一种一体式万向联轴器法兰叉头及其制作方法

技术领域

本发明属于联轴器技术领域，更具体地说，涉及一种一体式万向联轴器法兰叉头及其制作方法。

背景技术

万向联轴器端面齿结构类似于法兰盘连接，但在法兰盘的端面上增加了齿形，在转矩传递过程中，受力部件与法兰盘完全不同，万向联轴器端面齿连接的两个部件是靠万向联轴器端面齿形传递转矩，而不是通过拉紧螺栓传递。万向联轴器端面齿连接时正常工况下连接螺栓不受剪切力，只受轴向拉紧力，传递的转矩由多个齿牙来分担，受力非常均匀，避免了应力集中，因此螺栓不易失效，此外万向联轴器端面齿具有自动定心，精度高，可在高转速下传递大转矩，并能将复杂的整体结构分成几个部分简单的结构，便于工业产品的设计、制造、安装和维修。

如图1所示，现有技术的万向联轴器端面齿与叉头是通过螺栓连接的，虽然万向联轴器端面齿损坏之后，便于更换万向联轴器端面齿，但是在实际使用过程中，由于使用处于高温高湿环境状态，螺栓存在一定的变形，导致螺栓更换较为麻烦，同时在高转速状态下，螺栓受轴向拉紧力存在断裂的安全隐患。

为了解决上述的问题，经检索，例如中国专利CN200610020070.9公开了一种十字万向联轴器端面齿加工方法，它包括以下步骤：(1)首先在普通铣床固定盘形铣刀盘，然后将盘形对刀器中轴插入到盘形铣刀盘的中心孔中固定；(2)将刀具装在盘形铣刀盘上，并卡在盘形对刀器进行对刀，当刀具的刀口与盘形对刀器的齿角重合时，固定好刀具，取下盘形对刀器；(3)开动铣床使盘形铣刀盘进行旋转加工；(4)切削A齿面时，将工件垂直于工作台的方向摆0.75°-1°的角度；(5)切削B齿面时，将工件垂直于工作台的方向摆3°的角度。通过分析该专利的内容，可以发现，该十字万向联轴器端面齿是直接在法兰盘上加工得到端面齿，法兰盘与由于端面齿用于传递力矩，因此端面齿本身的材质要求较高，例如45#钢耐磨性高等；但是法兰盘的材质(ZG42Cr1Mo或ZG35CrMo)需要具有较高的抗拉和抗折强度，端面齿和叉头的材质要求存在一定的区别，在具体生产使用时，十字万向联轴器端面齿可能存在造价高，且存在断裂的安全隐患。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中万向联轴器法兰叉头存在安全隐患的问题，本发明提供一种一体式万向联轴器法兰叉头及其制作方法，通过采用离心铸造的方式，使得法兰盘具有较高的耐磨性，叉头本体具有较高的强度，使用安全可靠，延长万向联轴器端面齿的使用寿命。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一体式万向联轴器法兰叉头，包括法兰盘和叉头本体，所述法兰盘与叉头本体采用离心整体铸造，且在法兰盘与叉头本体衔接处形成有一个过渡层，过渡层的厚度h为2mm～3mm，法兰盘与叉头本体构成一体结构。

其中所述法兰盘的材质为45#钢；所述叉头本体的材质为ZG42Cr1Mo或ZG35CrMo。发明人尝试使用45#钢水与ZG42Cr1Mo合金钢水进行离心铸造，另发明人惊奇的发现，经过多次尝试，获得了一体式万向联轴器法兰叉头，且法兰盘的耐磨性要高于叉头本体，同时叉头本体的强度高于法兰盘。

本发明还提供了上述的一体式万向联轴器法兰叉头的方法，包括以下具体步骤：

S101、制作铸型

制作万向联轴器法兰叉头离心旋转铸型，离心旋转铸型包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为3～5mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料；

