一种叉式突缘预锻模具的制作方法

本技术属于汽车工业，具体涉及一种叉式突缘预锻模具。

背景技术：

1、叉式突缘应用在重型卡车的驱动系统，用于传递动力和扭矩。现有的叉式突缘通常采用铸件作为机加工毛坯，具有花键孔可以铸造出通孔、出模斜度较小、整体加工余量小的优点。但铸件毛坯可能存在砂眼、气孔、缩松等缺陷，机加工后的整体废品率较高，同时铸件的机械性能存在不足，对叉式突缘的使用性能、安全性存在影响。

2、叉式突缘成品如图1、图2和图3所示，包括上部、中部和下部三个部分，其上部是对称的两个方形突起1，方形突起1的上端面中间有弧形凹槽2；中部为大直径小厚度的圆盘3，在圆盘3上表面中心处有方形浅槽4，下部为小直径大高度的圆锥筒状结构5，圆盘3中心部位除了设有方形浅槽4外，圆盘3内部和圆锥筒状结构5内孔上部为多个圆柱台阶中空结构6，圆锥筒状结构5内孔的中下部为花键孔结构7。这种叉式突缘锻件在锻造过程中存在一定难度，需要进行以下工艺流程为：下料→加热→镦粗→预锻→终锻→切边→调质→抛丸，其中在预锻工序在镦粗工序和终锻工序之间，因此需要对预锻模具进行良好的设计，以起到衔接、过渡以及减少终锻后毛边、提高终锻效率的作用。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种良好衔接镦粗工序和终锻工序、减少终锻后毛边、提高终锻效率的叉式突缘预锻模具。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种叉式突缘预锻模具，包括预锻上模和预锻下模，预锻上模底部与预锻下模顶部之间合围成预锻型腔，预锻上模下表面和预锻下模上表面之间在预锻型腔的周围形成水平的分模面，预锻型腔包括左叉部腔、右叉部腔、圆盘部腔和柱形腔，圆盘部腔和柱形腔的中心线重合且该中心线沿垂直方向设置，圆盘部腔上半部位于预锻上模中，圆盘部腔下半部位于预锻下模中，左叉部腔和右叉部腔关于圆盘部腔的中心线左右对称，左叉部腔下端口与圆盘部腔顶部左侧连通，右叉部腔下端口与圆盘部腔顶部右侧连通，柱形腔上端口与圆盘部腔底部连通。

3、预锻下模内在柱形腔底部设有上细下粗呈圆台状的凸台，凸台与柱形腔的中心线重合，凸台外圆与柱形腔下端内壁之间形成环形槽。

4、柱形腔内圆具有2-5°的拔模斜度。

5、左叉部腔下端口与圆盘部腔上侧面之间、右叉部腔下端口与圆盘部腔上侧面之间、柱形腔上端口与圆盘部腔下侧面之间、凸台上端面与凸台外圆之间、环形槽底部的内圈与凸台外圆之间、以及环形槽底部的外圈与柱形腔内壁之间均通过圆弧面过渡。

6、预锻下模内部沿柱形腔中心线开设有竖孔，竖孔上端口位于凸台上端面中心，竖孔内设有顶杆，顶杆下端连接有用于驱动顶杆上下移动的气缸。

7、预锻下模上表面开设有两个定位槽，两个定位槽关于圆盘部腔的中心线对称布置，两个定位槽与圆盘部腔外圆连通。

8、采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

9、1、叉式突缘成品的两个方形突起是锻件最难成形的部分，在预锻时着重为方形突起分配坯料，左叉部腔和右叉部腔上端面为平整结构，因此将左叉部腔和右叉部腔的横截面自上而下逐渐增大，这样材料更容易充满叉部腔，同时更容易脱模。

10、2、柱形腔内圆具有2-5°的拔模斜度，优选3°，节约材料且方便脱模。

11、3、凸台的设置可以与镦粗工序后的制坯件、终锻模具型腔相配合，使制坯件放入预锻型腔、预锻件放入终锻模具都能方便、快速地对中、定位，提高工人的生产效率。凸台的设置可提前成形终锻件的部分底部盲孔，也可以降低终锻模具的磨损速度，延长终锻模具的使用寿命。制坯件、预锻件、终锻件的下部都是锥形回转体，可以方便地对中放置。

