Abstrakt
Die vorliegende Erfindung stellt einen Warmschmiederohling für die Kaltbearbeitung eines Präzisionsschmiedeteils einer Gabel mit drei Stiften bereit. Der Warmschmiederohling umfasst einen Griff und einen schalenförmigen Kopf, und die innere Hohlraumoberfläche des Kopfes ist in Umfangsrichtung mit mehreren sphärischen Bahnen verteilt, wobei zwischen benachbarten sphärischen Bahnen sphärische Oberflächen vorhanden sind; Der Querschnitt am Boden des inneren Hohlraums des Kopfes ist die Bezugsfläche für den Schüsselboden des Kopfes. Die Außenfläche oberhalb der Schüsselboden-Referenzfläche des Kopfes ist in zwei Teile geteilt. Die erste Außenfläche entspricht der Kugelbahn im Inneren des Kopfes und die zweite Außenfläche entspricht der Kugelfläche im Inneren des Kopfes. Die erste Außenfläche weist eine Formschräge auf, die sich von der Bezugsfläche des Kopfes am Schüsselboden nach oben erstreckt, und die axiale Tangente, die der Formschräge entspricht, bildet einen Winkel mit der Achse des Warmschmiedestücks. Die zweite Außenfläche weist eine Schräge auf, die sich von der Bezugsfläche des Kopfes am Schüsselboden nach oben erstreckt, und die axiale Tangente, die der Schräge entspricht, bildet einen Winkel mit der Achse des Warmschmiedestücks. Der erste und zweite Winkel sind nicht gleich. Die vorliegende Erfindung vermeidet das Auftreten von Rissen am Boden des Formhohlraums des Kopfes aufgrund eines übermäßigen Kältemitteldrucks und verbessert die Produktionsqualität der Dreistift-Achsgabel.
Beschreibung
Warmschmiederohlinge für die Kaltbearbeitung von Präzisionsschmiedeteilen mit drei Zapfengabeln
technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Produktionstechnologie von Gabeln mit drei Stiftachsen, insbesondere auf einen Warmschmiederohling für die Kaltbearbeitung von Präzisionsschmiedeteilen für Gabeln mit drei Stiftachsen.
Hintergrundtechnologie
Die Getriebewelle eines Autos ist die direkte Antriebskomponente für die Drehung der Räder. Wenn das Auto fährt, wird das vom Motor abgegebene Drehmoment über ein mehrstufiges Getriebe und den Fahrer auf die Getriebewelle übertragen und dann über die Getriebewelle auf die Räder übertragen, wodurch das Auto vorwärts oder rückwärts geschoben wird. Es ist ein wichtiges Bauteil zur Drehmomentübertragung im Auto. Die Dreistift-Achsgabel ist die tragende Hauptkomponente der Getriebewelle eines Automobils und ihr Betriebszustand ist äußerst komplex. Seine Leistung wirkt sich direkt auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Automobilgetriebes aus.
Gabeln mit drei Zapfen werden in der Regel in einem kombinierten Warm- und Kaltumformverfahren hergestellt. Der typische Prozess dieses Prozesses (am Beispiel des Präzisionsschmiedens einer dreipoligen Achsgabel mit einem Automobil-Gleichlaufgelenk) umfasst: Schneiden → Kugelstrahlen → Vorbeschichtung mit Graphit → Induktionserwärmung → Vorwärtsextrusionsgriff → Stauchen des Vorgeformten Kopfhohlraum → Umkehrfließpressen des warmen Schmiederohlings → temperaturgesteuertes Abkühlen → Kugelstrahlen → Verseifung → Kaltbearbeitung (Kaltfließpressen mit reduziertem Durchmesser). Der durch Umkehrfließpressen geformte Warmschmiederohling wirkt sich direkt auf den anschließenden Kaltumformprozess aus. Der Warmschmiederohling, der bei der bestehenden Kaltbearbeitung verwendet wird, hat eine Schrägenschräge von 6 Grad mit einer Höhe von etwa 5 mm (dargestellt als 4,739 ± 0,5 in Abbildung 1), beginnend mit der Referenzfläche A des Schüsselbodens des Kopfes, as Wie in Abbildung 1 dargestellt. Die Schräge von 6 Grad erstreckt sich bis zur Bodenebene B des Kopfes, wo Kopf und Griff verbunden sind, und der entsprechende Innenhohlraumdurchmesser an der Referenzfläche A des Kopfes am Schüsselboden beträgt D. In der tatsächlichen Produktion , wenn das Leerzeichen Das Warmschmieden der Achsengabel mit drei Stiften ist unsachgemäß ausgeführt. Aufgrund des übermäßigen Kaltfließpressdrucks während der Kaltbearbeitung des Kopfhohlraums können Risse am Boden des Formhohlraums auftreten.