在离心旋转铸型内部由下至上形成第一浇注口和第二浇注口，其中第二浇注口直径为第一浇注口直径的3～5倍；

S102、合金熔炼

3)选用第一石墨坩埚，在1550～1600℃温度下熔炼法兰盘合金，将第一石墨坩埚内的熔液搅拌1～3分钟后进行除气精炼，形成法兰盘合金熔液；

4)选用第二石墨坩埚，在1550～1650℃温度下熔炼叉头本体合金，将第二石墨坩埚内的熔液搅拌2～5分钟后进行除气精炼，形成叉头本体合金熔液；

S103、离心浇铸

采用立式离心机，将离心旋转铸型置于立式离心机上，先使上述法兰盘合金熔液在离心力的作用下充型，然后紧密衔接，使上述叉头本体合金熔液在离心力的作用下充型，凝固时间为15～25分钟，最后脱模、清理铸件。

于本发明的一种可能实施方式中，在步骤S103中，从开始浇铸至3秒钟内任一时刻起，实施连续迅速地增加离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为0.1～0.2m/s

于本发明的一种可能实施方式中，在步骤S103中，所述叉头本体合金熔液浇铸时，立即连续地降低离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为-0.03～-0.05m/s

于本发明的一种可能实施方式中，在步骤S103中，所述法兰盘合金熔液浇铸速度12kg/min≤v≤15kg/min；所述叉头本体合金熔液浇铸速度18kg/min≤v≤20kg/min。

于本发明的一种可能实施方式中，在步骤S103中，所述法兰盘合金熔液和叉头本体合金熔液浇铸时的压力值为200～400Pa。

于本发明的一种可能实施方式中，在步骤S103中，所述叉头本体合金熔液浇铸温度为1580℃。

于本发明的一种可能实施方式中，当使法兰盘合金熔液沉积并凝固在离心旋转铸型的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，其中T(℃)是法兰盘合金的凝固开始温度。

于本发明的一种可能实施方式中，所述第二浇注口直径为第一浇注口直径的5倍。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明通过采用离心铸造的方式，可以在法兰盘与叉头本体衔接处形成有一个过渡层，过渡层的厚度h为2mm～3mm，这样法兰盘与叉头本体构成一体结构，使得端面齿具有较高的耐磨性能，法兰盘具有较高的强度，延长万向联轴器端面齿的使用寿命。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为现有技术万向联轴器法兰叉头的结构示意图；

图2为本发明制作得到的万向联轴器法兰叉头；

图3为本发明的离心整体浇铸结构示意图。

附图标记说明：

11、法兰盘；12、叉头本体；13、第一浇注口；14、第二浇注口；15、离心旋转铸型；16、止挡凸台。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

如图2所示，本发明一体式万向联轴器法兰叉头轮廓为柱形面，包括法兰盘11和叉头本体12，所述叉头本体12具有一对关于回转中心对称的臂，臂外圆的上部处为圆锥面结构，同时臂上设计有柱状孔结构；法兰盘11在满足耐磨性和强度要求，可以使用现有技术中的材质；同理叉头本体12在满足耐磨性和强度要求，可以使用现有技术中的材质，其中优选的所述法兰盘11的材质为45#钢；所述叉头本体12的材质为ZG42Cr1Mo或ZG35CrMo，所述法兰盘11与叉头本体12采用离心整体铸造，且在法兰盘11与叉头本体12衔接处形成有一个过渡层，过渡层的厚度h为2mm～3mm，法兰盘11与叉头本体12构成一体结构。

发明人尝试使用45#钢合金熔液与ZG42Cr1Mo合金熔液进行离心铸造，另发明人惊奇的发现，经过多次尝试试验，获得了一体式万向联轴器法兰叉头，且法兰盘11的耐磨性要高于叉头本体12，同时叉头本体12的强度高于法兰盘11。

例如利用上述的材质离心整体铸造得到的一体式万向联轴器法兰叉头进行各部分的组分分析，其中叉头本体12部分符合ZG42Cr1Mo或ZG35CrMo的组分，法兰盘11部分符合45#钢的组分，在叉头本体12与法兰盘11的衔接处出现了2～3mm的混合组织结构，通过金相组织分析，晶体结构为上述材质的混合晶型，同时也发现，上述的材质通过离心作用，能够较好的衔接，对保证整体强度做出了贡献。

根据使用的需要，在所述法兰盘11上形成有端面齿，相邻齿牙的间距为3～5mm，在位于齿牙及其根部形成耐磨层，且该耐磨层的厚度为0.01～0.02mm，所述耐磨层的材质为尼龙超细粉。优选的，所述尼龙超细粉为RILSAN细粉或尼龙11超细粉。

