一种铝合金花键轴叉锻造成型工艺及花键轴叉

技术领域

本发明涉及锻件成型工艺技术领域，尤其涉及一种铝合金花键轴叉锻造成型工艺及花键轴叉。

背景技术

汽车传动轴主要由四种部件组成，万向节叉、花键套、万向节叉、花键套、花键轴叉及轴管组成，目前万向节叉、花键套、花键轴叉均采用锻造成型制备，传统的花键轴叉采用单向锻造或多向锻造的模锻成型方式制备，每次只能锻造一支产品。

如：公开号为：CN103071979A的发明专利，公开了一种花键轴叉毛坯成型工艺，首先将叉部采用立式锻造成形，柄部直接为圆钢下料后端面车平，然后与抛丸后的叉部一一对接采用摩擦焊接的方式最终成型。采用额定顶锻压力为100吨的连续驱动式摩擦焊设备进行焊接，焊后毛坯自然冷却后经过调质、柄部机加工、感应淬火和叉部耳孔加工后即为成品；

如：公开号为：CN103273284A的发明专利，公开了一种传动轴内外花键轴叉空心毛坯成型方法，首先将万向节叉车端面外圆，空心轴管下料，其次将车好端面外圆的万向节叉和空心轴管通过摩擦焊焊接成为一个整体，第三步是去除焊缝处内外飞边形成传动轴内外花键轴叉空心毛坯，第四步是热处理调质；

如：公开号为：CN109108194A的发明专利，公开了重型花键轴叉新型锻造工艺，包括以下步骤，(1)、下料；(2)、辊锻机制坯；(3)、预锻；(4)、终锻；(5)、切边；步骤(4)采用热模锻压力机进行锻造，步骤(5)采用闭式单点压力机进行切边；

上述现有技术中，都是对钢制花键轴叉的生产工艺，目前铝合金花键轴叉方面还没有相关报道，且花键轴叉的制备采用的是传统的单向锻造或多向锻造的模锻成型工艺制备，每次只能锻造一支产品，导致生产效率低下。

发明内容

有鉴于此，为解决现有技术中花键轴叉的制备采用的是传统的单向锻造或多向锻造的模锻成型工艺制备，每次只能锻造一支产品，导致生产效率低下的技术问题，一方面，本发明提供了一种对称式花键轴叉锻造成型工艺，其通过采用对称式花键轴叉锻造成型制备方法，将加热后的坯料放入花键轴叉模具中，将花键轴叉模具进行合模锻造，实现一次锻造，制备两件产品，提高了生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种铝合金花键轴叉锻造成型工艺，包括如下步骤：

