申请/专利权人：浙江三维大通精锻股份有限公司

申请日：2017-10-10

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN107795572B

主分类号：F16C3/02

分类号：F16C3/02;F16D3/06;B23P15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.03.19#著录事项变更;2018.04.06#实质审查的生效;2018.03.13#公开

摘要：本发明属于汽车锻件技术领域，尤其涉及一种单耳节叉轴及其工艺流程。它解决了现有技术存在的结构强度差精度不高等技术问题。本单耳节叉轴包括轴体，轴体分别由粗轴和细轴相连而成，粗轴的端部具有向单侧延伸的耳体，所述的粗轴的端部具有定位轴孔，所述的定位轴孔由端口至底部依次分为第一孔段、第二孔段、第三孔段，所述的第一孔段和第三孔段的横截面皆为规则的圆形，所述的第一孔段和第三孔段的轴线皆不与轴体的轴线重合，且第一孔段和第三孔段的轴线偏向耳体所在一侧。工艺流程，包括以下步骤：预处理、初始成型、初步整形、钻孔、车削、收尾处理。与现有的技术相比，本发明优点在于：结构强度高，加工精度高。

主权项：1.一种单耳节叉轴，包括轴体（1），其特征在于，所述的轴体（1）分别由相对外径较大的粗轴（2）和相对外径较小的细轴（3）相连而成，所述的粗轴（2）的端部具有向单侧延伸的耳体（4），所述的粗轴（2）的端部具有定位轴孔（5），所述的定位轴孔（5）由端口至底部依次分为第一孔段（6）、第二孔段（7）、第三孔段（8），所述的第一孔段（6）和第三孔段（8）的横截面皆为规则的圆形，所述的第一孔段（6）和第三孔段（8）的轴线皆不与轴体（1）的轴线重合，且第一孔段（6）和第三孔段（8）的轴线偏向耳体（4）所在一侧，所述的第二孔段（7）的横截面为具有一对平行的直边（9）以及若干直径大小不同的圆弧边（10）组成，且任何两个圆弧边（10）的圆心不重合且不与第一孔段（6）的圆形重合，在第二孔段7中设置若干个不同心的圆弧边（10）配合直边（9）形成一种横截面为不规则图形的轴孔，所述的细轴（3）的外壁上对置条形切面（12），所述的条形切面（12）的底部与细轴（3）的外壁之间具有过渡斜面（13），所述的细轴（3）的端部具有塌角（14）。