由于离心力的作用，所述法兰盘11呈近似圆环状，因此在法兰盘11的中心部分存在少量的凝固体，但这些凝固体不影响整体的结构(后续精加工处理)，结合万向联轴器法兰叉头结构要求，端面齿围绕在环形法兰盘11分布，该部分的材质为45#钢，基本满足使用的要求。

需要说明的是，在离心整体铸造过程中，叉头本体12的材质选用ZG42Cr1Mo或ZG35CrMo，符合目前的国家/行业标准规定，但是不可避免由于离心力过大等因素，造成法兰盘11合金熔液与叉头本体12合金熔液高度混合，尤其是叉头本体12合金熔液侵入到法兰盘11所在的位置，那么浇铸得到的产品是失败的，原因是耐磨性较差；法兰盘11合金熔液也不能过分侵入到叉头本体12所在的位置，可能导致叉头本体12的强度无法满足设计使用要求，因此控制离心整体铸造过程非常关键。

如图3所示，在离心整体铸造的离心旋转铸型15的内层形成有止挡凸台16，利用止挡凸台的作用，尽可能减少法兰盘11合金熔液被甩到上方，通过产品结构的分析，过渡层基本形成位置在止挡凸台的下方，充分说明了止挡凸台设计的必要性。此外，虽然在离心整体铸造过程中过渡层的厚度不易精确控制，但本发明过渡层的厚度基本可以控制在2～3mm之间，在该范围值内，使得浇铸产品具有较好的整体强度需求。

此外，在离心旋转铸型内部由下至上形成第一浇注口13和第二浇注口14，其中第二浇注口14直径为第一浇注口13直径的3～5倍；优选的，所述第二浇注口14直径为第一浇注口13直径的5倍；结合图3所示，第二浇注口14位于止挡凸台上方，第一浇注口13位于接近底部位置，充分保证了法兰盘11合金熔液和叉头本体12合金熔液尽可能的分布在设计的位置。

上述的第一浇注口13和第二浇注口14均与主浇铸道连接连通，所述的第一浇注口13和第二浇注口14的端部均为缩小锥形，从而提高合金溶液的露出速度，避免堵塞第一浇注口13和第二浇注口14。

本发明的离心铸造可以采用现有技术中的砂型铸造，也可以采用消失模铸造，离心机为市售产品，为了提高制造的便捷性，优选的选用消失模铸造。

上述的离心旋转铸型包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为3～5mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料。

实施例1

本实施例提供了一体式万向联轴器法兰叉头的方法，包括以下具体步骤：

S101、制作铸型

制作万向联轴器法兰叉头离心旋转铸型，离心旋转铸型15包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为3mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料，可以便于有效脱模；

S102、合金熔炼

5)选用第一石墨坩埚，在1600℃温度下熔炼法兰盘11合金，将第一石墨坩埚内的熔液搅拌3分钟后进行除气精炼，形成法兰盘11合金熔液；

6)选用第二石墨坩埚，在1560℃温度下熔炼叉头本体12合金，将第二石墨坩埚内的熔液搅拌5分钟后进行除气精炼，形成叉头本体12合金熔液；

S103、离心浇铸

采用立式离心机，将离心旋转铸型置于立式离心机上，先使上述法兰盘11合金熔液在离心力的作用下充型，然后紧密衔接，使上述叉头本体12合金熔液在离心力的作用下充型，凝固时间为25分钟，最后脱模、清理铸件。

在步骤S103中，从开始浇铸至3秒钟内任一时刻起，实施连续迅速地增加离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为0.2m/s

在步骤S103中，所述叉头本体12合金熔液浇铸时，立即连续地降低离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为-0.05m/s

结合前述的内容，为了减少法兰盘11合金熔液与叉头本体12合金熔液高度混合，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液浇铸速度为12kg/min；所述叉头本体12合金熔液浇铸速度为18kg/min，在浇铸完法兰盘11合金熔液后，较短时间内，可以浇铸更多的叉头本体12合金熔液置于法兰盘11合金熔液上方，进一步保障本发明实施的可能性。

为了减少浇铸过程中的合金溶液氧化，尽可能的降低浇铸环境的压力值，同时避免浇筑时合金溶液喷溅现象，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液和叉头本体12合金熔液浇铸时的压力值为400Pa。

