一种驱动桥桥壳琵琶孔成型设备的制作方法
【专利摘要】一种驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，床身上有三个工作油缸，并品字型分布，其中在同一水平同一轴线上有两个相对工作的左轴向力油缸、右轴向力油缸，在与左轴向力油缸、右轴向力油缸同一轴线的中央垂直90°上方有一个引导柱油缸；床身工作台上装有导程装置，导程装置水平长度方向有导程槽，两个相对工作的左轴向力油缸、右轴向力油缸置于导程装置两端，左轴向力油缸、右轴向力油缸的轴线与导程装置的导程槽中线在同一轴线上；导程装置的中央有一方形通槽，引导柱装于引导柱油缸且与方形通槽对应。本发明设备功率小，模具费用小，仅需要引导柱、引导装置，而无需传统工艺的内模、外模，减少了模具的制造成本；易操作、重复精度好，适合大批量生产。
【专利说明】一种驱动桥桥壳琵琶孔成型设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造汽车驱动桥桥壳的装备，具体是一种钢管扩张整体式桥壳生产中琵琶孔成型的专用设备，属于金属型材基本无切削加工成型【技术领域】。
技术背景
[0002]目前，国内外生产的汽车驱动桥桥壳按其制造工艺的不同，可分为“铸造桥壳”、“钢板冲压焊接桥壳”、“钢管扩张焊接轴头式桥壳”三种。1、铸造式桥壳，通常采用球墨铸铁。可锻铸铁或铸钢。以铸造的方法制造桥壳毛坯，再进行机械加工完成产品。为进一步提高其强度和刚度，铸造式桥壳的两端压入较长的无缝钢管作为半轴套管并用销钉固定，其主要缺点是:铸造质量不易控制，废品率高；产品重量大、能耗大、污染环境；加工面多，制造工艺复杂。因此，目前铸造式桥壳仅用于载荷大的重型汽车、工程车和越野汽车。2、钢板冲压焊接桥壳是由于低碳钢钢板(16Mn)为原材料，分别剪裁冲压(冷压成型或热压成型)成上下两个相同结构的半壳，将两个半壳焊接在一起即成为桥壳主体，两端分别焊上带有“法兰”的轴头及钢板弹簧座即可，该桥壳存在焊接面积大、易变型的缺陷。尽管采用多种方法消除应力，但效果不理想，汽车重载或在崎岖不平道路上行驶时，桥壳易变形、漏油，造成桥壳报废。因此，在重型汽车领域不宜采用钢板冲焊桥壳。3、钢管扩张焊接轴头式桥壳采用16Mn无缝钢管，160*160中间开槽，并用碾压扩张的工艺方法，使琵琶孔成型，方管两端冷挤压成圆管，再与轴头焊接即成。钢管扩张焊接轴头式桥壳与钢板冲焊桥壳相比较质量有了很大的变化，重量虽然与焊接桥壳相仿，但强度刚度提高了很多，又因为没有钢板冲焊桥壳的贯通焊接，产品内应力也相应减少，提高了桥壳整体承载能力，是发展前景较好的一种中型载重车桥桥壳。但由于其加工成型特别是琵琶孔成型时，工艺手段不完备、形状尺寸不易控制、修形难度大、生产效率不高等问题，目前国内外尚无可以完成这一加工任务的设备，因此给钢管扩张式桥壳的生产带来了很大困难，制约了钢管扩张式桥壳的发展。
【发明内容】
[0003]为达到上述目的，本发明提供一种降低制造成本、方便易操作的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备。
[0004]本发明的技术方案是:床身上有三个工作油缸，并品字型分布，其中在同一水平同一轴线上有两个相对工作的左轴向力油缸、右轴向力油缸，在与左轴向力油缸、右轴向力油缸同一轴线的中央垂直90°上方有一个引导柱油缸；床身工作台上装有导程装置，导程装置水平长度方向有导程槽，两个相对工作的左轴向力油缸、右轴向力油缸置于导程装置两端，左轴向力油缸、右轴向力油缸的轴线与导程装置的导程槽中线在同一轴线上；导程装置的中央有一方形通槽，引导柱装于引导柱油缸且与方形通槽对应。
[0005]所述导程装置的导程槽中间部分有两个相对布置的类似V型开口。
[0006]所述导程装置上有锁紧装置，锁紧装置由两块两端有安装孔的压板和螺栓组成，其结构为螺旋锁紧结构。[0007]所述引导柱为类锥形结构，引导柱的类锥形顶尖与导程装置的导程槽中线相对应。
[0008]所述引导柱为立方体和立方体下端的倒梯形体组成的契型镶块式结构，引导柱的四个棱为镶块。
[0009]所述导程装置上设有用于装料、卸料的升降平台，升降平台置于导程装置底平面，两个升降油缸穿过导程装置底部于升降平台连接，升降平台为类桥壳结构，升降平台中部的框形孔与导程装置中央的一方形通槽对应。
[0010]所述导程装置上方设有进料滑台，出料滑台。
