一种采用墩平校正工艺制造汽车前轴的方法与流程

本发明属于汽车前轴制造工艺技术领域。具体涉及一种采用墩平校正工艺生产汽车前轴的制造方法。

背景技术：

前轴是汽车底盘系统的重要安全零件，前轴的生产多采用热模锻的生产工艺或辊模锻复合工艺，新开发的前轴锻件需要经过台架实验、道路实验，达到强度和疲劳寿命指标才能批量生产。从汽车前轴辊模锻复合工艺的设计、生产过程的控制方面考虑，介绍了前轴辊模锻复合工艺自动生产线锻造工艺的改进研究，其中内容包括：前轴的钢板位墩平和校中心线。以辊模锻复合工艺为例，前轴制造工艺流程：圆钢加热→辊锻制坯→压弯、预锻、终锻→热切边→热校正→热处理→喷丸→探伤→油漆→冷校正→机加→检查→入库。前轴锻件经压弯终锻后基本成型，传统的前轴锻造工艺中为了便于钢板位角成型、便于拔模而设计了内外拔模角，外拔模角一般为3度、内拔模角一般为7度。经过切边后的前轴两端会随着切边上芯模的冲压而变型，此刻瓜头中心、钢板位不在一条直线上，即前轴中心线偏移。最后一道工序是热校正，因为热校正模具的型腔是按照前轴锻件局部适当放大设计的，所以热校正模具保证了前轴的中心线。以E0070前轴为例，机加时外拔模处有8mm的加工余量、内拔模处有10mm加工余量，造成人员、设备、刀具、材料的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种采用墩平校正工艺代替传统热校正工艺，减少钢板位内外拔模处8mm和10mm的机加工余量，避免人员、设备、刀具、材料的浪费，适合大批量生产汽车前轴的方法。

本发明的技术解决方案是：一种采用墩平校正工艺制造汽车前轴的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

⑴采用中频加热炉将圆钢加热至1150-1200℃后，采用辊锻机将大于1100℃热坯辊锻制坯，接着用16000T电动螺旋压力机将大于1000℃的辊锻坯在压弯模中压弯；

⑵将压弯前轴毛坯在大于900℃的条件下、采用16000T电动螺旋压力机在终锻模具型腔内将压弯坯进行终锻；

⑶将终锻坯在大于850℃的条件下，采用2000吨液压机将前轴终锻制成前轴锻件周边的飞边进行热切边；

⑷将切边后的前轴锻件在大于800℃的条件下，采用2000T油压机、墩平校正模具进行墩平、校正，墩平校正模具包括墩平模具和校正模具；

墩平模具包括上模、下模、钢板位上模总成、钢板位压块、钢板位下模滑动块和下模座；其中，钢板位压块固定于钢板位上模总成上；钢板位下模滑动块包括左右对称的两块，分别通过两侧的液压缸和滑轨安装于下模座上；下模包括左右对称的两块，分别位于左右钢板位下模滑动块的内侧，上模与下模型腔为终锻型腔；

校正模具包括瓜头上模总成、瓜头下模滑动块和瓜头下模总成；瓜头下模滑动块通过滑轨与瓜头下模总成连接；合模时瓜头上模总成与瓜头下模滑动块贴合；

⑸热处理，喷丸，探伤，油漆；

⑹冷校正，机加，检查，入库。

本发明具有先进性和创造性，其表现在：前轴经切边后，经过墩平校正模具一次完成墩平和校正工艺；节约模具成本、减少锻件重量、降低废品率、节约刀具成本、提高利润。

该工艺利用2000吨液压机在前轴锻造过程中经终锻、切边后对前轴一次性进行中心线校正、钢板位墩平。节约了原材料、机加五分之一的刀具费用和续冷校正工序费用，降低了废品率。

通过墩平校正工艺减少刀具、人员浪费，保证产品质量好、设备及模具投资少、材料利用率高适合大批量生产汽车前轴的方法。

附图说明

图1为传统热校正模具的结构示意图。

图2为传统热校正后的前轴钢板位示意图。

图3为本发明墩平校正模具的主视图。

图4为本发明墩平校正模具的俯视图。

图5为图4中的E–E视图。

图6为图4中的B–B视图。

图7为图4中的C–C视图。

图8为本发明墩平校正后的前轴钢板位示意图。

图示编号零部件名称：1.上模、2.下模、3.钢板位上模总成、4.钢板位压块、5.钢板位下模滑动块、6.下模座、7.瓜头上模总成、8.瓜头下模滑动块、9.瓜头下模总成。

具体实施方式

下面结合附图对具体实施方式进行详细描述。

前轴钢板位处内外拔模角可以通过图2和图8直观的看出墩平前后加工量的区别。

传统热校正模具如图1所示。热校正模具型腔按终锻型腔图加工，所以当热校正模具上模1、下模2合模时前轴的中心线得以校正。

传统热校正后的前轴钢板位如图2所示。钢板位正面处尺寸“17”以上的部分是需要加工的尺寸，机加工需要两刀完成铣平面，钢板位背面处“17”以下至尺寸“62”类似于三角形的区域为需要机加工的部分，单边需要一刀完成，共四刀完成。

本发明在传统的锻造工艺基础上增加墩平校正工艺制造汽车前轴的方法是：

1、采用中频加热炉将圆钢加热至1150-1200℃后，采用辊锻机将大于1100℃热坯辊锻制坯，接着用16000T电动螺旋压力机将大于1000℃的辊锻坯在压弯模中压弯；

2、将压弯前轴毛坯在大于900℃的条件下、采用16000T电动螺旋压力机在终锻模具型腔内将压弯坯进行终锻；

3、将终锻坯在大于850℃的条件下，采用2000吨液压机将前轴终锻制成前轴锻件周边的飞边进行热切边；

4、将切边后的前轴锻件在大于800℃的条件下，采用2000T油压机、墩平校正模具进行墩平、校正，墩平校正模具包括墩平模具和校正模具；

墩平模具如图3、图4、图5、图6所示，包括上模、下模、钢板位上模总成3、钢板位压块4、钢板位下模滑动块5和下模座6；其中，钢板位压块4固定于钢板位上模总成3上；钢板位下模滑动块5包括左右对称的两块，分别通过两侧的液压缸和滑轨安装于下模座6上；下模包括左右对称的两块，分别位于左右钢板位下模滑动块5的内侧，上模与下模型腔为终锻型腔；前轴锻件通过机械手放置在墩平模具中，钢板位放置相应的位置，放置后，钢板位上模总成3向下移动，带动钢板位下模滑动块5向内滑动至合模状态，从而使钢板位内、外拔模角墩平至设计尺寸；

校正模具如图3、图4、图5、图7所示，包括瓜头上模总成7、瓜头下模滑动块8和瓜头下模总成9；瓜头下模滑动块8通过滑轨与瓜头下模总成9连接；合模时瓜头上模总成7与瓜头下模滑动块8贴合；前轴锻件通过机械手放置在校正模具中，钢板位放置相应的位置，放置后，瓜头上模总成7向下移动，带动瓜头下模滑动块8向内移动至合模状态，从而使瓜头在设计位置、保证中心线；

墩平校正工艺：前轴锻件通过机械手放置在模具中，钢板位放置相应的位置。放置后，液压缸推动上下模合模挤压热锻件，墩平钢板位的同时保证了前轴的中心线和落差。

5、热处理，喷丸，探伤，油漆；

6、冷校正，机加，检查，入库。

附表1为本发明与传统工艺的对比。

以年产量50万件计算，每年可节约52万-84万（人民币）。