專利名稱：汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法及壓模成型機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝備制造業(yè)領(lǐng)域汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔成型技術(shù)，具體涉及一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法及壓模成型機(jī)床。
背景技術(shù)：
目前汽車橋殼生產(chǎn)主要有四種工藝，一是采用鑄造工藝，其生產(chǎn)成本較低，但強(qiáng)度差， 外形粗糙、廢品率高，且生產(chǎn)環(huán)境污染大，不能焊接輔助支架等缺陷。二是采用沖壓成型加焊接的工藝，由兩部分或三部分沖壓件焊接而成，即分別沖出兩半橋殼，將兩半橋殼焊接成一件整體橋殼(如半殼不含三角板部分，還需要焊接三角板)，這種沖壓焊接橋殼工藝工序多、成本較高、強(qiáng)度較低，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，沖壓焊接橋殼大量用于橋殼的生產(chǎn)中。目前輕型車、中型車甚至重型車都大型采用。但沖焊橋殼的缺點(diǎn)在使用過(guò)程中也逐漸暴露出來(lái)， 焊縫處因應(yīng)力引起的橋殼變形不易校正，容易在焊縫處斷裂或開裂，在重型載貨汽車上經(jīng)常出現(xiàn)彎曲變形、強(qiáng)度差、漏油等問題。且需要大型沖壓設(shè)備、加熱設(shè)備，產(chǎn)品焊縫多、隱患多、外形不美觀，三是采用圓管，由切孔、縮徑、縮方、開槽、劈開、擴(kuò)徑、整形、壓平中間曲面、 中頻加熱、縮端口、焊補(bǔ)三角板等12道工序完成。該方法工序較多，成本高。另外由于采用漲孔工藝，零件中間橋包部分厚度變薄，使該區(qū)域強(qiáng)度和剛性降低，為了保證橋殼的強(qiáng)度和剛性，就要增加管坯厚度，增加了橋殼的重量和成本。四是采用方管，中間開槽，劈開、擴(kuò)張工藝。該工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但方管毛坯較圓管成本高，總體橋殼制造成本較高。近年來(lái)，隨著汽車模具技術(shù)的快速發(fā)展和中小型壓力機(jī)的快速發(fā)展,針對(duì)汽車橋殼類零件的快速冷沖壓(擠壓)成型技術(shù)也得到了快速發(fā)展。但因該技術(shù)前期投入大，對(duì)模具制造加工要求嚴(yán)格，還要經(jīng)過(guò)精確的壓力設(shè)計(jì)計(jì)算、反復(fù)試驗(yàn)及數(shù)據(jù)驗(yàn)證才能定型生產(chǎn)， 因此，在國(guó)內(nèi)尚處于試驗(yàn)試制階段，大批量應(yīng)用于汽車零部件制造廠家還很少，多數(shù)廠家還是采用傳統(tǒng)的鑄鋼工藝或分塊拼接焊接工藝，也有僅采用熱壓或冷壓成型橋殼中部琵琶孔的工藝。但汽車整體橋殼中間琵琶孔冷擠壓成型工藝方法目前在國(guó)內(nèi)大都處于試驗(yàn)階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對(duì)目前現(xiàn)有的幾種工藝存在的問題和不足，提出一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法及壓模成型機(jī)床。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法，包括以下步驟
1、料坯前期工序
(1)、下料選擇合適直徑和厚度尺寸的圓管截成需要長(zhǎng)度的管坯，管徑和壁厚與橋殼矩形截面處尺寸相當(dāng)；