[0011]本发明为引导式琵琶孔成型技术，利用金属材料的物理特性，在作用力的交汇点上让材料自主延伸成型，与传统的成型工艺相比较，本发明的有益效果是。
[0012]α.1设备功率小，焊接桥壳桥片冲压成型一般设备功率，热冲在1250Τ，冷冲在2400Τ,而引导式成型功率仅在500Τ左右。
[0013].:?:<模具费用小，引导式成型机仅需要引导柱、引导装置，而无需传统工艺的内模、外模，减少了模具的制造成本。
[0014](S)易操作、重复精度好，适合大批量生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图(主视)。
[0016]图2为本发明的结构示意图(俯视)。
[0017]图3为本发明结构的工作状态图。
[0018]图4为中间开槽的驱动桥桥壳轴管。
[0019]图5为轴管安装位置简图。
[0020]图6为三油缸工作轴管成型图。
[0021 ]图7为轴管成型动作简图。
[0022]图8为导程装置图(主视)。
[0023]图9为导程装置俯视图。
[0024]图10为升降平台主视图。
[0025]图11为升降平台俯视图及升降油缸的安装位置图。
[0026]图12为导程装置与升降平台位置图。
[0027]图13为导程装置与锁紧装置的位置图。
[0028]图14为导程装置升降平台与轴管的位置图。
[0029]图15为升降油缸顶起升降平台的工作状态图。
[0030]图16为引导柱的正视图。
[0031]图17为引导柱的侧视图。
[0032]图18为引导柱与镶块的位置图。
[0033]图19为镶块的结构示意图。【具体实施方式】
[0034]图1中，床身上有三个工作油缸并品字型分布，其中在同一水平同一轴线上有两个相对工作的左轴向力油缸5、右轴向力油缸6，在与同一轴线的中央垂直90°上方有一个独立工作的引导柱油缸7，床身20工作台上装有导程装置I，导程装置I水平长度方向有导程槽。导程槽的作用:控制方管在左轴向力油缸5、右轴向力油缸6的作用下，只能沿导程槽轴向移动，导程装置I上有锁紧装置2，左轴向力油缸5、右轴向力油缸6装于导程装置I两端，两油缸的轴线与导程装置I的导程槽中线在同一直线上。导程装置I底平面上有升降平台3，用于自动装料和自动抬料，由两个升降油缸10、11控制。引导柱4通过导向装置I实现方管琵琶孔成型。进料滑台8，出料滑台9。
[0035]图2中，导程装置1，锁紧装置2，升降平台3，左轴向力油缸5，右轴向力油缸6，进料滑台8，出料滑台9，液压系统12，床身20。
[0036]图3中，装料时，中间开槽的驱动桥桥壳轴管13由进料滑台推至升降平台上，两个升降油缸10、11活塞下行，将升降平台放置于导程装置底部，人工将锁紧装置的压板锁紧，启动引导柱油缸，引导柱插入轴管13的中间开槽中，当琵琶孔成型，打开锁紧装置，两个升降油缸10、11活塞上行，将升降平台顶出，将轴管13推至出料滑台，一个循环完成，升降平台是承压部件。
[0037]图4为中间开槽的驱动桥桥壳轴管13。
[0038]图5所示为轴管13安装位置，导程装置I水平长度方向有导程槽，导程槽中间部分有两个相对布置的类似V型开口，左轴向力油缸5、右轴向力油缸6装于导程装置I两端，两油缸的轴线与导程装置I的导程槽中线在同一直线上。导程装置I上有锁紧装置2。导程槽的作用:控制轴管13在左轴向力油缸5、右轴向力油缸6的作用下，只能沿导程槽轴向移动。
[0039]图6中，工作程序 :人工上料(将轴管13放置在滑台上)一推至升降平台一升降油缸10 11下行将升降平台拉入导程装置I一人工锁紧(将轴管13锁在导程槽中)一启动左轴向力油缸5、右轴向力油缸6 (给轴管13施加200T的轴向压力)一启动引导柱油缸7—引导柱4下行，引导柱4下端的类锥形尖穿入轴管13中部一轴管琵琶孔成型一移出引导柱4一打开锁紧装置2—启动升降油缸10 11—升降平台升置滑台平面一人工移出一卸料。
[0040]图7所示为轴管成型动作。琵琶孔成型原理:桥管13固定于导程装置1，桥管13两端由左轴向力油缸5、右轴向力油缸6施加200T的压力(试验结论)使桥管13中部(截面较小的部分)处于变形的临界状态，引导柱4向下移动破坏了桥管13中部轴向力的平衡，并产生了径向分力，径向力使得桥管13中部的材料向外扩展延伸，利用金属材料弹性塑性变形的特点及恢复记忆的能力，使桥管13形状与图中A — B(A ^-B^)相似，两点间的桥管13外壁自然弯曲成半径为R的圆弧。并符合图纸上的形状位置要求。桥壳琵琶孔成型过程是桥管13冷挤压扩张过程，材料的金相组织在变形中相应也发生了位移，组织相对更紧密，极限变形后材料又产生了加工硬化促使综合机械性能提高。引导式工艺加工方法，仅有模架，契型模块而无外模，降低了制造成本，方便易操作。
