张运军 陈天赋 杨 杰 黄明伟 夏巨谌 邓 磊 金俊松

1.湖北三环锻造有限公司，谷城，441700

2.华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉，430074

0 引言

转向节是汽车转向系统的主要结构和受力部件，既支撑车体重量，又承受转向力矩［1］。由于转向节工作环境恶劣，对力学性能要求高，因此，一般采用锻造成形［2-3］。转向节锻件轮廓尺寸大，结构极其复杂，导致锻造工序多，且材料利用率低［4-5］。对于一些形状非常复杂的转向节锻件，如A223型房车转向节锻件，常规的转向节锻造工艺甚至难以成形。该锻件与常规转向节的最大差别是一个直线前臂特别长，另一个稍短的前臂与杆部及直线长臂的轴线方向成90°弯曲。现有工艺是将前臂与杆部和法兰分开锻造经机加工后采用螺栓连接为一体。这种分体制造方式不仅材料利用率低，生产效率低，而且产品性能较差。

本文针对房车转向节结构特点及分体制造存在的问题，提出了如下整体模锻工艺方案：下料→加热→第一次制坯局部镦粗→第二次制坯杆部拔长→预锻→终锻→切边→（加热）→弯曲及校正。最后一道弯曲及校正之前所有工序及相应的模具可采用模锻工艺及模具设计的相关知识进行设计和计算。而弯曲及校正工序中的弯曲成形是金属在封闭模膛内的弯曲大变形，与大曲率半径自由弯曲的应力及应变状态完全不同，其金属流动需合理调控。因此，弯曲前预弯工艺的优化是本工艺方案的难点，实现90°弯曲精确成形的专用模具装置是关键。……