(2)、兩端軸頭成型利用橋殼軋機(jī)將圓管中頻感應(yīng)加熱，使軸管兩端分別成型，軋制出橋殼兩端圖紙要求的尺寸；
(3)、管坯中間局部推方成型將軸管放入推方機(jī)中進(jìn)行擠壓推方，使橋殼中段達(dá)到需要的四方型截面尺寸；
2、進(jìn)一步(主要)加工工序(1)、管坯中間開一條前后通過(guò)的長(zhǎng)槽，槽的兩端要圓滑過(guò)渡，槽的寬度、長(zhǎng)度、位置根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)及相應(yīng)計(jì)算取得的數(shù)據(jù)給定；
(2)、軸管兩軸頭和中間琵琶孔同時(shí)擠壓脹形對(duì)兩軸頭分別向內(nèi)施以140-160T壓力， 分別利用頭道楔形擠壓壓頭和二道楔形擠壓壓頭對(duì)中間長(zhǎng)槽部施以300-330T的壓力，使軸管中部逐步脹形，與中間琵琶孔成型模具冷擠壓接觸、貼合、包壓一定時(shí)間后成型；其中兩個(gè)楔形擠壓壓頭的錐角α，滿足10° < α <20°，并且二道楔形擠壓壓頭的寬度m，頭道楔形擠壓壓頭的寬度n，滿足一定的比例即m :n=3:l 5:1之間；
3、后續(xù)工序
(I )、橋殼整形對(duì)橋殼中間琵琶孔以及彈簧座(車橋總成上焊接掛件)對(duì)應(yīng)的矩形截面區(qū)域進(jìn)行整形，達(dá)到零件要求的尺寸；
(2)、在橋殼中間琵琶孔加工坡口，橋殼中間琵琶孔兩端焊三角板。上述步驟2 (2)中，在兩軸頭分別施以150T壓力，中間長(zhǎng)槽部施以315T的壓力。—種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床，包括底座，立柱，壓緊導(dǎo)向裝置，液壓缸及液壓系統(tǒng)，底座的中部豎向固定有立柱，立柱上端固定有水平的支撐體，支撐體中心豎向安裝有壓緊油缸，該壓緊油缸的下部活塞桿上固定有豎行滑塊，該豎行滑塊兩側(cè)套裝在立柱上，滑塊底部中心安裝有楔形擠壓壓頭，立柱中間的底座上設(shè)置有工件夾具，在工件夾具兩外側(cè)底座上分別水平安裝有對(duì)稱且頂桿向內(nèi)的液壓缸，同時(shí)在工件夾具的上側(cè)依次安裝有與成型琵琶孔工件外緣弧度匹配的四個(gè)擋塊。在所述豎行滑塊底部設(shè)置有水平的滑道，滑道內(nèi)嵌入有水平滑塊，該水平滑道和水平滑塊與工件夾具兩側(cè)水平安裝的液壓缸保持垂直，在豎行滑塊的一側(cè)安裝有橫向液壓缸，該橫向液壓缸的頂桿與水平滑塊連接在一起，該水平滑塊的底面上依次固定有頭道楔形擠壓壓頭和二道楔形擠壓壓頭，兩個(gè)楔形擠壓壓頭的錐角α，滿足10° < α <20°，并且二道楔形擠壓壓頭的寬度m，頭道楔形擠壓壓頭的寬度η，滿足一定的比例即m :η=3:1 5:1之間。所述各擋塊在工件夾具上可以調(diào)節(jié)。在立柱一側(cè)設(shè)置有條形碼并在豎行滑塊上安裝有對(duì)應(yīng)的讀碼器，在豎行滑塊底部滑道一側(cè)設(shè)置喲條形碼并在水平滑塊上安裝有對(duì)應(yīng)的讀碼器。工件夾具的兩側(cè)還安裝有豎向的卸料液壓缸。本發(fā)明的積極效果本發(fā)明成型方法是通過(guò)選用一定規(guī)格尺寸的無(wú)縫鋼管做毛坯，然后采用熱軋制兩軸頭成型——中間推方(使圓管變?yōu)榉焦?——截取、開槽——整體熱處理——中間琵琶孔成型——橋殼整形——(加工琵琶孔坡口)焊接三角板——精加工的工藝流程。該工藝工序相對(duì)少，橋殼中間琵琶孔區(qū)域變薄成都小，橋殼強(qiáng)度高，一次性設(shè)備投入小，生產(chǎn)效率高，本發(fā)明生產(chǎn)的整體橋殼具有強(qiáng)度、剛性高、產(chǎn)品承載力大、外形美觀、 工序少。