专利名称：一种齿形转向摇臂轴热精密成形方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机械制造行业中精密成形工艺及其装置，具体是一种齿形转向摇臂轴热精密成形方法及其装置，适用复杂齿形异形件的生产。
背景技术：
齿形转向摇臂轴是一个带扇形块的异形齿形件(如图1、2所示)，是汽车转向器中的一个重要零件，随着汽车工业的迅速发展，需求量是越来越大。由于此类零件是带有扇形块的异形件，一般的加工方法(包括一汽、二汽及国外厂商)均用热模锻生产金属坯料锻件然后切削加工出齿形。由于该类零件是异形件，模锻时会产生很大的飞边并留有足够大的余量，材料利用率较低。郑州机械研究所于1992年研制了一种挤镦成形摇臂轴的新工艺(专利号ZL93221828.8)，成功的生产出无飞边的摇臂轴金属坯料锻件，这相对于普通模锻是一大进步，实现了无飞边锻造，可节约材料30%，但还须进行精加工。
发明内容
本发明的目的正是针对所上述现有技术中存在的不足之处而提供一种一步法成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件成形的齿形转向摇臂轴热精密成形方法及其装置。本发明是通过如下技术方案来实现的
本发明的齿形转向摇臂轴热精密成形方法采用主向(上下)挤镦及侧向挤压的成形方式，一步法成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件；它包括下述步骤将金属坯料放入凹模及挤镦套中，液压机滑块开始下行，上冲头开始接触并挤镦金属坯料，金属坯料在上冲头的挤压下，开始流入凹模的扇形空腔，当金属坯料充满扇形空腔时，侧置液压油缸开始加压， 带动侧置齿形冲头开始挤压流入扇形空腔的金属坯料，通过控制液压机滑块与侧置液压油缸的压力及行程，在上冲头与齿形冲头的共同作用下挤压成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件。本发明的适用所述成形方法的装置包括由凹模、扣放在凹模上方的挤镦套共同组成的设置有竖至连通模腔和侧置扇形模腔的齿形摇臂轴成型模，以及由上向下穿装在竖至连通模腔中的由液压机滑块驱动其作竖直位移运动的冲头、由下向上穿装在竖至连通模腔中的顶出杆，穿装在侧置扇形模腔内的由侧置液压油缸驱动其做水平位移运动的齿形冲头。本发明的有益效果如下
1、工艺简单流程短，达到精密成形的高效、节能、节材的目的。2、一步成形复杂齿形异形件，提高了效率并节约了模具材料及加工费用。3、更换凹模及相应的冲头，即可挤压成形其它复杂的锻件。
图1为齿形摇臂轴零件示意图。图2为图1的侧视图。图3为本发明装置的结构示意图。图中序号1为上冲头，2为挤镦套，3为金属坯料，4为侧液压缸，5为齿形冲头，6 为凹模，7为顶出杆。
具体实施例方式本发明以下将结合实施例(附图)做进一步描述
如图3所示，本发明的装置包括由凹模6、扣放在凹模6上方的挤镦套2共同组成的设置有竖直连通模腔和侧置扇形模腔的齿形摇臂轴成型模，以及由上向下穿装在竖至连通模腔中的由液压机滑块驱动其作竖直位移运动的冲头1、由下向上穿装在竖至连通模腔中的顶出杆7，穿装在侧置扇形模腔内的由侧置液压油缸4驱动其做水平位移运动的齿形冲头 5。本发明的齿形转向摇臂轴热精密成形方法采用主向(上下)挤镦及侧向挤压的成形方式，一步法成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件；它包括下述步骤将金属坯料放入凹模及挤镦套中，液压机滑块开始下行，上冲头开始接触并挤镦金属坯料，金属坯料在上冲头的挤压下，开始流入凹模的扇形空腔，当金属坯料充满扇形空腔时，侧置液压油缸开始加压，带动侧置齿形冲头开始挤压流入扇形空腔的金属坯料，通过控制液压机滑块与侧置液压油缸的压力及行程，在上冲头与齿形冲头的共同作用下挤压成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件。更具提讲首先将将金属坯料3放入由凹模6和挤镦套2共同组成的设置有竖直连通模腔和侧置扇形模腔的齿形摇臂轴成型模中，当液压机滑块开始下行时，上冲头1 开始接触并挤镦金属坯料3，金属坯料3的在上冲头1的挤压下，开始流入凹模6的侧置扇形模腔中，当上冲头1挤压至设定值时，侧置液压油缸4开始加压，带动侧置齿形冲5头开始挤压流入扇形空腔的金属坯料，通过控制液压机滑块与侧置液压油缸的压力及行程，在上冲头与齿形冲头的共同作用下挤压成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件，之后通过顶出杆7把已成形的齿形摇臂轴顶出凹模6，再放入金属坯料3，重复以上动作，进行下次。
权利要求
1.一种齿形转向摇臂轴热精密成形方法，其特征在于所述方法采用主向挤镦及侧向挤压的成形方式，一步法成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件；它包括下述步骤将金属坯料放入凹模及挤镦套中，液压机滑块开始下行，上冲头开始接触并挤镦金属坯料，金属坯料在上冲头的挤压下，开始流入凹模的扇形空腔，当金属坯料充满扇形空腔时，侧置液压油缸开始加压，带动侧置齿形冲头开始挤压流入扇形空腔的金属坯料，通过控制液压机滑块与侧置液压油缸的压力及行程，在上冲头与齿形冲头的共同作用下挤压成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件。
2.一种适用于权利要求1所述成形方法的装置，其特征在于所述装置包括由凹模 (6)、扣放在凹模(6)上方的挤镦套(2)共同组成的设置有竖直连通模腔和侧置扇形模腔的齿形摇臂轴成型模，以及由上向下穿装在竖至连通模腔中的由液压机滑块驱动其作竖直位移运动的冲头(1)、由下向上穿装在竖至连通模腔中的顶出杆(7)，穿装在侧置扇形模腔内的由侧置液压油缸(4)驱动其做水平位移运动的齿形冲头(5)。
全文摘要
一种齿形转向摇臂轴热精密成形方法及其装置，其特征在于所述方法采用主向挤镦及侧向挤压的成形方式，一步法成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件；它包括下述步骤将金属坯料放入凹模及挤镦套中，液压机滑块开始下行，上冲头开始接触并挤镦金属坯料，金属坯料在上冲头的挤压下，开始流入凹模的扇形空腔，当金属坯料充满扇形空腔时，侧置液压油缸开始加压，带动侧置齿形冲头开始挤压流入扇形空腔的金属坯料，通过数控控制液压机滑块与侧置液压油缸的压力及行程，在上冲头与齿形冲头的共同作用下挤压成形出带齿形的转向摇臂轴精密锻件。本发明的特点一步成形，工艺简单，流程短，达到精密成形的高效、节能、节材的目的。
文档编号B21J13/02GK102228948SQ201110099878
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者刘丹, 刘华, 刘珉, 刘飞, 孙红星, 张京学, 张燮昌, 王伟钦 申请人:郑州机械研究所