当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转铸型的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，其中T(℃)是法兰盘11合金的凝固开始温度。具体的，法兰盘11合金熔液在1600℃时浇铸，采用现有技术的合金浇铸设备，当法兰盘11合金熔液浇铸结束，立即切换浇铸叉头本体12合金熔液，在1560℃时浇铸(对熔融的合金溶液进行加热至1560℃)，由上述的熔炼温度可知，法兰盘11的熔炼温度和叉头本体12的熔炼温度相差至少50℃，在离心机工作状态下，在本实施例中，法兰盘11合金的凝固温度T＝1590℃，当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转模具的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，即铸坯的平均表面温度为1558℃至1574℃，叉头本体12合金溶液的温度在1560℃，与法兰盘11铸坯的表面温度基本一致，在相同条件下，使得法兰盘11与叉头本体12的收缩率相当，避免法兰盘11与叉头本体12的衔接处产生热应力，减少开裂的可能性，同时提高两者的结合强度；最后脱模、清理铸件。

实施例2

本实施例提供了一体式万向联轴器法兰叉头的方法，包括以下具体步骤：

S101、制作铸型

制作万向联轴器法兰叉头离心旋转铸型，离心旋转铸型包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为5mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料；

S102、合金熔炼

7)选用第一石墨坩埚，在1580℃温度下熔炼法兰盘11合金，将第一石墨坩埚内的熔液搅拌1～3分钟后进行除气精炼，形成法兰盘11合金熔液；

8)选用第二石墨坩埚，在1550℃温度下熔炼叉头本体12合金，将第二石墨坩埚内的熔液搅拌3分钟后进行除气精炼，形成叉头本体12合金熔液；

S103、离心浇铸

采用立式离心机，将离心旋转铸型置于立式离心机上，先使上述法兰盘11合金熔液在离心力的作用下充型，然后紧密衔接，使上述叉头本体12合金熔液在离心力的作用下充型，凝固时间为20分钟，最后脱模、清理铸件。

在步骤S103中，从开始浇铸至3秒钟内任一时刻起，实施连续迅速地增加离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为0.1m/s

在步骤S103中，所述叉头本体12合金熔液浇铸时，立即连续地降低离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为-0.03m/s

结合前述的内容，为了减少法兰盘11合金熔液与叉头本体12合金熔液高度混合，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液浇铸速度为15kg/min；所述叉头本体12合金熔液浇铸速度为20kg/min，在浇铸完法兰盘11合金熔液后，较短时间内，可以浇铸更多的叉头本体12合金熔液置于法兰盘11合金熔液上方，进一步保障本发明实施的可能性。

为了减少浇铸过程中的合金溶液氧化，尽可能的降低浇铸环境的压力值，同时避免浇筑时合金溶液喷溅现象，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液和叉头本体12合金熔液浇铸时的压力值为200Pa。

当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转铸型的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，其中T(℃)是法兰盘11合金的凝固开始温度。具体的，法兰盘11合金熔液在1580℃时浇铸，采用现有技术的合金浇铸设备，当法兰盘11合金熔液浇铸结束，立即切换浇铸叉头本体12合金熔液，在1550℃时浇铸(对熔融的合金溶液进行加热至1550℃)，由上述的熔炼温度可知，法兰盘11的熔炼温度和叉头本体12的熔炼温度相差至少50℃，在离心机工作状态下，在本实施例中，法兰盘11合金的凝固温度T＝1590℃，当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转模具的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，即铸坯的平均表面温度为1548℃至1564℃，叉头本体12合金溶液的温度在1550℃，与法兰盘11铸坯的表面温度基本一致，在相同条件下，使得法兰盘11与叉头本体12的收缩率相当，避免法兰盘11与叉头本体12的衔接处产生热应力，减少开裂的可能性，同时提高两者的结合强度；最后脱模、清理铸件。

实施例3

本实施例提供了一体式万向联轴器法兰叉头的方法，包括以下具体步骤：

S101、制作铸型

制作万向联轴器法兰叉头离心旋转铸型，离心旋转铸型包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为4mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料；