本發(fā)明機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、成本低、模具可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，換型費(fèi)用低，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖2是圖I的左視結(jié)構(gòu)示意圖3是圖I中工件及夾具的俯視結(jié)構(gòu)意圖；圖4-圖11分別為本發(fā)明成型方法的逐次加工步驟示意圖4-1 一圖8-1分別為圖4-圖8的剖面圖。圖中標(biāo)號(hào)I為中部底座，2為兩側(cè)底座,3為兩側(cè)立柱,4為支撐體,5為壓緊液壓缸，6為油箱及油壓控制系統(tǒng)，7為橫向液壓油缸，8為二道楔形擠壓壓頭，9頭道楔形擠壓壓頭，10為工件夾具，11為機(jī)床操作工作臺(tái)，12為機(jī)床地基基礎(chǔ)，13為滑塊，14為滑道，15為工件，16為擋塊。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一參見圖4-圖11，一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法，包括以下步
驟
I、料坯前期工序
(1)、下料選擇合適直徑和厚度尺寸的圓管(無(wú)縫鋼管)截成需要長(zhǎng)度的管坯，管徑和壁厚與橋殼矩形截面處尺寸相當(dāng)，參見圖4和圖4_1 (圖4_1是圖4的A-A劑面圖)；
(2)、兩端軸頭成型利用橋殼軋機(jī)將圓管中頻感應(yīng)加熱，先對(duì)軸管一端軋制成型，軋制出橋殼兩端圖紙要求的尺寸，參見圖5和圖5-1 (圖5-1是圖5的B-B剖面圖)。在將軸管旋轉(zhuǎn)180度后對(duì)軸管另一端軋制成型，軋制出橋殼兩端圖紙要求的尺寸，參見圖6和圖6-1 (圖6-1是圖6的C-C剖面圖)；
(3)、管坯中間局部推方成型將軸管放入推方機(jī)中進(jìn)行擠壓推方，使橋殼中段達(dá)到需要的四方型截面尺寸，參見圖7和圖7-1 (圖7-1是圖7的D-D剖面圖)。2、進(jìn)一步加工工序
(1)、管還中間開一條前后通過(guò)的長(zhǎng)槽，參見圖8和圖8-1 (圖8-1是圖8的E-E剖面圖)在管坯兩側(cè)對(duì)稱位置分別開一條長(zhǎng)槽，槽的兩端要圓滑過(guò)渡，槽的寬度、長(zhǎng)度、位置根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)及相應(yīng)計(jì)算取得的數(shù)據(jù)給定；根據(jù)某一型號(hào)琵琶孔結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算需要的長(zhǎng)槽寬度、 長(zhǎng)度和位置，將長(zhǎng)槽進(jìn)行后續(xù)加工形成琵琶孔后，對(duì)比加工后琵琶孔和實(shí)際所需琵琶孔的偏差進(jìn)一步調(diào)整長(zhǎng)槽寬度，可能需要多次反復(fù)試驗(yàn)確定合適的長(zhǎng)槽寬度、長(zhǎng)度、位置。(2)、軸管兩軸頭和中間琵琶孔同時(shí)擠壓脹形對(duì)兩軸頭分別向內(nèi)施以150T壓力， 分別利用頭道楔形擠壓壓頭和二道楔形擠壓壓頭對(duì)中間長(zhǎng)槽部施以315T的壓力，使軸管中部逐步脹形，與中間琵琶孔成型模具冷擠壓接觸、貼合、包壓一定時(shí)間后成型；其中兩個(gè)楔形擠壓壓頭的錐角α，滿足10° < α <20°，并且二道楔形擠壓壓頭的寬度m，頭道楔形擠壓壓頭的寬度η，滿足一定的比例即m :η=3:1 5:1之間；
3、后續(xù)工序