Daher wird ein warmgeschmiedeter Rohling mit drei Stiftachsengabeln benötigt, der für den Kaltbearbeitungsprozess geeignet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der oben erwähnten Mängel der bestehenden Technologie besteht der Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen warmgeschmiedeten Rohling für die Kaltbearbeitung eines Präzisionsschmiedeteils einer Gabel mit drei Zapfenachsen bereitzustellen, mit dem das Problem gelöst werden kann, dass bei der Herstellung leicht Risse auftreten In der bestehenden Technologie gelangt der Warmschmiederohling in den Kaltveredelungsprozess.
Um die oben genannten Ziele und andere damit verbundene Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Warmschmiederohling für die Kaltbearbeitung einer Präzisionsschmiedegabel mit drei Stiftachsen bereit. Der warm geschmiedete Rohling umfasst einen Griff und einen schalenförmigen Kopf, und die innere Hohlraumoberfläche des Kopfes ist mit mehreren Kugelbahnen in Umfangsrichtung verteilt, mit Kugeloberflächen zwischen benachbarten Kugelbahnen; Der Querschnitt am Boden des inneren Hohlraums des Kopfes ist die Bezugsfläche für den Schüsselboden des Kopfes. Die Außenfläche über der Referenzfläche des Schüsselbodens des Kopfes ist in zwei Teile geteilt, ein Teil wird als Außenfläche eins bezeichnet und entspricht der Kugelbahn im Inneren des Kopfes, und der andere Teil wird als Außenfläche zwei bezeichnet und entspricht zur Kugeloberfläche im Inneren des Kopfes. Die Außenfläche weist eine Formschräge auf, die sich von der Bodenreferenzfläche des Kopfes nach oben erstreckt, und die axiale Tangente, die der Formschräge entspricht, bildet einen Winkel eins mit der Achse des Warmschmiedestücks. Die Außenfläche 2 weist eine Formschräge 2 auf, die sich von der Bezugsfläche des Kopfes am Schüsselboden nach oben erstreckt, und die axiale Tangente, die der Formschräge 2 entspricht, bildet mit der Achse des Warmschmiedestücks einen Winkel 2. Winkel eins und Winkel zwei sind nicht gleich.
Vorzugsweise ist der Querschnitt, an dem der Griff mit dem Kopf verbunden ist, die untere Ebene des Kopfes, und die axiale Tangente, die der Außenfläche zwischen der unteren Ebene des Kopfes und der Referenzebene des Schüsselbodens des Kopfes entspricht, ist parallel zur Achse des Warmschmiedens.
Vorzugsweise beträgt die axiale Höhe der geneigten Ebene eins 6-8mm; Und der Winkel beträgt 13 Grad bis 15 Grad.
Der bevorzugte Winkel beträgt 14 Grad.
Vorzugsweise beträgt die axiale Höhe der Schrägfläche 2 6-8mm; Und der genannte Winkel liegt zwischen 8 Grad und 10 Grad.
Der bevorzugte Winkel beträgt 11 Grad.
Vorzugsweise sind die Fläche eins und die Außenfläche zwei durch eine Übergangsfläche verbunden, die eine schräge Schrägfläche drei aufweist, die sich von der Schüsselboden-Referenzfläche des Kopfes nach oben erstreckt. Die axiale Tangente, die der Schrägfläche 3 entspricht, bildet mit der Achse des Warmschmiedestücks einen Winkel 3, und der Winkel 3 beträgt 10 bis 12 Grad.
Vorzugsweise beträgt die Höhe der Schräge 3 6-8mm.
Wie oben beschrieben, hat der Warmschmiederohling, der für die Kaltbearbeitung des Präzisionsschmiedeteils der Gabel mit drei Stiftachsen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die folgenden vorteilhaften Wirkungen: Die Außenfläche des Kopfes ist in zwei Teile geteilt, einen für die Kugelbahn des Kopfes Hohlraum und das andere für die sphärische Oberfläche des Kopfhohlraums, und die beiden Teile sind unterschiedlich konstruiert, um unterschiedliche Entformungswinkel zu haben, wodurch der Kaltfließpressdruck während des Kaltveredelungsprozesses reduziert und ein übermäßiger Kältemitteldruck vermieden wird, der zu Rissen führen kann Boden der Kopfhöhle, und Verbesserung der Produktionsqualität der Dreistift-Achsgabel.
