(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510488775.2
(22)申请日 2015.08.12
B21K 1/76(2006.01)
B21J 9/14(2006.01)
B21J 13/00(2006.01)
(71)申请人曹立新
地址442500 湖北省十堰市郧阳区谭家湾镇
谭家湾村三组208号
(72)发明人曹立新 黄永刚 曹坤 郑玉峰
(74)专利代理机构十堰博迪专利事务所 42110 代理人
高良军
(54)发明名称
(57)摘要
为了实现无飞边锻造，降低材料成本和生产
成本，本发明提出了一种推力杆头的无飞边锻造
方法，其采用专用锻造设备，具体步骤如下：1）、
预锻工艺：把加热的圆棒料放入预锻下模模腔
模具内侧封闭挤压圆棒料，形成预锻件；2）、终锻
工艺：在另外一台同样的锻造设备上，把预锻件
放入终锻下模模腔中，终锻上模、下模合模后，楔
块锁模机构进行锁模，然后左、右两电动螺旋机构
带动两终锻冲头挤压出两圆环结构，同时使坯料
充满模腔，得到终锻造毛坯。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 105081191 A 2015.11.25
C N 105081191
A
1.一种推力杆头的无飞边锻造方法，其特征在于：涉及的专用锻造设备的结构为：包括左立柱、右立柱、上梁、下梁、滑块、主液压缸、下顶料液压缸，左立柱、右立柱、上梁、下梁构成机架，滑块通过导向副在左立柱、右立柱上导向，主液压缸安装在上梁上，主液压缸驱动滑块；下顶料液压缸安装在下梁的下面； 左立柱、右立柱上分别安装有左电动螺旋机构、右电动螺旋机构；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构的结构相同，具体结构为：由两个电机经过一级齿轮把动力传递给飞轮，由飞轮再把动力传递给螺旋副，再由螺旋副把动力传递给滑块，从而实现动力输出；
滑块的上面分别设有左固定楔块、右固定楔块；上梁的下面设有楔块锁模机构，楔块锁模机构包括左楔块锁模机构、右楔块锁模机构，左楔块锁模机构由左侧小液压缸、左活动楔块组成，左侧小液压缸驱动左活动楔块；右楔块锁模机构由右侧小液压缸；右活动楔块组成，右侧小液压缸驱动右活动楔块；左活动楔块的上端面、右活动楔块的上端面分别与上梁的下端面滑动配合；
使用时，滑块下移到位，楔块锁模机构锁紧滑块，克服锻压时产生的张力；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构，横向实现快速挤压锻造；
无飞边锻造的具体步骤如下：
1）、预锻工艺：把加热的圆棒料放入预锻下模模腔中，专用锻造设备滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动预锻上模快速移动与下模进行合模，合模后，楔块锁模机构进行锁模，然后由电动螺旋压力机构带动镦粗冲头朝向模具内侧封闭挤压圆棒料，形成预锻件，然后电动螺旋机构带动镦粗冲头回位，楔块锁模机构回位，最后滑块回位，完成预锻造过程；
2）、终锻工艺：在另外一台同样的锻造设备上，把预锻件放入终锻下模模腔中，专用锻造设备滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动终锻上模快速移动与下模进行合模，合模后，（专用锻造设备）楔块锁模机构进行锁模，然后左、右两电动螺旋机构带动两终锻冲头挤压出两圆环结构，同时使坯料充满模腔，得到终锻造毛坯，然后两电动螺旋机构带动两挤压冲头回位，楔块锁模机构回位，最后滑块回位，完成锻造过程。
一种推力杆头的无飞边锻造方法
技术领域
[0001] 本发明为一种推力杆头的锻造方法，具体是推力杆头的无飞边锻造方法。
背景技术
[0002] 推力杆头是重型汽车平衡悬架系统中推力杆总成上的主要部件之一。目前如图1所示的推力杆头毛坯锻造生产和成品机加工过程中生产成本均很高，有如下急待解决的问题：锻造工步比较多（工步一般是：镦粗--预锻--终锻--切边），相应的设备投入多、设备投资大、能耗大、锻造生产效率低；推力杆头结构形状为圆杆采用加强筋与圆环连接组成，整体截面变化很大，使得锻造难度大、锻造时飞边很大就造成材料利用率很低；因为空心圆环结构，为了毛坯锻造后脱模，内孔必须增加较大的拔模斜度就造成后期机加工成品时加工余量很大、工时费用比较高、机加工效率低。