(1)、橋殼整形對(duì)橋殼中間琵琶孔以及彈簧座(車橋總成上焊接掛件)對(duì)應(yīng)的矩形截面區(qū)域進(jìn)行整形，達(dá)到零件要求的尺寸；
(2)、在橋殼中間琵琶孔加工坡口，橋殼中間琵琶孔兩端焊三角板。實(shí)施例二 參見圖I、圖2和圖3，汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床包括底座， 立柱，壓緊導(dǎo)向裝置，液壓缸及液壓系統(tǒng)等。其中底座包括中部底座和I兩側(cè)底座2，中部底座I周圍豎向固定有立柱，立柱上端固定有水平的支撐體4，支撐體4的中心豎向安裝有壓緊油缸5，該壓緊油缸5的下部活塞桿上固定有豎行滑塊13，該豎行滑塊13兩側(cè)套裝在立柱上。兩側(cè)底座2上分別水平安裝有對(duì)稱且頂桿向內(nèi)的液壓缸3。豎行滑塊13底部設(shè)置有水平的滑道14，滑道14內(nèi)嵌入有水平滑塊，該水平滑道和水平滑塊與工件夾具兩側(cè)水平安裝的液壓缸3保持垂直,在豎行滑塊13的一側(cè)安裝有橫向液壓缸7,該橫向液壓缸7的頂桿與水平滑塊連接在一起，該水平滑塊的底面上依次固定有頭道楔形擠壓壓頭9和二道楔形擠壓壓頭8。兩個(gè)楔形擠壓壓頭的錐角α，滿足10° < α <20°，并且二道楔形擠壓壓頭8的寬度m,頭道楔形擠壓壓頭9的寬度η,滿足一定的比例即m n=3:1 5:1之間。中間底座I上設(shè)置有工件夾具15，工件夾具15的上側(cè)依次安裝有與成型琵琶孔工件15外緣弧度匹配的四個(gè)擋塊16。為了準(zhǔn)確控制各油缸的形成實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在立柱一側(cè)設(shè)置有條形碼并在豎行滑塊上安裝有對(duì)應(yīng)的讀碼器，在豎行滑塊底部滑道一側(cè)設(shè)置喲條形碼并在水平滑塊上安裝有對(duì)應(yīng)的讀碼器。在工件夾具的兩側(cè)還安裝有豎向的卸料液壓缸。實(shí)施例三附圖未畫，內(nèi)容與實(shí)施例二基本相同，相同之處不重述，不同的是所述各擋塊在工件夾具上可以調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法，其特征是在于，包括以下步驟一、料坯前期工序(1)、下料選擇合適直徑和厚度尺寸的圓管截成需要長(zhǎng)度的管坯，管徑和壁厚與橋殼矩形截面處尺寸相當(dāng)；(2)、兩端軸頭成型利用橋殼軋機(jī)將圓管中頻感應(yīng)加熱，使軸管兩端分別成型，軋制出橋殼兩端圖紙要求的尺寸；(3)、管坯中間局部推方成型將軸管放入推方機(jī)中進(jìn)行擠壓推方，使橋殼中段達(dá)到需要的四方型截面尺寸；二、進(jìn)一步加工工序(1)、管坯中間開一條前后通過(guò)的長(zhǎng)槽，槽的兩端要圓滑過(guò)渡，槽的寬度、長(zhǎng)度、位置根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)及相應(yīng)計(jì)算取得的數(shù)據(jù)給定；(2)、軸管兩軸頭和中間琵琶孔同時(shí)擠壓脹形對(duì)兩軸頭分別向內(nèi)施以140-160T壓力， 分別利用頭道楔形擠壓壓頭和二道楔形擠壓壓頭對(duì)中間長(zhǎng)槽部施以300-330T的壓力，使軸管中部逐步脹形，與中間琵琶孔成型模具冷擠壓接觸、貼合、包壓一定時(shí)間后成型；其中兩個(gè)楔形擠壓壓頭的錐角α，滿足10° < α <20°，并且二道楔形擠壓壓頭的寬度m，頭道楔形擠壓壓頭的寬度η，滿足一定的比例即m:n=3:1 5:1之間；三、后續(xù)工序(1)、橋殼整形對(duì)橋殼中間琵琶孔以及彈簧座對(duì)應(yīng)的矩形截面區(qū)域進(jìn)行整形，達(dá)到零件要求的尺寸；(2)、在橋殼中間琵琶孔加工坡口，橋殼中間琵琶孔兩端焊三角板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法，其特征是在于，上述步驟2 (2)中，在兩軸頭分別施以150T壓力，中間長(zhǎng)槽部施以315T的壓力。
