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CN113319238B - 一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法 - Google Patents

一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法 Download PDF

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CN113319238B
CN113319238B CN202110461029.XA CN202110461029A CN113319238B CN 113319238 B CN113319238 B CN 113319238B CN 202110461029 A CN202110461029 A CN 202110461029A CN 113319238 B CN113319238 B CN 113319238B
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任伟伟
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，步骤如下：将铝合金圆棒料加热后，送入多向锻造成形工艺模具的模具型腔内；垂直方向合模后，铝合金圆棒料在水平主运动方向模具作用下开始变形，成形分叉形状部分形状；之后，主运动方向一级模具后退一定距离后保压，二级模具开始运动，同时水平其它两个方向的二级模具开始运动，根据冲头运动的距离设定各个二级模具的运动速度，保证三个模具同时到达最终设定位置，最终四个方向的模具形成封闭型腔，金属充满型腔后形成最终的无飞边的铝合金传动轴锻件。本发明能实现无飞边净成形，材料利用率高、工序流程短、生产效率高，易于实现自动化，成形产品应用于高端乘用车传动系统。

Description

一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法
技术领域
本发明涉及材料加工过程中金属塑性成形技术领域，特别是涉及一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法。
背景技术
铝合金传动轴是高端乘用车传动系统中关键零部件，对强度及内部组织有很高的要求，目前均采用锻造成形方法生产铝合金传动轴锻件，成形工艺为：棒料加热，制坯、预锻、终锻、切边等金属热成形工序生产铝合金传动轴锻件，由于铝合金锻造温度范围较窄，目前热成形工艺工序长，铝合金材料经制坯工序后需要进行二次加热后才能进入预锻及终锻工序，生产流程长。
如图1a、图1b、图1c所示，为一种典型的复杂铝合金传动轴锻件图。
现有技术中，采用楔横轧工艺或辊锻工艺制坯，两种制坯方式均存在一定技术瓶颈。楔横轧表面质量不好，影响终锻件表面质量；辊锻长度方向尺寸不精确，不利于实现自动化，同时锻件上两个通孔及轴向深孔无法锻造工艺成形。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种无飞边净成形、性能稳定、易于实现自动化的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，所述复杂铝合金传动轴锻件包括传动轴的轴部以及形成轴部一端的分叉形状部，分叉形状部位具有两个通孔，轴部内部具有轴向布置的深孔，其成形工艺步骤如下：
将铝合金圆棒料加热后，送入多向锻造成形工艺模具的模具型腔内；
所述多向锻造成形工艺模具分为四个方向，垂直一个方向，水平三个方向；垂直方向为合模方向，水平一个方向为主运动方向，其余两个方向为次运动方向；
垂直方向合模后，铝合金圆棒料在水平主运动方向模具作用下开始变形，成形分叉形状部分形状；之后，主运动方向一级模具后退一定距离后保压，二级模具开始运动，同时水平其它两个方向的二级模具开始运动，根据冲头运动的距离设定各个二级模具的运动速度，保证三个模具同时到达最终设定位置，最终四个方向的模具形成封闭型腔，金属充满型腔后形成最终的无飞边的铝合金传动轴锻件。
优选的，水平三个方向均具有两级运动模具。
优选的，水平三个方向的两级运动模具为双动液压缸控制。
优选的，水平三个方向模具均为二级运动，两级运动模具是第一级模具内装有第二级模具，以成形轴部深孔以及叉形部位孔。
本发明通过垂直一个方向，水平三个方向均有模具运动，成形完全无分边的铝合金传动轴，能实现无飞边净成形，材料利用率高、工序流程短、生产效率高，易于实现自动化，成形产品应用于高端乘用车传动系统。
附图说明
图1a、图1b、图1c分别为一种典型复杂铝合金传动轴锻件的主视图、侧视图、俯视图；
图2a、图2b、图2c为本发明实施例提供的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法的过程示意图。