发明内容
[0003] 为了克服现有推力杆头锻造毛坯在生产过程中的诸多不足之处，节省设备投资和能耗，降低材料成本和生产成本，本发明提出一种推力杆头的无飞边锻造方法。
[0004] 本发明的技术方案是：一种推力杆头的无飞边锻造方法，其特征在于：涉及的专用锻造设备的结构为：包括左立柱、右立柱、上梁、下梁、滑块、主液压缸、下顶料液压缸，左立柱、右立柱、上梁、下梁构成机架，滑块通过导向副在左立柱、右立柱上导向，主液压缸安装在上梁上，主液压缸驱动滑块；下顶料液压缸安装在下梁的下面；
左立柱、右立柱上分别安装有左电动螺旋机构、右电动螺旋机构；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构的结构相同，具体结构为：由两个电机经过一级齿轮把动力传递给飞轮，由飞轮再把动力传递给螺旋副，再由螺旋副把动力传递给滑块，从而实现动力输出；
滑块的上面分别设有左固定楔块、右固定楔块；上梁的下面设有楔块锁模机构，楔块锁模机构包括左楔块锁模机构、右楔块锁模机构，左楔块锁模机构由左侧小液压缸、左活动楔块组成，左侧小液压缸驱动左活动楔块；右楔块锁模机构由右侧小液压缸；右活动楔块组成，右侧小液压缸驱动右活动楔块；左活动楔块的上端面、右活动楔块的上端面分别与上梁的下端面滑动配合；
使用时，滑块下移到位，楔块锁模机构锁紧滑块，克服锻压时产生的张力；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构，横向实现快速挤压锻造；
无飞边锻造的具体步骤如下：
1）、预锻工艺：把加热的圆棒料放入预锻下模模腔中，专用锻造设备滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动预锻上模快速移动与下模进行合模，合模后，楔块锁模机构进行锁模，然后由电动螺旋压力机构带动镦粗冲头朝向模具内侧封闭挤压圆棒料，形成预锻件，然后电动螺旋机构带动镦粗冲头回位，楔块锁模机构回位，最后滑块回位，完成预锻造过程；
2）、终锻工艺：在另外一台同样的锻造设备上，把预锻件放入终锻下模模腔中，专用锻
造设备滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动终锻上模快速移动与下模进行合模，合模后，（专用锻造设备）楔块锁模机构进行锁模，然后左、右两电动螺旋机构带动两终锻冲头挤压出两圆环结构，同时使坯料充满模腔，得到终锻造毛坯，然后两电动螺旋机构带动两挤压冲头回位，楔块锁模机构回位，最后滑块回位，完成锻造过程。
[0005] 本发明的有益效果是：应用本发明在推力杆头锻造过程中，预锻件是预锻模具合模后由镦粗冲头封闭镦粗挤压完成，终锻毛坯是在终锻造模具合模后由左、右两根挤压冲头封闭挤压预锻件而充满模腔后得到的，由于挤压冲头不带拔模斜度，可以减轻毛坯重量，锻造过程中不产生飞边，就可以减小原材料的重量，达到降低原材料消耗的目的。应用本锻造方法进行推力杆头锻造生产，可以使设备投资节省70%以上，锻件毛坯减重约10%左右，节约材料30%左右。
附图说明
[0006] 图1是本发明推力杆头毛坯结构简图。
[0007] 图2是本发明涉及的专用锻造设备示意图。
[0008] 图3是本发明涉及的专用锻造设备右视图。
[0009] 图4是本发明预锻模具及坯料三维简图。
[0010] 图5是本发明终锻模具及预锻件的三维简图。
[0011] 图6是本发明锻造完毕后的模具及终锻件三维简图。
[0012] 其中：1为左立柱；2为左电动螺旋机构；3为左侧小液压缸；4为左活动楔块；5为左固定楔块；6为主液压缸；7为上梁；8为右活动楔块；9为右固定楔块；10为滑块；11为右侧小液压缸；12为右电动螺旋机构；1201为螺旋副；1202为滑块；1203为飞轮；1204为电机；1205为一级齿轮；13为右立柱；14为下顶料液压缸；15为下梁；16为预锻上模；17为预锻下模；18为加热圆坯料；19为右镦粗冲头。20为预锻件；21为终锻上模；22为终锻下模；23为左挤压冲头；24为右挤压冲头；25为最终推力杆头毛坯。