Angehängte Bildbeschreibung
Abbildung 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines warmgeschmiedeten Rohlings für eine Gabel mit drei Stiftachsen nach dem Stand der Technik.
Abbildung 2 zeigt ein schematisches Diagramm des warmgeschmiedeten Rohlings der Gabel mit drei Stiftachsen der vorliegenden Erfindung.
Abbildung 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der CC-Linie in Abbildung 2.
Spezifische Implementierungsmethode
Die folgenden spezifischen Ausführungsformen veranschaulichen die Implementierung der vorliegenden Erfindung, und diejenigen, die mit dieser Technologie vertraut sind, können andere Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung anhand des in dieser Spezifikation offenbarten Inhalts leicht verstehen.
Bitte beachten Sie die Abbildungen 1 bis 3. Es ist zu beachten, dass die in den beigefügten Zeichnungen dieser Spezifikation gezeigten Strukturen, Proportionen, Größen usw. nur dem Zweck dienen, mit dem in der Spezifikation offenbarten Inhalt zusammenzuarbeiten, um das Verständnis und die Lektüre zu erleichtern Informationen von Personen, die mit dieser Technologie vertraut sind, und sollen die Bedingungen, unter denen die vorliegende Erfindung implementiert werden kann, nicht einschränken. Sie haben daher keine inhaltliche technische Bedeutung. Jegliche Modifikation der Struktur, Änderung des Proportionsverhältnisses oder Anpassung der Größe sollte dennoch in den Umfang des in der vorliegenden Erfindung offenbarten technischen Inhalts fallen, ohne die Wirksamkeit und Ziele zu beeinträchtigen, die durch die vorliegende Erfindung erreicht werden können. Unterdessen dienen die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe wie „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „Mitte“ und „eins“ nur der Klarheit der Beschreibung und sind nicht dazu gedacht schränken den Umfang der vorliegenden Erfindung ein. Alle Änderungen oder Anpassungen in ihren relativen Beziehungen, ohne wesentliche Änderungen im technischen Inhalt, gelten ebenfalls als Umfang der vorliegenden Erfindung.
Wie in den Abbildungen 2 und 3 dargestellt, stellt die vorliegende Erfindung einen Warmschmiederohling für die Kaltbearbeitung eines Präzisionsschmiedeteils einer Dreistift-Achsgabel bereit. Der Warmschmiederohling umfasst einen Griffabschnitt 2 und einen schalenförmigen Kopfabschnitt 1. Die innere Hohlraumoberfläche des Kopfabschnitts 1 ist mit mehreren Kugelbahnen 11 in Umfangsrichtung verteilt, und die angrenzenden Kugelbahnen sind sphärische Oberflächen 12; Der Querschnitt am Boden des inneren Hohlraums des Kopfes ist die Bezugsfläche A des Kopfes für den Schüsselboden. Die Außenfläche über der Schüsselboden-Referenzfläche A des Kopfes ist in zwei Teile geteilt, ein Teil wird als Außenfläche F1 bezeichnet und entspricht der Laufbahn 11 im Inneren des Kopfes, und der andere Teil wird als Außenfläche bezeichnet F2 und entspricht der sphärischen Oberfläche 12 im Inneren des Kopfes. Die Außenfläche F1 weist eine geneigte Formschrägeebene 1 auf, die sich von der Bezugsfläche A des Kopfes am Schüsselboden nach oben erstreckt, und die axiale Tangente, die der geneigten Formschrägeebene 1 entspricht, bildet mit der Achse des Warmschmiedestücks einen Winkel von einem θ. Die Außenfläche F2 weist eine geneigte Formschrägeebene 2 auf, die sich von der Bezugsfläche A des Kopfes am Schüsselboden nach oben erstreckt, und die geneigte Formschrägeebene 2 entspricht der geneigten Formschrägeebene 2. Die axiale Tangente des Schmiedestücks bildet mit der Achse einen Winkel 2a des Warmschmiedens, und der Winkel θ und der Winkel 2a sind nicht gleich. Die vorliegende Erfindung unterteilt die Außenfläche des Kopfes in zwei Teile, einen für die Kugelbahn 11 innerhalb der Kopfhöhle und einen für die sphärische Oberfläche 12 innerhalb der Kopfhöhle. Es werden unterschiedliche Designs für die beiden Teile mit unterschiedlichen Entformungsschrägen hergestellt, um den Kaltfließpressdruck während des Kaltbearbeitungsprozesses zu reduzieren, zu verhindern, dass übermäßiger Kältemitteldruck Risse am Boden des Kopfhohlraums verursacht, und die Produktionsqualität zu verbessern aus Präzisionsschmiedeteilen mit drei Stiftgabeln.