S102、合金熔炼

9)选用第一石墨坩埚，在1550～1600℃温度下熔炼法兰盘11合金，将第一石墨坩埚内的熔液搅拌2分钟后进行除气精炼，形成法兰盘11合金熔液；

10)选用第二石墨坩埚，在1550～1650℃温度下熔炼叉头本体12合金，将第二石墨坩埚内的熔液搅拌4分钟后进行除气精炼，形成叉头本体12合金熔液；

S103、离心浇铸

采用立式离心机，将离心旋转铸型置于立式离心机上，先使上述法兰盘11合金熔液在离心力的作用下充型，然后紧密衔接，使上述叉头本体12合金熔液在离心力的作用下充型，凝固时间为15分钟，最后脱模、清理铸件。

在步骤S103中，从开始浇铸至3秒钟内任一时刻起，实施连续迅速地增加离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为0.15m/s

在步骤S103中，所述叉头本体12合金熔液浇铸时，立即连续地降低离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为-0.04m/s

结合前述的内容，为了减少法兰盘11合金熔液与叉头本体12合金熔液高度混合，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液浇铸速度为14kg/min；所述叉头本体12合金熔液浇铸速度为19kg/min，在浇铸完法兰盘11合金熔液后，较短时间内，可以浇铸更多的叉头本体12合金熔液置于法兰盘11合金熔液上方，进一步保障本发明实施的可能性。

为了减少浇铸过程中的合金溶液氧化，尽可能的降低浇铸环境的压力值，同时避免浇筑时合金溶液喷溅现象，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液和叉头本体12合金熔液浇铸时的压力值为300Pa。

当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转铸型的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，其中T(℃)是法兰盘11合金的凝固开始温度。具体的，法兰盘11合金熔液在1600℃时浇铸，采用现有技术的合金浇铸设备，当法兰盘11合金熔液浇铸结束，立即切换浇铸叉头本体12合金熔液，在1550℃时浇铸(对熔融的合金溶液进行加热至1550℃)，由上述的熔炼温度可知，法兰盘11的熔炼温度和叉头本体12的熔炼温度相差至少50℃，在离心机工作状态下，在本实施例中，法兰盘11合金的凝固温度T＝1590℃，当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转模具的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，即铸坯的平均表面温度为1558℃至1574℃，叉头本体12合金溶液的温度在1560℃，与法兰盘11铸坯的表面温度基本一致，在相同条件下，使得法兰盘11与叉头本体12的收缩率相当，避免法兰盘11与叉头本体12的衔接处产生热应力，减少开裂的可能性，同时提高两者的结合强度；最后脱模、清理铸件。

实施例4

本实施例提供了一体式万向联轴器法兰叉头的方法，包括以下具体步骤：

S101、制作铸型

制作万向联轴器法兰叉头离心旋转铸型，离心旋转铸型包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为4mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料；

S102、合金熔炼

11)选用第一石墨坩埚，在1600℃温度下熔炼法兰盘11合金，将第一石墨坩埚内的熔液搅拌1分钟后进行除气精炼，形成法兰盘11合金熔液；

12)选用第二石墨坩埚，在1560℃温度下熔炼叉头本体12合金，将第二石墨坩埚内的熔液搅拌3分钟后进行除气精炼，形成叉头本体12合金熔液；

S103、离心浇铸

采用立式离心机，将离心旋转铸型置于立式离心机上，先使上述法兰盘11合金熔液在离心力的作用下充型，然后紧密衔接，使上述叉头本体12合金熔液在离心力的作用下充型，凝固时间为15分钟，最后脱模、清理铸件。

在步骤S103中，从开始浇铸至3秒钟内任一时刻起，实施连续迅速地增加离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为0.2m/s

在步骤S103中，所述叉头本体12合金熔液浇铸时，立即连续地降低离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为-0.03m/s

结合前述的内容，为了减少法兰盘11合金熔液与叉头本体12合金熔液高度混合，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液浇铸速度为15kg/min；所述叉头本体12合金熔液浇铸速度为20kg/min，在浇铸完法兰盘11合金熔液后，较短时间内，可以浇铸更多的叉头本体12合金熔液置于法兰盘11合金熔液上方，进一步保障本发明实施的可能性。

为了减少浇铸过程中的合金溶液氧化，尽可能的降低浇铸环境的压力值，同时避免浇筑时合金溶液喷溅现象，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液和叉头本体12合金熔液浇铸时的压力值为300Pa。