12、4、预锻件上部和终锻件上部都有方形突起，预锻件放到终锻模具后，其方形突起必须与终锻模具的型腔相对应才能保证终锻件成形，而不产生折叠、充不满等缺陷。凸台是回转体，导致预锻件放置到终锻模具的型腔后方形突起不能准确、快速定位，因此在预锻模具和终锻模具的下模表面上分别设置了对应的定位槽。这样预锻件的毛边带有突起，可以卡在终锻模具表面的定位槽内，使得预锻件的方形突起准确与终锻模具的型腔相对应。对工人操作要求低，有利于生产效率提高，锻件成品率提高。

13、5、预锻型腔在任意相邻的两侧面相交处通过圆弧面过渡，这样在预锻时可减小对预锻模具的冲击力，延长模具使用寿命，同时也避免坯料金属在这些拐角部位流动不顺或者折叠，更容易充满预锻型腔。

14、6、在预锻下模内部设置顶杆，在锻件脱模时，启动气缸驱动顶杆向上移动，顶杆将预锻件向上，工作人员使用夹钳夹持盘部使预锻件脱模。

技术特征：

1.一种叉式突缘预锻模具，包括预锻上模和预锻下模，预锻上模底部与预锻下模顶部之间合围成预锻型腔，预锻上模下表面和预锻下模上表面之间在预锻型腔的周围形成水平的分模面，其特征在于：预锻型腔包括左叉部腔、右叉部腔、圆盘部腔和柱形腔，圆盘部腔和柱形腔的中心线重合且该中心线沿垂直方向设置，圆盘部腔上半部位于预锻上模中，圆盘部腔下半部位于预锻下模中，左叉部腔和右叉部腔关于圆盘部腔的中心线左右对称，左叉部腔下端口与圆盘部腔顶部左侧连通，右叉部腔下端口与圆盘部腔顶部右侧连通，柱形腔上端口与圆盘部腔底部连通。

2.根据权利要求1所述的一种叉式突缘预锻模具，其特征在于：预锻下模内在柱形腔底部设有上细下粗呈圆台状的凸台，凸台与柱形腔的中心线重合，凸台外圆与柱形腔下端内壁之间形成环形槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种叉式突缘预锻模具，其特征在于：柱形腔内圆具有2-5°的拔模斜度。

4.根据权利要求1或2所述的一种叉式突缘预锻模具，其特征在于：左叉部腔下端口与圆盘部腔上侧面之间、右叉部腔下端口与圆盘部腔上侧面之间、柱形腔上端口与圆盘部腔下侧面之间、凸台上端面与凸台外圆之间、环形槽底部的内圈与凸台外圆之间、以及环形槽底部的外圈与柱形腔内壁之间均通过圆弧面过渡。

5.根据权利要求1或2所述的一种叉式突缘预锻模具，其特征在于：预锻下模内部沿柱形腔中心线开设有竖孔，竖孔上端口位于凸台上端面中心，竖孔内设有顶杆，顶杆下端连接有用于驱动顶杆上下移动的气缸。

6.根据权利要求1或2所述的一种叉式突缘预锻模具，其特征在于：预锻下模上表面开设有两个定位槽，两个定位槽关于圆盘部腔的中心线对称布置，两个定位槽与圆盘部腔外圆连通。

技术总结
一种叉式突缘预锻模具，包括预锻上模和预锻下模，预锻上模底部与预锻下模顶部之间合围成预锻型腔，预锻型腔包括左叉部腔、右叉部腔、圆盘部腔和柱形腔，圆盘部腔和柱形腔的中心线重合且该中心线沿垂直方向设置，圆盘部腔上半部位于预锻上模中，圆盘部腔下半部位于预锻下模中，左叉部腔和右叉部腔关于圆盘部腔的中心线左右对称，左叉部腔下端口与圆盘部腔顶部左侧连通，右叉部腔下端口与圆盘部腔顶部右侧连通，柱形腔上端口与圆盘部腔底部连通。本技术原理科学、结构简单、易于脱模、方便终锻时的定位、提高生产效率和锻件成品率。

技术研发人员：李洁,曹可心,胡卫华,郭艳珺,宋航,吴会英,时利娟,赵帅,田鹏,李广宇
受保护的技术使用者：许昌中兴锻造有限公司
技术研发日：20230713
技术公布日：2024/1/22