左右转向节臂模锻工艺及设计

左右转向节臂是典型的长轴类锻件，其平面主轴线基本上是直线，侧视图主轴线虽是折线，但落差不大，故属于第Ⅱ类锻件（见表3-2）。

针对左右转向节臂形状比较复杂，垂直主轴线断面面积差别显著的特点，变形工步采用辊锻机上制坯、热模锻压力机上预锻和终锻三个工步。其中，冷锻件图设计、预锻和终锻工步图及型槽设计的方法及步骤与上例相似，因此不再赘述，设计结果见图8-21、图8-22、图8-23和图8-24。

图8-19 中间常啮合齿轮终锻工步图及终锻镶块

图8-20 中间常啮合齿轮预锻工步图及预锻镶块

图8-21 左右转向节臂终锻工步图

图8-22 左右转向节臂预锻工步图

图8-23 左右转向节臂预锻镶块

图8-24 左右转向节臂终锻镶块

本例着重介绍制坯辊锻工艺及辊锻模具设计过程。

1.设计辊锻毛坯图

在锻件横断面面积变化剧烈处取若干个典型断面，计算得锻件断面图。假定辊锻后坯料断面为圆形，则由锻件断面图可得辊锻后的毛坯图（见图8-25）。按计算下料坯料直径，经圆整得d₀=50mm。

图8-25 左右转向节臂辊锻毛坯图

2.确定辊锻道次

由辊锻毛坯图可知A_max=1963.6mm²，A_min=855.3mm²，则有

若采用圆—椭圆—圆型槽孔型系，在表7-13查得λ_cp=1.4，故辊锻道次为

圆整为n=2。

3.选取型槽孔型系(www.xing528.com)

采用圆—椭圆—圆孔型系。

4.辊锻型槽设计

根据终锻工步设计中确定的热模锻压力机公称压力（10000kN）查表7-4，选取公称直径D₀=300mm的辊锻机。

采用图解法设计第一道次辊锻的椭圆断面坯料及型槽尺寸，如图8-25b所示。取1-1，2-2和3-3三个典型断面（图8-26），按图7-13求得设计结果，列于表8-4。

图8-26 左右转向节臂辊锻制坯工步图

表8-4椭圆断面坯料及型槽尺寸

圆形坯料在椭圆型槽中辊锻时的延伸系数λ₁由图7-13确定，椭圆坯料在圆形型槽中辊锻时的延伸系数λ₂=d²₀/d²₁λ₁，计算结果列于表8-5。

表8-5延伸系数λ₁及λ2

5.辊锻型槽纵向尺寸设计

1）辊锻坯料过渡区段尺寸计算：根据辊锻毛坯图及前面算得的结果，可求出原始坯料在第一道次辊锻时的过渡区段长度，计算结果列于表8-6。第二道次辊锻时坯料的过渡区段长度可按相同方法计算，最终结果可见图8-26。

表8-6第一道次辊锻时的坯料过渡区段长度

2）型槽纵向长度尺寸计算：除过渡区段长度外，还需计算在第一道次辊锻后相应于第二道次辊锻后长40及100mm的长度。计算结果列于表8-7。

表8-7第一道次辊锻型槽纵向长度 （单位：mm）

3）纵向型槽图的绘制：将上述各段长度换算成模具中心角，得到第一道次辊锻型槽长度对应的中心角，计算结果列于表8-8。

表8-8辊锻型槽纵向长度中心角α

根据以上有关数据，绘制出纵向型槽图，如图8-27所示。

图8-27 辊锻纵向型槽图