当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转铸型的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，其中T(℃)是法兰盘11合金的凝固开始温度。具体的，法兰盘11合金熔液在1600℃时浇铸，采用现有技术的合金浇铸设备，当法兰盘11合金熔液浇铸结束，立即切换浇铸叉头本体12合金熔液，在1560℃时浇铸(对熔融的合金溶液进行加热至1560℃)，由上述的熔炼温度可知，法兰盘11的熔炼温度和叉头本体12的熔炼温度相差至少50℃，在离心机工作状态下，在本实施例中，法兰盘11合金的凝固温度T＝1590℃，当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转模具的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，即铸坯的平均表面温度为1558℃至1574℃，叉头本体12合金溶液的温度在1560℃，与法兰盘11铸坯的表面温度基本一致，在相同条件下，使得法兰盘11与叉头本体12的收缩率相当，避免法兰盘11与叉头本体12的衔接处产生热应力，减少开裂的可能性，同时提高两者的结合强度；最后脱模、清理铸件。

实施例5

本实施例提供了一体式万向联轴器法兰叉头的方法，包括以下具体步骤：

S101、制作铸型

制作万向联轴器法兰叉头离心旋转铸型，离心旋转铸型包括左模腔和右模腔，将左模腔与右模腔扣合，形成成型腔，成型腔的形状与万向联轴器法兰叉头外轮廓相一致，预留收缩量为5mm，尺寸精度为±0.02mm，并在内壁上涂覆一层厚度为0.1mm的涂料；

S102、合金熔炼

13)选用第一石墨坩埚，在1600℃温度下熔炼法兰盘11合金，将第一石墨坩埚内的熔液搅拌3分钟后进行除气精炼，形成法兰盘11合金熔液；

14)选用第二石墨坩埚，在1560℃温度下熔炼叉头本体12合金，将第二石墨坩埚内的熔液搅拌5分钟后进行除气精炼，形成叉头本体12合金熔液；

S103、离心浇铸

采用立式离心机，将离心旋转铸型置于立式离心机上，先使上述法兰盘11合金熔液在离心力的作用下充型，然后紧密衔接，使上述叉头本体12合金熔液在离心力的作用下充型，凝固时间为25分钟，最后脱模、清理铸件。

在步骤S103中，从开始浇铸至3秒钟内任一时刻起，实施连续迅速地增加离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为0.1m/s

在步骤S103中，所述叉头本体12合金熔液浇铸时，立即连续地降低离心旋转铸型转速，离心旋转铸型旋转的加速度为-0.05m/s

结合前述的内容，为了减少法兰盘11合金熔液与叉头本体12合金熔液高度混合，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液浇铸速度为13kg/min；所述叉头本体12合金熔液浇铸速度为19kg/min，在浇铸完法兰盘11合金熔液后，较短时间内，可以浇铸更多的叉头本体12合金熔液置于法兰盘11合金熔液上方，进一步保障本发明实施的可能性。

为了减少浇铸过程中的合金溶液氧化，尽可能的降低浇铸环境的压力值，同时避免浇筑时合金溶液喷溅现象，在步骤S103中，所述法兰盘11合金熔液和叉头本体12合金熔液浇铸时的压力值为400Pa。

当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转铸型的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，其中T(℃)是法兰盘11合金的凝固开始温度。具体的，法兰盘11合金熔液在1600℃时浇铸，采用现有技术的合金浇铸设备，当法兰盘11合金熔液浇铸结束，立即切换浇铸叉头本体12合金熔液，在1550℃时浇铸(对熔融的合金溶液进行加热至1550℃)，由上述的熔炼温度可知，法兰盘11的熔炼温度和叉头本体12的熔炼温度相差至少50℃，在离心机工作状态下，在本实施例中，法兰盘11合金的凝固温度T＝1590℃，当使法兰盘11合金熔液沉积并凝固在离心旋转模具的内壁上时，铸坯的平均表面温度为0.98T至0.99T，即铸坯的平均表面温度为1558℃至1574℃，叉头本体12合金溶液的温度在1560℃，与法兰盘11铸坯的表面温度基本一致，在相同条件下，使得法兰盘11与叉头本体12的收缩率相当，避免法兰盘11与叉头本体12的衔接处产生热应力，减少开裂的可能性，同时提高两者的结合强度；最后脱模、清理铸件。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。