具体实施方式
[0013] 如图1所示，是本发明涉及的推力杆头毛坯结构简图。
[0014] 如图2所示的专用锻压设备，包括左立柱1、右立柱13、上梁7、下梁15、滑块10、主液压缸6、下顶料液压缸14，左立柱1、右立柱13、上梁7、下梁15构成机架，滑块10通过导向副在左立柱1、右立柱13上导向，主液压缸6安装在上梁7上，主液压缸6驱动滑块10；下顶料液压缸14安装在下梁的下面，左立柱、右立柱上分别安装有左电动螺旋机构2、右电动螺旋机构12；滑块的上面分别设有左固定
楔块5、右固定楔块9；上梁的下面设有楔块锁模机构，楔块锁模机构包括左楔块锁模机构、右楔块锁模机构，左楔块锁模机构由左侧小液压缸3、左活动楔块4组成，左侧小液压缸3驱动左活动楔块4；右楔块锁模机构由右侧小液压缸11、右活动楔块8组成，右侧小液压缸11驱动右活动楔块8；左活动楔块4的上端面、右活动楔块8的上端面分别与上梁7的下端面滑动配合；
使用时，滑块10下移到位，楔块锁模机构锁紧滑块，克服锻压时产生的张力；左电动螺旋机构、右电动螺旋机构横向实现快速挤压锻造。
[0015] 如图2、图3所示，在本发明中，左电动螺旋机构及右电动螺旋机构的结构相同，右
电动螺旋机构的结构是：由两个电机1204经过一级齿轮1205把动力传递给飞轮1203，由飞轮1203再把动力传递给螺旋副1201，再由螺旋副1201把动力传递给滑块1202，从而实现电动螺旋机构的动力输出。
[0016] 下顶料液压缸可根据不同的产品，来调整倾斜角度。
[0017] 本发明所采用如图2所示的专用锻造设备的主要功能是：滑块在主液压缸的动力作用下能垂直向下（或向上）进行快速闭合（或打开）模具；闭合（或打开）模具后，左、右两立柱上的两油缸分别带动楔块能卡入（或退出）上梁与滑块之间实现模具闭锁（或开锁）；闭锁（或开锁）模具以后，左
、右横向运动的两电动螺旋压力机构带能动冲头能进行快速挤压锻造（或退回）；需要顶出锻件时，顶料机构可根据不同的产品，能调整顶料杆的倾斜角度。[0018] 由于上述专用锻造设备的使用，本发明生产出来如图1所示的推力杆头毛坯。[0019] 在本发明中，所述左电动螺旋机构及右电动螺旋机构的结构是现有技术，有两种情况：
第一种，可以是直驱式电动螺旋压力机的螺旋传动部分，包括电机、由电机直接驱动的飞轮、固定在飞轮上的螺杆、由螺杆通过螺旋副驱动的滑块；
第二种，可以是经过一级齿轮传递的电动螺旋压力机的螺旋传动部分，包括多个电机，多个电机的转轴上固定有传动齿轮，传动齿轮与飞轮的边缘啮合，实现动力传递；螺杆与飞轮固定连接，由螺杆通过螺旋副驱动的滑块。
[0020] 实施方式：如图4、图5、图6所示，详细描述本发明锻造生产推力杆头毛坯的过程：生产时，把加热的圆坯料18放入预锻下模17模腔中，锻造设备（采用图2所示的锻造设备）滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动预锻上模16与预锻下模17进行闭合，向下的动力作用下对预锻下模17进行合模，合模后，由楔块锁模机构形成预锻造上、下模具的锁模，此时右电动螺旋机构快速推动镦粗冲头19施加朝向模腔内侧的力对坯料进行封闭镦粗挤压，然后电动螺旋机构带动镦粗冲头回位，再左、右动力油缸带动两楔块回位，最后滑块带动预锻上模16回位，完成毛坯预锻造得到无飞边的预锻件20；
再把预锻件20放入终锻下模22的模腔内，在另一台与预锻相同的专用锻造设备上，滑块在主液压缸垂直向下的动力作用下，带动终锻上模21锻造压力机向下的动力作用下与终锻下模22闭合后，合模后由楔块锁模机构形成终锻上模21、下模22的锁模，此时左、右两电动螺旋滑块快速推动左挤压冲头23、右挤压冲头24挤压出两圆环结构，同时使坯料充满模腔，然后电动螺旋机构带动两挤压冲头回位，再左、右动力油缸带动两楔块回位，最后滑块带动终锻上模21回位，得到得到推力杆头毛坯25，完成锻造过程。
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