[0041]图8、图9中，导程装置I上有4个固定块，4个固定块在导程装置I水平长度方向形成导程槽，导程槽中间部分有两个相对布置的类似V型开口。固定块上有用于安装锁紧装置的孔14。导程装置I的中央有一方形通槽16。导程装置I上有供两个升降油缸活塞工作的孔15。
[0042]图10中，升降平台3为类桥壳结构，升降平台3中部有框形孔17。
[0043]图11中，升降平台3中部有框形孔17。两个升降油缸10、11。
[0044]图12、图13中，导程装置I底平面上有升降平台3。导程装置I上有锁紧装置2，锁紧装置2由两块两端有安装孔的压板和螺栓18组成，其结构为螺旋锁紧结构。
[0045]图14中，导程装置I底平面上有升降平台3，轴管13放于升降平台3上由锁紧装置2及螺栓18固定。
[0046]图15中，轴管13，升降平台3，导程装置I，导程装置I固定块上的孔14，导程装置I上有供两个升降油缸10、11活塞工作的孔15。导程装置I中央的方形通槽16。
[0047]图16、图17中，引导柱4为立方体和立方体下端的倒梯形体组成的铸造契型镶块式结构，类锥形，引导柱4的类锥形顶尖方便插入轴管的中间开槽中，引导柱4的立方体上部使得桥管中部的材料向外扩展延伸。
[0048]图18中，引导柱4的四个棱为镶块19。
[0049]图19中所示镶块19。
【权利要求】
1.一种驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:床身(20)上有三个工作油缸，其中在同一水平同一轴线上有两个相对工作的左轴向力油缸(5)、右轴向力油缸(6)，在与左轴向力油缸(5)、右轴向力油缸(6)同一轴线的中央垂直90°上方有一个引导柱油缸(7);床身(20 )工作台上装有导程装置(I)，导程装置(I)水平长度方向有导程槽，两个相对工作的左轴向力油缸(5)、右轴向力油缸(6)置于导程装置(I)两端，左轴向力油缸(5)、右轴向力油缸(6)的轴线与导程装置(I)的导程槽中线在同一轴线上；导程装置(I)的中央有一方形通槽(16)，引导柱(4)装于引导柱油缸(7)且与方形通槽(16)对应。
2.根据权利要求1所述的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:所述导程装置(I)的导程槽中间部分有两个相对布置的类似V型开口。
3.根据权利要求1所述的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:所述导程装置(I)上有锁紧装置(2)，锁紧装置(2)由两块两端有安装孔的压板和螺栓(18)组成，其结构为螺旋锁紧结构。
4.根据权利要求1所述的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:所述引导柱(4)为类锥形结构，引导柱(4)的类锥形顶尖与导程装置(I)的导程槽中线相对应。
5.根据权利要求1所述的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:所述引导柱(4)为立方体和立方体下端的倒梯形体组成的契型镶块式结构，引导柱的四个棱为镶块(19)。
6.根据权利要求1所述的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:所述导程装置(I)上设有用于装料、卸料的升降平台(3)，升降平台置于导程装置底平面，两个升降油缸穿过导程装置底部于升降平台连接，升降平台(3)为类桥壳结构，升降平台(3)中部的框形孔与导程装置(I)中央的一方形通槽(16)对应。
7.根据权利要求1所述的驱动桥桥壳琵琶孔成型设备，其特征在于:所述导程装置(I)上方设有进料滑台(8 )，出料滑台(9 )。
【文档编号】B21D53/88GK103567318SQ201210283853
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】李迎春, 邱彤, 吴险峰 申请人:湖北奥德车桥有限公司