3.一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床，包括底座，立柱，壓緊導(dǎo)向裝置，液壓缸及液壓系統(tǒng)，其特征在于，底座的中部豎向固定有立柱，立柱上端固定有水平的支撐體，支撐體中心豎向安裝有壓緊油缸，該壓緊油缸的下部活塞桿上固定有豎行滑塊，該豎行滑塊兩側(cè)套裝在立柱上，滑塊底部中心安裝有楔形擠壓壓頭，立柱中間的底座上設(shè)置有工件夾具，在工件夾具兩外側(cè)底座上分別水平安裝有對(duì)稱且頂桿向內(nèi)的液壓缸，同時(shí)在工件夾具的上側(cè)依次安裝有與成型琵琶孔工件外緣弧度匹配的四個(gè)擋塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床，其特征在于，在所述豎行滑塊底部設(shè)置有水平的滑道，滑道內(nèi)嵌入有水平滑塊，該水平滑道和水平滑塊與工件夾具兩側(cè)水平安裝的液壓缸保持垂直，在豎行滑塊的一側(cè)安裝有橫向液壓缸，該橫向液壓缸的頂桿與水平滑塊連接在一起，該水平滑塊的底面上依次固定有頭道楔形擠壓壓頭和二道楔形擠壓壓頭，兩個(gè)楔形擠壓壓頭的錐角α，滿足10° < α <20°，并且二道楔形擠壓壓頭的寬度m，頭道楔形擠壓壓頭的寬度η，滿足一定的比例即m :η=3:1 5:1之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床，其特征在于，所述各擋塊在工件夾具上可以調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床，其特征在于，在立柱一側(cè)設(shè)置有條形碼并在豎行滑塊上安裝有對(duì)應(yīng)的讀碼器，在豎行滑塊底部滑道一側(cè)設(shè)置喲條形碼并在水平滑塊上安裝有對(duì)應(yīng)的讀碼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔壓模成型機(jī)床，其特征在于，工件夾具的兩側(cè)還安裝有豎向的卸料液壓缸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼琵琶孔冷擠壓成型方法及壓模成型機(jī)床，其方法是通過(guò)選用一定規(guī)格尺寸的無(wú)縫鋼管做毛坯，然后采用熱軋制兩軸頭成型——中間推方(使圓管變?yōu)榉焦?——截取、開槽——整體熱處理——中間琵琶孔成型——橋殼整形——(加工琵琶孔坡口)焊接三角板——精加工的工藝流程。該工藝工序相對(duì)少，橋殼中間琵琶孔區(qū)域變薄成都小，橋殼強(qiáng)度高，一次性設(shè)備投入小，生產(chǎn)效率高，本發(fā)明生產(chǎn)的整體橋殼具有強(qiáng)度、剛性高、產(chǎn)品承載力大、外形美觀、工序少。本發(fā)明機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、成本低、模具可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，換型費(fèi)用低，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C26/00GK102581051SQ201110363418
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者兀治軍, 張海龍, 徐長(zhǎng)群, 王明琦, 葛衛(wèi)華 申請(qǐng)人:三門峽合鑫機(jī)床有限公司