一种汽车转向节加工用锻造设备及加工工艺的制作方法

1.本发明涉及转向节锻造设备技术领域，具体为一种汽车转向节加工用锻造设备及加工工艺。


背景技术：

2.转向节又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支并带动前轮绕主销转动而使汽车转向，在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度，故在利用锻造设备对其进行加工生产，增加其强度，但针对一些汽车转向节生产过程中，锻造设备存在一些不足，如下：在专利文件cn101811170a中，参考其说明书附图1，一种整体式汽车转向节叉，由杆部1、法兰盘2、法兰盘2上设有的大叉耳5及小叉耳4形成一个整体，所示大叉耳5内开档面与杆部中心线有8度的负夹角，小叉耳4外开档面与杆部中心线有8度的负夹角，目前在锻造时，通过多个模具，将高温软化的合金，放在模具之中，通过锤头对其进行击打，使其在多个模具的中逐渐成型，但由于上述转向节存在着负夹角，在锻造时，锤头一般为直线运动，故而在锻造时，无法对转向节的负夹角进行塑形锻造，需要后续切割加工形成，并且为了转向节在锻造中充分成型，故高温软化的合金量大于转向节成型后的量，在锻造时，转向节成型后，剩余的高温软化的合金余量较多，飞边大，需要制坯过程中进行切除，过程十分繁琐，原料利用率低。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种汽车转向节加工用锻造设备，具备一体锻造成型、锻造设备投资小的优点，解决了上述背景技术中的问题。
4.本发明提供如下技术方案：一种汽车转向节加工用锻造设备，包括底板和密封板，所述底板的上表面中心固定安装有底座，所述底座的内部开设有杆部成型孔，所述底座的内部活动套接有限位环形板，所述底座的上表面活动安装有限位支撑座，所述限位支撑座与限位环形板活动套接，所述限位支撑座中作用分别活动安装有小叉耳侧压板和大叉耳侧压板，所述底板上表面且位于底座的外侧固定安装有支撑架，所述支撑架的内侧顶部且位于限位环形板的正上方固定安装有锻压伸缩杆，所述锻压伸缩杆的伸出端底端固定安装有锻压头，所述锻压头的靠近小叉耳侧压板的一侧通过活动轴活动安装有大叉耳成型板，所述锻压头的内部通过活动轴活动安装有液压抵推装置，所述液压抵推装置的伸出端与大叉耳成型板的底部活动铰接。
5.优选的，所述底座的内部且位于限位环形板的下方均匀开设有凹槽，所述凹槽中固定安装有升降伸缩杆，所述升降伸缩杆的伸出端与限位环形板的底面固定连接，所述升降伸缩杆上活动套接有支撑弹簧，所述支撑弹簧的两端分别与限位环形板和底座固定连接。
6.优选的，所述支撑架的两侧分别活动安装有抵推杆，两个所述抵推杆的一端分别与小叉耳侧压板的右侧和大叉耳侧压板的左侧固定连接，所述抵推杆上且位于支撑架的外侧对称活动套接有减震弹簧，所述抵推杆端部且位于支撑架的外侧活动套接有滑轮，所述支撑架的外侧面且位于抵推杆的上方活动安装有限位轮，所述支撑架的顶部活动安装有导向轮，所述支撑架上且位于抵推杆的下方固定连接有钢丝绳，所述钢丝绳的另一端依次穿行滑轮、限位轮和导向轮后与锻压头的上表面固定连接。
7.优选的，所述大叉耳侧压板的内侧面与锻压头的左侧面相互平行，且均与杆部成型孔的中心线呈8度的夹角，所述小叉耳侧压板的内侧面与杆部成型孔的中心线呈8度夹角。
8.优选的，所述限位环形板上表面与底座的上表面高度差与转向节厚度相同。
9.本发明具备以下有益效果：1、通过小叉耳侧压板、大叉耳侧压板和锻压头的设置，使得将高温熔化的合金块底端插入到杆部成型孔中后，同时通过小叉耳侧压板、大叉耳侧压板和锻压头对合金块进行锻压，在此过程中，杆部成型孔、限位环形板、小叉耳侧压板、大叉耳侧压板和锻压头将合金块全部包裹，然后进行锻压，一方面减少合金块在变形过程中与外界空气接触，防止锻压成型过程中，将氧化物挤压到转向节中，提高转向节的质量，另一方面，能够使得转向节一体成型，有效保障转向节的大叉耳和小叉耳的快速成型。
10.2、通过限位环形板的设置，可将转向节的锻压过程分为两个部分，首先利用利用限位环形板将合金块进行包裹，利用锻压头的锻压，使得转向节的杆部以及法兰盘初步成型，而后，通过钢丝绳的设置，使得锻压头和小叉耳侧压板、大叉耳侧压板同步再次对初步成型进行锻压，此次将转向节的大叉耳和小叉耳进行锻压成型，同时将多余的合金向转向节的各个部位进行挤压，即保证合金块的利用率，又加强了转向节的各个部位结构强度。
