花键轴叉预锻模具型腔新结构的制作方法

本实用新型属于汽车零部件生产技术领域，尤其涉及一种花键轴叉预锻模具型腔新结构。

背景技术：

传动轴用花键轴叉是传动轴系统中的重要组成部分，其叉部耳孔内装有万向节，通过万向节与其它部件相连，传递扭矩的作用。花键轴叉的成品在耳孔处属于薄壁结构，如果耳孔处出现内部缺陷，将严重降低产品的力学性能，导致产品失效，会造成严重后果。

图1是改进前花键轴叉锤锻（包括预锻和终锻）模具型腔布置图，其中包括预锻型腔和终锻型腔3，预锻型腔包括叉部腔4和杆部腔5，图2是经过图1模具中的预锻后花键轴叉预锻件示意图，花键轴叉预锻件包括叉部1和杆部2。传统的结构存在以下问题：

1、生产花键轴叉锻件使用的坯料是实心圆钢，为了有效的成型，叉部1需要在叉部腔4内中部设计劈料台把圆棒料劈开。图1中的部位A在型腔的底部是一个平面，拔长后的圆棒料放置预锻型腔的时候不能放置在预锻型腔的中间，并且圆棒料放置的不稳，工人在操作的时候设备的震动导致圆棒料在预锻型腔滚动，造成成型后的预锻件两侧成型不一致，预锻件成型较差的一侧在锻件上会有严重的不满，造成焊补件增多或者锻件报废，工人在放置圆棒料的时候需要操作经验，造成生产效率低。

2、图1中的叉部腔4的部位B处边缘的圆角太小，半径为4mm，即预锻时叉部1的长度相对终锻时叉部1的长度较短，在预锻的时候叉部1最前端成型速度太快，在叉部腔4最边缘处金属回流，在成型后的预锻件上面形成一个小台阶，小台阶的相对位置在终锻型腔中，最终的锻件耳圆圆周形成折叠，金加工后的耳孔内部可明显看到折叠，热处理后折叠纹加深形成裂纹，造成锻件报废，影响生产效率。

3、图1中的部位C处是下模承击面（平面），锻造后的预锻件前端形成的毛边与该平面贴合，工人在夹取预锻件的时候不容易夹住，对工人操作要求高，影响生产效率。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于工人操作、坯料定位准确、锻件质量高、成本低、节约原材料的花键轴叉预锻模具型腔新结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：花键轴叉预锻模具型腔新结构，包括叉部腔和位于叉部腔后侧的杆部腔，叉部腔底部的中间位置设置有定位台，定位台上表面开设有定位槽，定位槽的横截面为弧面结构，定位槽的深度由前向后厚度逐渐减小，定位槽的后侧边缘与叉部腔的底部齐平。

叉部腔的前侧边缘的圆角为15mm，即叉部腔的耳圆的圆心向前偏移5mm。

预锻模具的下模上表面和上模下表面之间在叉部腔前侧设置有钳口，钳口的前端与下模的前侧边缘齐平，钳口的后端部在下模内自下而上倾斜，钳口的后端部在上模内自上而下倾斜。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

定位槽的弧面结构的尺寸根据圆钢坯料的直径确定，拔长后的圆钢坯料放置在定位台的定位槽上时，圆钢坯料外径与定位槽底部相贴合，圆钢坯料可准确的放置在叉部腔和杆部腔中间，定位槽有一定的深度且倾斜设置，不仅确保圆钢坯料不会移动，而且使圆钢坯料在预锻成型时的后坐力减小；

叉部腔最前端的圆角由R4mm改进为R15mm，预锻件的耳圆部分加长，耳圆的圆心向前偏移L，使最叉部腔前端成型速度快的金属向预锻前方排出，避免多余的金属回流，保证锻造后的预锻件缺陷位置在终锻型腔外面，在终锻时缺陷部位随着金属向终锻型腔外流动；

钳口的长短根据预锻件的叉部毛边长短设计，钳口后端部的倾斜设置起到导向夹钳的作用，工人在夹取毛边的时候夹钳可以很容易夹持到毛边，从而提高生产效率，降低工人的劳动强度。

附图说明

图1是现有技术中花键轴叉预锻模具型腔的结构示意图；

图2是现有技术中花键轴叉预锻件的结构示意图；

图3本实用新型中花键轴叉预锻模具型腔的结构示意图；

图4是图3中的F-F剖视图；

图5是图3中M向视图；

图6是花键轴叉预锻件的结构示意图。

具体实施方式

如图3-图6所示，本实用新型的花键轴叉预锻模具型腔新结构，包括叉部腔4和位于叉部腔4后侧的杆部腔5，叉部腔4底部的中间位置设置有定位台6，定位台6上表面开设有定位槽7，定位槽7的横截面为弧面结构，定位槽7的深度由前向后厚度逐渐减小，定位槽7的后侧边缘与叉部腔4的底部齐平。

叉部腔4的前侧边缘的圆角R为15mm，即叉部腔4的耳圆的圆心向前偏移L，L=5mm。

预锻模具的下模8上表面和上模9下表面之间在叉部腔4前侧设置有钳口10，钳口10的前端与下模8的前侧边缘齐平，钳口10的后端部在下模8内自下而上倾斜，钳口10的后端部在上模9内自上而下倾斜。

定位槽7的弧面结构的尺寸根据圆钢坯料的直径确定，拔长后的圆钢坯料放置在定位台6的定位槽7上时，圆钢坯料外径与定位槽7底部相贴合，圆钢坯料可准确的放置在叉部腔4和杆部腔5中间，定位槽7有一定的深度且倾斜设置，不仅确保圆钢坯料不会移动，而且使圆钢坯料在预锻成型时的后坐力减小；

叉部腔4最前端的圆角由R4mm改进为R15mm，预锻件的耳圆部分加长，耳圆的圆心向前偏移L，使最叉部腔4前端成型速度快的金属向预锻前方排出，避免多余的金属回流，保证锻造后的预锻件缺陷位置在终锻型腔外面，在终锻时缺陷部位随着金属向终锻型腔外流动；

钳口10的长短根据预锻件的叉部毛边长短设计，钳口10后端部的倾斜设置起到导向夹钳的作用，工人在夹取毛边的时候夹钳可以很容易夹持到毛边，从而提高生产效率，降低工人的劳动强度。

与传统结构相比，本实用新型的优点以某种传动轴花键轴叉预锻件为例具有以下效果：

年产量25万件左右，锻件重量为20.8kg，原下料重量为23.5kg，材料利用率为88.5%。

①现下料重量为22.7kg，材料利用率提高3.1%，节约钢材：230000*（23.5-22.7）=184000kg

②废品率下降0.5%；节约钢材：230000*0.005*23.5=27025kg

③生产效率提高16%；

班产由500件/班提高到600件/班，降低生产过程成本。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。