图中：
1-水平主方向第一级模具；
2-水平主方向第二级模具；
3-水平左方向第一级模具；
4-水平左方向第二级模具；
5-水平右方向第一级模具；
6-水平右方向第二级模具；
7-垂直合模方向模具。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的复杂铝合金传动轴成形的方法，是将铝合金圆棒料加热到一定温度后，送入带有加热保温装置的多向锻造成形工艺模具中进行成形。
本发明的本发明的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，其成型的所述复杂铝合金传动轴锻件包括分叉形状，叉形部位具有两个通孔，即每个叉体上有一个通孔，轴部具有深孔；如图1a、图1b、图1c所示 ；
如图2a、图2b、图2c所示，其成形步骤包括以下步骤：
将一定直径的铝合金圆棒料加热后，送入多向锻造成形工艺模具的模具型腔内；
所述多向锻造形工艺模具，其模具型腔与复杂铝合金传动轴锻件的外形匹配，具有轴部以及对应的叉形部，包括上模与下模，各自形成有模具型腔的对应部分，该模具分为四个运动方向，即垂直一个运动方向，水平三个运动方向；垂直运动方向为合模方向，水平一个运动方向为主运动方向，其余两个运动方向为次要运动方向；水平三个运动方向均具有两级运动模具，水平三个运动方向为双动液压缸控制；
垂直一个方向及水平次要两个方向第一级模具在垂直方向上合模后，金属在水平主方向一级模具的作用下产生塑性变形，成形分叉形状部分形状，形成传动轴的基本形状，在水平主方向模具运动到达一定位置之后，水平三个方向二级模具开始运动，以成形轴部深孔以及叉形部位孔，直至到达最终位置，金属充满完全封闭模具型腔，成形最终的铝合金传动轴锻件。
具体的，在合模后，铝合金圆棒料在水平主方向模具作用下开始变形，成形分叉部分形状；之后，主运动方向一级模具后退一定距离后保压，二级模具开始运动，同时水平其它两个方向的二级模具开始运动，根据模具冲头运动的距离设定各个二级模具的运动速度，保证三个模具（水平主方向一个模具、次要方向两个模具）同时到达最终设定位置，最终四个方向的模具形成封闭型腔，金属充满型腔后形成最终的无飞边的铝合金传动轴锻件。
本发明实施例中，所述的水平主方向模具的一级模具用于挤压材料形成复杂铝合金传动轴锻件的基本形状，即形成传动轴的轴部以及叉形部，三个水平方向的二级模具，通过冲头同步运动，实现形成传动轴的轴部深孔以及叉形部位孔。
本发明实施例中，所述多向锻造模具带有电加热保温装置。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的复杂铝合金控传动轴锻件多向锻造成形工艺方法，由于首先将铝合金圆棒料加热后，送入多向锻造模具；模具在垂直方向上合模后，铝合金圆棒料在水平主方向模具作用下开始变形；之后水平三个方向的二级冲头开始运动成形叉形部分孔和轴向深孔，实现无飞边净成形，材料利用率高、工序流程短、生产效率高，易于实现自动化，成形产品应用于高端乘用车传动系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，所述复杂铝合金传动轴锻件包括传动轴的轴部以及形成轴部一端的分叉形状部，分叉形状部位具有两个通孔，轴部内部具有轴向布置的深孔，其成形工艺步骤如下：
将铝合金圆棒料加热后，送入多向锻造成形工艺模具的模具型腔内；
所述多向锻造成形工艺模具分为四个方向，垂直一个方向，水平三个方向；垂直方向为合模方向，水平一个方向为主运动方向，其余两个方向为次运动方向；
垂直方向合模后，铝合金圆棒料在水平主运动方向模具作用下开始变形，成形分叉形状部分形状；之后，主运动方向一级模具后退一定距离后保压，二级模具开始运动，同时水平其它两个方向的二级模具开始运动，根据冲头运动的距离设定各个二级模具的运动速度，保证三个模具同时到达最终设定位置，最终四个方向的模具形成封闭型腔，金属充满型腔后形成最终的无飞边的铝合金传动轴锻件。
2.根据权利要求1所述的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，其特征在于，水平三个方向均具有两级运动模具。
3.根据权利要求2所述的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，其特征在于，水平三个方向的两级运动模具为双动液压缸控制。
4.根据权利要求2所述的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，其特征在于，水平三个方向模具均为二级运动，两级运动模具是第一级模具内装有第二级模具，以成形轴部深孔以及叉形部位孔。
5.根据权利要求1所述的复杂铝合金传动轴锻件多向锻造成形的方法，其特征在于，所述多向锻造成形工艺模具带有电加热保温装置。
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