Um den Kältemitteldruck auf den warmen Schmiederohling während des Kaltbearbeitungsprozesses besser zu reduzieren, ist in dieser Ausführungsform der Querschnitt an der Verbindung zwischen dem Griff 2 und dem Kopf 1 die untere Ebene B des Kopfes. Die axiale Tangente der Außenfläche zwischen der Bodenebene B des Kopfes und der Schüsselboden-Referenzebene A des Kopfes verläuft parallel zur Achse des Warmschmiedestücks, d. h. der Außenfläche zwischen der Bodenebene B des Kopfes und Die Bezugsebene A des Kopfes am Schüsselboden weist keine Neigung auf und ist zylindrisch.
Um Risse während des Kaltbearbeitungsprozesses zu vermeiden, beträgt die axiale Höhe H der Schrägfläche 1 in dieser Ausführungsform 6-8 mm; Und der Winkel θ beträgt 13 Grad bis 15 Grad. Die bevorzugte axiale Höhe H der geneigten Schrägebene beträgt 7,5 mm und der Winkel θ beträgt 14 Grad. Um das Auftreten von Rissen während des Kaltbearbeitungsprozesses zu vermeiden, beträgt die axiale Höhe H des Entformungswinkels 2 in dieser Ausführungsform 6-8mm; Und der Winkel 2a liegt zwischen 8 Grad und 10 Grad. Die bevorzugte axiale Höhe H der geneigten Schrägebene 2 beträgt 7,5 mm und der Winkel 2a beträgt 11 Grad. Diese Einstellung verringert die Querschnittsfläche der Bezugsebene A des Schüsselbodens am Kopf, verringert die Reduktionsrate des Kaltbearbeitungsteilabschnitts und verringert den Kaltfließpressdruck.
In dieser Ausführungsform sind die Außenfläche F1 und die Außenfläche F2 durch eine Übergangsfläche F3 verbunden, wie in Abbildung 3 dargestellt. Die Übergangsfläche F3 weist eine geneigte Schrägfläche 3 auf, die sich von der Schüsselboden-Referenzfläche A des Kopfes nach oben erstreckt. Die axiale Tangente, die der Schrägfläche 3 entspricht, bildet mit der Achse des Warmschmiedeteils einen Winkel 3, und der Winkel 3 beträgt 10 bis 12 Grad. Die bevorzugte Höhe für den Entformungswinkel drei beträgt 6-8mm.
Basierend auf dem Design des Warmschmiederohlings, der für die Kaltbearbeitung der oben erwähnten Dreistift-Achsgabel verwendet wird und mit der 3D-Schmiedeumformsimulationssoftware DEOFORM simuliert wurde, beträgt die maximale Druckbelastung beim Kaltfließpressen 478 KN. Verglichen mit dem Warmschmiederohling, der in der bestehenden Technologie für die Kaltbearbeitung der Dreistift-Achsgabel verwendet wird, wird die maximale Druckbelastung beim Kaltfließpressen um 13,5 % reduziert, wodurch Risse am Boden der Schmiedeschale während der Kaltbearbeitung vermieden und die Lebensdauer verbessert werden des Schmiedens.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Warmschmiederohling, der für die Kaltbearbeitung des Präzisionsschmiedeteils der Gabel mit drei Stiftachsen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Außenfläche des Kopfes in zwei Teile teilt, einen für die Kugelbahn 11 des Kopfhohlraums und einen für die Kugel Oberfläche 12 der Kopfhöhle. Es werden unterschiedliche Konstruktionen für die beiden Teile mit unterschiedlichen Entformungswinkeln hergestellt, um den Kaltfließpressdruck während des Kaltbearbeitungsprozesses zu reduzieren, zu verhindern, dass übermäßiger Kältemitteldruck Risse am Boden des Kopfhohlraums verursacht, und die Produktionsqualität zu verbessern der Dreistift-Achsgabel. Daher überwindet die vorliegende Erfindung wirksam verschiedene Mängel im Stand der Technik und weist einen hohen industriellen Nutzwert auf.
Die obigen Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung der Prinzipien und Wirkungen der vorliegenden Erfindung und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken. Jeder, der mit dieser Technologie vertraut ist, kann die oben genannten Ausführungsformen modifizieren oder ändern, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollten alle gleichwertigen Modifikationen oder Änderungen, die von Personen mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem relevanten technischen Gebiet vorgenommen werden, ohne vom Geist und den technischen Ideen abzuweichen, die in der vorliegenden Erfindung offenbart werden, dennoch durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung abgedeckt sein.
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