S1，将加热后的坯料放入花键轴叉模具中；

S2，将花键轴叉模具进行合模锻造，得到对称式花键轴叉锻件；

S3，将对称式花键轴叉锻件切开后一分为二，获得两个花键轴叉锻件；

S4，待花键轴叉锻件冷却后进行修整。

优选地，S4后还包括S5，对切开后的花键轴叉锻件进行热处理，获得热处理后的花键轴叉锻件。

优选地，S1中，花键轴叉模具的上模和下模均设置有便于花键轴叉锻件进行分切定位的定位槽。

优选地，S3中，采用切边机将对称式花键轴叉锻件切开；

切边机的切边模外圈设置有切边韧口，中间设置有切断韧口。

优选地，S2中，当采用多向闭式锻造工艺时，S1中的坯料选择圆棒料；S2中，当采用单向开式锻造工艺时，S1中的坯料需进行辊锻制坯。

优选地，S2中，当采用多向闭式锻造工艺时，S4中，花键轴叉锻件冷却后进行毛刺的修整。

优选地，S1中，坯料选择2xxx系变形铝合金材料、6xxx系变形铝合金材料和7xxx系变形铝合金材料中的一种。

优选地，S2中，合模锻造过程中，控制坯料温度450-520℃，锻造速率为10-20mm/s。

优选地，S5中，热处理为淬火及时效处理；

优选地，淬火处理温度为460-550℃，保温时间为1-3h；

优选地，时效处理温度为115-180℃，保温时间为8-24h。

另一方面，本发明提供了一种花键轴叉，利用上述对称式花键轴叉锻造成型工艺制备。

本发明相对于现有技术，具有如下的有益效果：

本发明提供的对称式花键轴叉锻造成型工艺，其通过采用对称式花键轴叉锻造成型制备方法，将加热后的坯料放入花键轴叉模具中，将花键轴叉模具进行合模锻造，锻造完成的对称式花键轴叉锻件切开后一分为二，获得两个花键轴叉锻件，实现一次锻造，制备两件产品，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明制得的对称式花键轴叉的立体图；

图2为本发明制得的对称式花键轴叉的主视图；

图3为本发明制得的对称式花键轴叉的B-B向剖视图；

图4为本发明制得的对称式花键轴叉的侧视图；

图5为本发明制得的对称式花键轴叉的A-A向剖视图；

图6为对称式花键轴叉一分为二后得到的实际的花键轴叉；

图7为本发明采用的模具结构示意图；

图8为模具的A-A向剖视图；

图9为切边模的主视图和左视图；

图10为切边模的俯视图；

图中，1.花键轴叉模具，2.称式花键轴叉锻件，3.花键轴叉锻件，4.定位槽，5.切边模，51.切边韧口，52.切断韧口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于花键轴叉具有的对称性较好，在此基础上，如图1-10所示，本发明提供了一种铝合金花键轴叉锻造成型工艺，包括如下步骤：

S1，将加热后的坯料放入花键轴叉模具1中；

S2，将花键轴叉模具1进行合模锻造，得到对称式花键轴叉锻件2(如图1-5所示，示出了该称式花键轴叉锻件2的立体图、主视图、侧视图以及剖视图)；

S3，将对称式花键轴叉锻件2切开后一分为二，获得两个花键轴叉锻件3(如图6所示)；

S4，待花键轴叉锻件3冷却后进行修整，得到最终的产品。

在本发明中，S4后还包括S5，对切开后的花键轴叉锻件3进行热处理，获得热处理后的花键轴叉锻件。

在本发明中，S1中，花键轴叉模具1的上模和下模均设置有便于花键轴叉锻件进行分切定位的定位槽4(如图7所示，示出了花键轴叉模具1的示意图)。

在本发明中，S3中，采用切边机将对称式花键轴叉锻件2切开，以得到两个花键轴叉锻件3；

切边机的切边模5外圈设置有切边韧口51，中间设置有切断韧口52(如图9-10所示)。

在本发明中，S2中，当采用多向闭式锻造工艺时，S1中的坯料选择圆棒料；S2中，当采用单向开式锻造工艺时，S1中的坯料需进行辊锻制坯，其中，制坯优选采用辊锻机进行辊锻制坯。

本发明中，多向闭式锻造工艺和单向开式锻造工艺为本领域中常规的锻造工艺，如本发明的背景技术中给出的现有技术采用的多向闭式锻造工艺和单向开式锻造。

在本发明中，S2中，当采用多向闭式锻造工艺时，S4中，花键轴叉锻件冷却后进行毛刺的修整。

当采用单向开式锻造工艺时，S3中已将飞边切除。

在本发明中，S1中，坯料选择2xxx系变形铝合金材料、6xxx系变形铝合金材料和7xxx系变形铝合金材料中的一种。

在本发明中，S2中，合模锻造过程中，控制坯料温度450-520℃，锻造速率为10-20mm/s。

在本发明中，S5中，热处理为淬火及时效处理；

在本发明中，淬火处理温度为460-550℃，保温时间为1-3h；

在本发明中，时效处理温度为115-180℃，保温时间为8-24h。

另一方面，本发明提供了一种花键轴叉，利用上述对称式花键轴叉锻造成型工艺制备。

对具体实施方式的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本发明将不会被限制于本发明所示的实施方式，而是要符合与本发明所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。