全文数据：单耳节叉轴及其工艺流程技术领域[0001]本发明属于汽车锻件技术领域，尤其涉及一种单耳节叉轴及其工艺流程。背景技术[0002]目前汽车的工业化已经达到了很高的程度，汽车由很多零部件组成，节叉轴是常见的一种装配件，其结构强度以及精度都足以影响整个设备的运行，而市场上的节叉轴通常精度一般且结构强度差。[0003]为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种新型节叉轴锻件，[申请号:201420654953•5]，包括一体结构的叉部和杆部，杆部的较粗端与叉部连接，所述杆部的母线与杆部的中心线之间的夹角为0.5°，杆部长度为170mm，杆部上轴向距离较细端小于等于148mm的部分为不加热区域。[0004]上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷:结构强度差且精度不高。发明内容[0005]本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构强度高的单耳节叉轴。[0006]为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案:本单耳节叉轴包括轴体，所述的轴体分别由相对外径较大的粗轴和相对外径较小的细轴相连而成，所述的粗轴的端部具有向单侧延伸的耳体，所述的粗轴的端部具有定位轴孔，所述的定位轴孔由端口至底部依次分为第一孔段、第二孔段、第三孔段，所述的第一孔段和第三孔段的横截面皆为规则的圆形，所述的第一孔段和第三孔段的轴线皆不与轴体的轴线重合，且第一孔段和第三孔段的轴线偏向耳体所在一侧。第一孔段和第三孔段的偏心设置可以提高其定位轴孔的强度，偏心设置可以避免零配件对接时受力点集中在轴线附件，可以增大受力面积从而提高其轴孔整体的结构强度。[0007]在上述的单耳节叉轴中，第二孔段的横截面为具有一对平行的直边以及若干直径大小不同的圆弧边组成，且任何两个圆弧边的圆心不重合且不与第一孔段的圆形重合。[0008]在上述的单耳节叉轴中，所述的第一孔段和第三孔段的轴线重合，所述的第一孔段的内径大于第二孔段中的最大内径，且第二孔段中的最小内径大于第三孔段的内径。[0009]在上述的单耳节叉轴中，所述的第三孔段的内壁与底部之间为弧形过渡。[0010]在上述的单耳节叉轴中，所述的第二孔段与第三孔段之间具有弧形过渡面。[0011]在上述的单耳节叉轴中，所述的弧形过渡面的轴线与第三孔段的轴线重合。[0012]在上述的单耳节叉轴中，所述的细轴的外壁上对置条形切面，所述的条形切面的底部与细轴的外壁之间具有过渡斜面，所述的细轴的端部具有塌角。[0013]在上述的单耳节叉轴中，所述的粗轴与细轴之间具有圆台连接件，且所述的轴体为一体成型结构。[0014]一种上述的单耳节叉轴的工艺流程，包括以下步骤：[0015]A•预处理：将条形坯料经过剥皮、锯料、倒角、磨外圆、正挤形成初始的粗轴和细轴；[0016]B•初始成型：将预处理后得到的坯料进行镦粗，从粗轴的端部轴向向内挤压形成耳体；[0017]C:初步整形:通过油压机从粗轴的端部轴向向内冲压形成第一孔段；[0018]D•钻孔:在成型的第一孔段内轴向向内侧进行钻孔形成最底部的第三孔段；[0019]E.车削:在第三孔段内进行车削逐步加工出第二孔段上的所有的直边和圆弧边；[0020]F.收尾处理:将车削后的工件进行磷皂化并进行成形加工各个倒角以及斜面。[0021]在上述的单耳节叉轴的工艺流程中，正挤、镦粗、整形都使用的是400T的油压机进行处理。[0022]与现有的技术相比，本单耳节叉轴及其工艺流程的优点在于:第一孔段和第三孔段的偏心设置可以提尚其定位轴孔的强度，偏心设置可以避免零配件对接时受力点集中在轴线附件，可以增大受力面积从而提高其轴孔整体的结构强度;先将工件进行钻孔处理，然后进行车削加工，可以将原有的材料预分配，避免了传统工艺中直接冲压导致的冲压时材料的挤压转移从而影响加工的精度，先钻孔再压可以提高工件的加工精度。附图说明[0023]图1是本发明提供的结构示意图。[0024]图2是图1中M方向的截面图。[0025]图3是本发明提供的粗轴端口示意图。[0026]图4是本发明提供的条形坯料示意图。[0027]图5是本发明提供的预处理后形成粗轴和细轴的示意图。[0028]图6是本发明提供的经过正挤后形成耳体后的示意图。[0029]图7是本发明提供的初步整形后形成第一孔段的剖视图。[0030]图8是本发明提供的钻孔处理后形成第三孔段的剖视图。[0031]图9是本发明提供的车削处理后形成第二孔段的剖视图。[0032]图中，轴体1、粗轴2、细轴3、耳体4、定位轴孔5、第一孔段6、第二孔段7、第三孔段8、直边9、圆弧边10、弧形过渡面11、条形切面12、过渡斜面13、塌角14、圆台连接件15。具体实施方式[0033]下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。[0034]如图1_9所示，本单耳节叉轴包括轴体1，所述的轴体1分别由相对外径较大的粗轴2和相对外径较小的细轴3相连而成，所述的粗轴2的端部具有向单侧延伸的耳体4,所述的粗轴2的端部具有定位轴孔5,所述的定位轴孔5由端口至底部依次分为第一孔段6、第二孔段7、第三孔段8,所述的第一孔段6和第三孔段8的横截面皆为规则的圆形，所述的第一孔段6和第三孔段8的轴线皆不与轴体1的轴线重合，且第一孔段6和第三孔段8的轴线偏向耳体4所在一侧。第一孔段6和第三孔段8的偏心设置可以提高其定位轴孔5的强度，偏心设置可以避免零配件对接时受力点集中在轴线附件，可以增大受力面积从而提高其定位轴孔5整体的结构强度。第一孔段^和第三孔段8的偏心设置可以提高其定位轴孔5的强度，偏心设置可以避免零配件对接时受力点集中在轴线附件，可以增大受力面积从而提高其定位轴孔5整体的结构强度。[0035]进一步地，第二孔段7的横截面为具有一对平行的直边9以及若干直径大小不同的圆弧边10组成，且任何两个圆弧边10的圆心不重合且不与第一孔段6的圆形重合。再第二孔段7中设置了若干个不同心的圆弧边，配合直边g形成一种横截面为不规则图形的轴孔，再配合相对应的花键进行对接配合，可以提高整体的结构强度，以及提高连接的稳定性，并且不规则的形状变相增大了与花键对接时受力的面积，从而使得轴孔内部得到较好的受力缓冲，从而增加其结构强度。[0036]在本实施例中，第一孔段6和第三孔段8的轴线重合，所述的第一孔段6的内径大于第二孔段7中的最大内径，且第二孔段7中的最小内径大于第三孔段8的内径。每一孔段的内径减小都可以作为与对接的花键的限位以及受力缓冲，提高连接的稳定性。第三孔段8的内壁与底部之间为弧形过渡。第二孔段7与第三孔段8之间具有弧形过渡面11。弧形过渡面ii的轴线与第三孔段8的轴线重合。环形过渡面11区别于直角的过渡可以较好的缓冲该定位轴孔5所受到的压力，从而提高整体的结构强度。细轴3的外壁上对置条形切面i2，所述的条形切面12的底部与细轴3的外壁之间具有过渡斜面I3,所述的细轴3的端部具有塌角14。通过条形切面12与其他的轴孔相配合有效形成周向固定。过渡斜面13有效缓冲对接时对于其他轴孔的压力，从而提高细轴3的结构强度，延长使用寿命。粗轴2与细轴3之间具有圆台连接件I5,且所述的轴体为一体成型结构。[0037]具体来说，单耳节叉轴的工艺流程，包括以下步骤:A.预处理:将条形坯料经过剥皮、锯料、倒角、磨外圆、正挤形成初始的粗轴2和细轴3;B•初始成型:将预处理后得到的坯料进行镦粗，从粗轴2的端部轴向向内挤压形成耳体4;C:初步整形:通过油压机从粗轴2的端部轴向向内冲压形成第一孔段6;D•钻孔:在成型的第一孔段内轴向向内侧进行钻孔形成最底部的第三孔段8;E•车削:在第三孔段8内进行车削逐步加工出第二孔段7上的所有的直边9和圆弧边10;F•收尾处理:将车削后的工件进行磷皂化并进行成形加工各个倒角以及斜面。其中最为重点的部分在于初步整形后传统工艺直接进行冲压来形成定位轴孔的成型，而这种直接冲压的方式容易使得原本轴孔处的材料转移至其他位置，从而影响了整体的精度，而本工艺流程先将初步整形后的材料进行钻孔，将需要加工成轴孔部分的材料用钻孔的方式直接排除到材料外部，形成材料的预分配，然后进行车削加工将第二孔段7中各种圆弧边10和直边9加工成型，这种加工方式可以有效避免直接冲压导致的材料转移，从而加工出精度更高的工件。正挤、镦粗、整形都使用的是400T的油压机进行处理。[0038]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。[0039]尽管本文较多地使用了轴体1、粗轴2、细轴3、耳体4、定位轴孔5、第一孔段6、第二孔段7、第三孔段8、直边9、圆弧边10、弧形过渡面11、条形切面12、过渡斜面13、塌角14、圆台连接件I5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