附图说明
11.图1为本发明结构整体示意图；图2为本发明结构整体局部剖示意图；图3为本发明结构正视局部剖示意图；图4为本发明结构正视半剖示意图；图5为本发明结构俯视示意图；图6为本发明结构小叉耳侧压板侧视示意图；图7为本发明结构大叉耳侧压板侧视示意图；图8为本发明结构锻压头左侧视示意图；图9为本发明结构锻压头右侧视示意图。
12.图中：1、底板；2、底座；3、杆部成型孔；4、限位环形板；5、升降伸缩杆；6、支撑弹簧；7、限位支撑座；8、小叉耳侧压板；9、大叉耳侧压板；10、支撑架；11、锻压伸缩杆；12、锻压头；13、大叉耳成型板；14、液压抵推装置；15、抵推杆；16、减震弹簧；17、滑轮；18、限位轮；19、导向轮；20、钢丝绳。
具体实施方式
13.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做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。
14.请参阅图1-图5，一种汽车转向节加工用锻造设备，包括底板1，底板1的上表面中心固定安装有底座2，底座2的内部开设有杆部成型孔3，底座2的内部活动套接有限位环形板4，底座2的上表面活动安装有限位支撑座7，限位支撑座7与限位环形板4活动套接，限位支撑座7中作用分别活动安装有小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9，底板1上表面且位于底座2的外侧固定安装有支撑架10，支撑架10的内侧顶部且位于限位环形板4的正上方固定安装有锻压伸缩杆11，锻压伸缩杆11的伸出端底端固定安装有锻压头12，锻压头12的靠近小叉耳侧压板8的一侧通过活动轴活动安装有大叉耳成型板13，锻压头12的内部通过活动轴活动安装有液压抵推装置14，液压抵推装置14的伸出端与大叉耳成型板13的底部活动铰接，将高温熔化的合金块底端插入到杆部成型孔3中，随后同时抵推小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9，以及使锻压头12在锻压伸缩杆11的推动下降，对合金块进行抵压，小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9在撞击合金块时，将合金块向中部锻压，同时对合金块的侧边进行塑形，随着锻压头12的锻压，将小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9之间多余的合金块向下挤压，使其压入到杆部成型孔3中形成转向节的杆部，同时，在限位环形板4的约束下，形成转向节的中部法兰盘，依此同时将转向节的杆部、法兰盘和小叉耳完成，随后，当锻压头12插入小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9之间后，向液压抵推装置14中注入液压油，液压抵推装置14对大叉耳成型板13的底部进行抵推，使得大叉耳成型板13进行旋转，对大叉耳的开档面进行锻压，完成大叉耳开档面与杆部中心线呈8度的夹角，待锻压结束后，液压抵推装置14将大叉耳成型板13拉回，随后将小叉耳侧压板8、大叉耳侧压板9和锻压头12各自拉回即可，在此过程中，杆部成型孔3、限位环形板4、小叉耳侧压板8、大叉耳侧压板9和锻压头12将合金块全部包裹，然后进行锻压，一方面减少合金块在变形过程中与外界空气接触，防止锻压成型过程中，将氧化物挤压到转向节中，提高转向节的质量，另一方面，能够使得转向节一体成型，有效保障转向节的大叉耳和小叉耳的快速成型；底座2的内部且位于限位环形板4的下方均匀开设有凹槽，凹槽中固定安装有升降伸缩杆5，升降伸缩杆5的伸出端与限位环形板4的底面固定连接，升降伸缩杆5上活动套接有支撑弹簧6，支撑弹簧6的两端分别与限位环形板4和底座2固定连接，可将转向节锻压过程分为两个部分，首先通过升降伸缩杆5将限位环形板4顶出上升，将合金块包裹在限位环形板4的内部，随后在限位环形板4的上方覆盖一层密封板，随后锻压头12下降，对分封板进行抵压，密封板则对合金块进行锻压，此时合金块在限位环形板4的约束下，一部分合金进行如杆部成型孔3中，形成转向节的杆部，随后剩余的合金在限位环形板4中形成法兰盘的形状，此时法兰盘的上表面高度与大叉耳的上表面高度相同，随后拿走密封板，升降伸缩杆5带动限位环形板4下降，在分别通过小叉耳侧压板8、大叉耳侧压板9和锻压头12对限位环形板4中厚度过大的法兰盘进行锻压，以便形成大叉耳和小叉耳，对合金块进行多次锻压，逐渐形成转向节，在此过程中，通过多次的锻压，将多余的合金分别压入到转向节的各个部位，以便加强各部位合金的紧密度，加强转向节的结构强度；支撑架10的两侧分别活动安装有抵推杆15，两个抵推杆15的一端分别与小叉耳侧压
