳定合模，并与热成形压头配合实现转向臂的成型以及转向节的精整形，提高了转向节的质量。附图说明图1显示为转向节的结构示意图；图2显示为直接臂锻造成型的转向节的转向臂结构示意图；图3显示为本专利技术的模具开模时的结构示意图；图4显示为本专利技术的模具开始热成形时的状态示意图；图5显示为本专利技术的模具热成形及精整完成时的状态示意图；图6显示为本专利技术的模具的俯视图；图7显示为本专利技术成型的转向节的转向臂的结构示意图；图8显示为本专利技术成型工艺的锻造工序中锻造出转向节的臂部为直臂时的结构示意图；图9显示为本专利技术成型工艺的热成形及精整工序加工出转向节的臂部为弯臂时的结构示意图。零件标号说明1底板；2精整垫块；21精整垫块下表面；3热成形及精整上模；31导向孔；32定位导向凹槽；33热成形及精整上模上表面；4热成形及精整下模；41定位导向凸起；5热成形压头；51热成形压头预始面；6弹性件；7导柱；8锻件；81法兰盘；82长主销臂；83短主销臂；84主轴；85转向臂；851转向臂直臂预始面；852臂部；853球头；86拉杆连接臂；87制动扭力板88分模线；89流线；9锁扣导向面。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全流线转向节锻件成型工艺，包括锻造工序、切边工序，其特征在于：还包括热成形及精整工序；/n在锻造工序中，包括制坯预分料、预锻、终锻，在锻造工序中锻造出锻件转向节，该工序的锻件转向节为一体式结构，包括主轴、长主销臂、短主销臂、法兰盘、拉杆连接臂、制动扭力板和转向臂，所述转向臂包括臂部和球头，且该工序锻造出的臂部为直臂结构；/n在热成形及精整工序中，所述转向臂的臂部由直臂结构变形成弯臂结构，并对转向节整体结构进行保压精度整形。/n

【技术特征摘要】
1.一种全流线转向节锻件成型工艺，包括锻造工序、切边工序，其特征在于：还包括热成形及精整工序；
在锻造工序中，包括制坯预分料、预锻、终锻，在锻造工序中锻造出锻件转向节，该工序的锻件转向节为一体式结构，包括主轴、长主销臂、短主销臂、法兰盘、拉杆连接臂、制动扭力板和转向臂，所述转向臂包括臂部和球头，且该工序锻造出的臂部为直臂结构；
在热成形及精整工序中，所述转向臂的臂部由直臂结构变形成弯臂结构，并对转向节整体结构进行保压精度整形。


2.根据权利要求1所述的全流线转向节锻件成型工艺，其特征在于：在所述锻造工序的制坯预分料步骤中包括四组分料，其中，主轴为一组分料，法兰盘和制动扭力板为一组分料，长主销臂和拉杆连接臂为一组分料，短主销臂和转向臂为一组分料。


3.根据权利要求1所述的全流线转向节锻件成型工艺，其特征在于：在锻造工序中锻造出的直臂结构的臂部同时与主轴的轴心线和短主销臂的轴心线垂直。


4.根据权利要求1所述的全流线转向节锻件成型工艺，其特征在于：在热成形及精整工序中，臂部由直臂结构变形成弯臂结构的过程中，臂部向远离主轴的方向平滑向上弯曲。


5.根据权利要求1所述的全流线转向节锻件成型工艺，其特征在于：将在锻造工序中完成的锻件转向节的以主轴竖直朝上的方位放入热成形及精整工序中。


6.根据权利要求1至5任一项所述的全流线转向节锻件成型工艺，其特征在于：经过热成形及精整工序后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘照明，张远平，李丹，汪小桃，成小锋，姜效峰，
申请(专利权)人：庆铃汽车集团有限公司，重庆庆铃锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50