权利要求：1.一种单耳节叉轴，包括轴体（1，其特征在于，所述的轴体1分别由相对外径较大的粗轴（2和相对外径较小的细轴3相连而成，所述的粗轴（2的端部具有向单侧延伸的耳体4，所述的粗轴2的端部具有定位轴孔5，所述的定位轴孔⑸由端口至底部依次分为第一孔段⑹、第二孔段7、第三孔段⑻，所述的第一孔段⑹和第三孔段⑻的横截面皆为规则的圆形，所述的第一孔段⑹和第三孔段8的轴线皆不与轴体⑴的轴线重合，且第一孔段⑹和第三孔段⑻的轴线偏向耳体4所在一侧。_2.根据权利要求1所述的单耳节叉轴，其特征在于，第二孔段7的横截面为具有一对平行的直边9以及若干直径大小不同的圆弧边（10组成，且任何两个圆弧边（1〇的圆心不重合且不与第一孔段⑹的圆形重合。3.根据权利要求2所述的单耳节叉轴，其特征在于，所述的第一孔段⑹和第三孔段8的轴线重合，所述的第一孔段⑹的内径大于第二孔段⑺中的最大内径，且第二孔段⑺中的最小内径大于第三孔段⑻的内径。4.根据权利要求1所述的单耳节叉轴，其特征在于，所述的第三孔段8的内壁与底部之间为弧形过渡。5.根据权利要求1所述的单耳节叉轴，其特征在于，所述的第二孔段7与第三孔段8之间具有弧形过渡面11。6.根据权利要求5所述的单耳节叉轴，其特征在于，所述的弧形过渡面11的轴线与第三孔段⑻的轴线重合。7.根据权利要求1所述的单耳节叉轴，其特征在于，所述的细轴（3的外壁上对置条形切面12，所述的条形切面12的底部与细轴⑶的外壁之间具有过渡斜面13，所述的细轴⑶的端部具有塌角（14。8.根据权利要求1所述的单耳节叉轴，其特征在于，所述的粗轴2与细轴3之间具有圆台连接件15，且所述的轴体为一体成型结构。9.一种权利要求1-8任意一项所述的单耳节叉轴的工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：A.预处理:将条形坯料经过剥皮、锯料、倒角、磨外圆、正挤形成初始的粗轴（2和细轴⑶；B.初始成型:将预处理后得到的坯料进行镦粗，从粗轴2的端部轴向向内挤压形成耳体⑷；C:初步整形:通过油压机从粗轴⑵的端部轴向向内冲压形成第一孔段6;D.钻孔:在成型的第一孔段内轴向向内侧进行钻孔形成最底部的第三孔段⑻；E.车削：在第三孔段8内进行车削逐步加工出第二孔段7上的所有的直边9和圆弧边10;F.收尾处理:将车削后的工件进行磷皂化并进行成形加工各个倒角以及斜面。10.根据权利要求9所述的单耳节叉轴的工艺流程，其特征在于，正挤、镦粗、整形都使用的是400T的油压机进行处理。

百度查询： 浙江三维大通精锻股份有限公司 单耳节叉轴及其工艺流程

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