板8的右侧和大叉耳侧压板9的左侧固定连接，抵推杆15上且位于支撑架10的外侧对称活动套接有减震弹簧16，抵推杆15端部且位于支撑架10的外侧活动套接有滑轮17，支撑架10的外侧面且位于抵推杆15的上方活动安装有限位轮18，支撑架10的顶部活动安装有导向轮19，支撑架10上且位于抵推杆15的下方固定连接有钢丝绳20，钢丝绳20的另一端依次穿行滑轮17、限位轮18和导向轮19后与锻压头12的上表面固定连接，在锻压头12下降时，通过钢丝绳20的拉扯，并在限位轮18的限位作用下，使得钢丝绳20将带动滑轮17向支撑架10靠近，进而通过抵推杆15对小叉耳侧压板8进行抵推，使得小叉耳侧压板8对合金块进行撞击，完成锻压，进而使得在对转向节的大叉耳和小叉耳进行锻造过程中，从三个方位同时进行锻压，以便于将合金块多余部位能够转向节各部位分散挤压，确保转向节的各个部位具备足够强度，进而延长其使用寿命；请参阅图6-图9，大叉耳侧压板9的内侧面与锻压头12的左侧面相互平行，且均与杆部成型孔3的中心线呈8度的夹角，小叉耳侧压板8的内侧面与杆部成型孔3的中心线呈8度夹角，通过大叉耳侧压板9和液压抵推装置14的锻压，能够直接形成小叉耳，而小叉耳侧压板8和锻压头12能够使大叉耳的外侧面形成；限位环形板4上表面与底座2的上表面高度差与转向节厚度相同；工作原理，首先将合金块进行高温加热，并将合金块的底端锻压呈圆锥形，随后将其插入到杆部成型孔3中，通过升降伸缩杆5将限位环形板4顶出上升，将合金块包裹在限位环形板4的内部，若合金块的高度超过限位环形板4的上表面，则利用锻压头12对合金块进行第一次锻压，将合金块的上表面下压，使得合金块的上表面与限位环形板4的上表面持平，随后在限位环形板4的上方覆盖一层密封板，随后锻压头12下降，对分封板进行抵压，密封板则对合金块进行锻压，此时合金块在限位环形板4的约束下，一部分合金进行如杆部成型孔3中，形成转向节的杆部，随后剩余的合金在限位环形板4中形成法兰盘的形状，此时法兰盘的上表面高度与大叉耳的上表面高度相同，为了保障合金块的上部形成法兰盘的形状，此时限位环形板4会下降一部分，下降后的限位环形板4上表面与大叉耳的最高点持平，拿走密封板，升降伸缩杆5带动限位环形板4下降，随后锻压头12上升后，在此一一定速度下降，在锻压头12下降时，通过钢丝绳20的拉扯，并在限位轮18的限位作用下，使得钢丝绳20将带动滑轮17向支撑架10靠近，进而通过抵推杆15分别带动小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9对合金块进行锻压，小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9在撞击合金块时，将合金块向中部锻压，同时对合金块的侧边进行塑形，随着锻压头12的锻压，将小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9之间多余的合金块向各处进行加压，进而加强各部位的强度，当锻压头12插入小叉耳侧压板8和大叉耳侧压板9之间后，向液压抵推装置14中注入液压油，液压抵推装置14对大叉耳成型板13的底部进行抵推，使得大叉耳成型板13进行旋转，对大叉耳的开档面进行锻压，完成大叉耳开档面与杆部中心线呈8度的夹角，待锻压结束后，液压抵推装置14将大叉耳成型板13拉回，随后将小叉耳侧压板8、大叉耳侧压板9和锻压头12各自拉回即可。
15.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。
16.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。