专利名称：一种汽车后轴支架的锻造新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车后轴支架的锻造生产工艺，属于汽车金属零部件锻造加工技术领域。
背景技术：
后轴支架是汽车的重要零件，其结构复杂，它将悬架及后轴的全部零部件紧固在一起，形成后轴总成，同时与车身连接。后轴支架需要很高的强度、韧度、力学性能和尺寸精度。目前其锻造工艺主要有开式锻造和闭式锻造。在开式锻造工艺中，锻造模具设有飞边槽，且飞边槽是开放的，锻造过程锻件产生飞边，飞边起到促使金属充填型腔的作用。闭式锻造工艺中，锻造模具没有飞边槽，锻造过程中锻件直接在封闭的型腔中成形，不产生飞边。对于后轴支架锻造生产，开式锻造工艺很难实现一火锻造(即只需对坯料加热一次就能完成整个锻造过程)，且材料利用率低，锻件质量差；闭式锻造的锻造质量和材料利用率高，但是对预制坯、锻造温度控制以及预制坯精度要求高，需要专用锻造设备，投资高，同时模具费用高、寿命低，总体生产成本高。
发明内容
针对现有汽车后轴支架锻造工艺存在的不足，本发明提供一种生产成本低、锻件质量好的汽车后轴支架的锻造新工艺，该工艺能够实现一火锻造，既具有闭式锻造工艺优点，又能够象开式锻造那样适用于普通锻造设备。
本发明的汽车后轴支架的锻造新工艺包括制坯工序、预锻工序、终锻工序、热切边工序和整形工序，制坯工序是将初始坯料聚料和压扁形成预制坯；然后将预制坯预锻，预锻成形过程中预锻件周边存在整体封闭的飞边，被封闭的飞边产生阻力，迫使金属充填满模具型腔；终锻工序使预锻件继续变形得到合格的终锻件；最后进行热切边和整形，切除飞边，同时使锻件尺寸和精度达到设计要求。
预锻工序为封闭飞边闭式锻造，其原理是预锻件存在飞边，但飞边是整体封闭的，不同于开式锻造和闭式锻造。锻造时锻件飞边形成后向外缘流动，当碰到下模挤压筒侧壁时停住；继续下压时，被封闭的飞边产生比开式锻造大的多的阻力，迫使金属充填型腔。制坯和终锻的工艺和常规开式锻造工艺相同。
本发明的预锻工序采用封闭飞边闭式锻造，既具有闭式锻造工艺优点，又能够象开式锻造那样适用于普通锻造设备，能够在普通热模锻压力机上实现一火锻造，成形过程增大了飞边阻力，提高了金属充填型腔的能力。具有生产成本低、锻件质量好等优点。
图1是一种汽车后轴支架的冷锻件图。
图2是图1所示汽车后轴支架的锻造模具结构示意图。
其中1、上模，2、下模，3、顶杆，4、预锻件，5、飞边，6、挤压筒。
具体实施例方式
图1给出了一种汽车后轴支架的冷锻件图。其锻造工艺如下下料-制坯(包括聚料、压扁两工步)-预锻(封闭飞边闭式模锻)-终锻(开式模锻)-热切边-整形。制坯和终锻的工艺采用与常规开式锻造相同的工艺。制坯工序采用常用的制坯工步设计，包括聚料和压扁两工步，聚料工步是对下料后的坯料(圆棒料)进行整体压扁，压扁的同时进行中间聚料；压扁工步是将聚料后的坯料沿轴心旋转90°进行两端压扁，得到预制坯。为方便操作，聚料和压扁工步通常布排在一套制坯模具上。然后对制坯工序后的预制坯进行预锻，预锻是整个锻造工艺最关键的工序，采用封闭飞边闭式锻造工艺，通过锻造模具和热模锻压力机来实现。预锻模具结构如图2所示，包括上模1、下模2和顶杆3。上模1和下模2分别安装在热模锻压力机的冲头和底座上，顶杆3安装在下模2的底部，下模2的内腔上部设有飞边的挤压筒6。预锻是变形最复杂的工序，预锻时，预锻件4随上模1下压，产生飞边5，并向外缘流动，当碰到挤压筒6的侧壁时停住；继续下压时，上、下模形成封闭型腔，封闭的飞边阻力越来越大，直至金属完全充满填上、下模之间的型腔。预锻结束时顶杆3将锻件4顶出下模2。预锻模具设计的关键如下预锻型腔设计的原则是重点考虑型腔中影响金属流动的部位，作一些形状简化，以减少金属流动阻力，利于型腔充填。预锻上、下模侧向间隙和斜度以及挤压筒壁到锻件轮廓的距离等参数要根据锻造设备、模具精度以及成形过程金属流动情况等因素来考虑。图2所示预锻模具的主要参数是上、下模侧向间隙取值1mm，斜度为1.5°；挤压筒6的侧壁到锻件轮廓的平均距离为30mm。终锻工序采用开式锻造设计，模锻斜度和飞边槽等模具参数和普通开式模锻设计基本一样，不同的是飞边仓的高度要适当加大，以容纳预锻时产生的飞边。热切边和整形属于辅助工序，其设计同普通热切边和整形工序相同。
权利要求
1.一种汽车后轴支架的锻造新工艺，包括制坯工序、预锻工序、终锻工序、热切边工序和整形工序，制坯工序是将初始坯料聚料和压扁形成预制坯；然后将预制坯预锻，其特征是预锻成形过程中预锻件周边存在整体封闭的飞边，被封闭的飞边产生阻力，迫使金属充填满模具型腔；终锻工序使预锻件继续变形得到合格的终锻件；最后进行热切边和整形，切除飞边，同时使锻件尺寸和精度达到设计要求。
全文摘要
本发明提供了一种汽车后轴支架的锻造新工艺，包括制坯工序、预锻工序、终锻工序、热切边工序和整形工序，制坯工序是将初始坯料聚料和压扁形成预制坯；然后将预制坯预锻，预锻成形过程中预锻件周边存在整体封闭的飞边，被封闭的飞边产生阻力，迫使金属充填满模具型腔；终锻工序使预锻件继续变形得到合格的终锻件；最后进行热切边和整形，切除飞边，同时使锻件尺寸和精度达到设计要求。本发明的预锻工序采用封闭飞边闭式锻造，既具有闭式锻造工艺优点，又能够象开式锻造那样适用于普通锻造设备，能够在普通热模锻压力机上实现一火锻造，成形过程增大了飞边阻力，提高了金属充填型腔的能力。具有生产成本低、锻件质量好等优点。
文档编号B21J13/02GK101091978SQ20071001620
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者赵国群, 程联军 申请人:山东大学