整体式桥壳成形方法

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整体式桥壳成形方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于驱动桥技术领域,更具体地说,它设及一种整体式桥壳成形方法。
【背景技术】
[0002] 汽车的驱动桥壳制造方法目前国内外主要采用W下几种方式: 1.铸造式桥壳 铸造式桥壳系采用球墨铸铁或高强度铸铁整体铸造出中央琵琶形开口壳体与两侧变 截面的空屯、管体毛巧。在对其机械加工后,再将其两端压入较长的半轴套管,并用螺栓或销 轴来固定。
[0003]该类制造方法的特点是: (1)桥壳的刚性较好,减振性好。但耐冲击性能和强度较差。
[0004] (2)由于对材料和热处理有较高要求,生产效率低,废品率较高,生产成本也高。 [000引(3)材料消耗大,耗能高,生产条件差,污染环境。
[0006] (4)质量大,后续机械加工量大,不易实现近净成形和轻量化、快捷制造。
[0007] 2.冲压焊接式桥壳 为了克服铸造式桥壳的弊端,国外工业发达国家在上世纪70年代开发成功冲压焊接式 桥壳,并迅速推广应用于轻、中、重型商用车中。该生产方法是采用低碳合金钢厚板作原材 料,经过落料、弯曲工序,分别冲压成上半桥壳体、下半桥壳体后,再用C02气体保护焊将二 者组焊成桥壳本体(有时需焊上4个=角板镶块)。经机械加工后,焊上加强环、后堵盖与半 轴套管,从而得到冲压焊接式桥壳。
[0008]该制造方法的特点是: (1)制件质量轻,比同型号铸造式桥壳轻15%-20%,利于整车轻量化,可降低油耗。
[0009] (2)废品率低,生产效率高,适于大批量生产。
[0010] (3)生产设备多,工装模具多,投资大。
[0011] (4)材料利用率较低,焊接工作量大。
[0012] (5)由于焊接变形,会导致桥壳抗疲劳性能降低。尤其是汽车在颠鑛不平路面行 驶时,会因桥壳变形而导致其内部的半轴、齿轮等零件损坏,影响到车桥的传动性能,降低 其使用寿命。
[0013] 3.无缝钢管冷挤扩胀成形的整体式桥壳 系采用低碳合金结构钢(16MnL)热社无缝钢管作原材料,先将管巧两端缩径、中间部分 利用工、模具变为方形管巧后,在管巧中央切割出异型预制孔,随后采用机械扩胀方法,进 行整体桥壳的成形。
[0014]该制造方法的特点是: (1)采用无缝钢管加工,材料利用率较高。
[0015] (2)因两侧采用冷缩径成形,且桥管两侧无焊缝,故所成形的桥壳刚性好。
[0016] (3)消除了两半桥壳的直焊缝,节省直缝焊接的工作量。
[0017] (4)冷扩胀中央壳体时残留应力大,需采用整体热处理消除应力,冷扩胀会产生 局部开裂,废品率较高。
[0018] (5)冷扩胀成形后形成更大的=角形开口,要焊上比冲压焊接桥壳更大的=角板 镶块,引起变形或残留应力。
[0019] (6)需要专口的成形工装模具,专用设备投资也较大。
[0020] 4.整体热扩胀式桥壳 该方法是采用特定尺寸的管巧,对其顺序进行第一次加热、管巧预成型、切割预制孔、 二次加热、热扩胀预成型、终成形扩胀、整形等步骤。
[0021] 该制造方法的特点是: (1)采用整体热扩胀方法,相较于上述=种方法降低了机械加工量。
[0022] (2)提局了制品刚度。
[0023] (3)提高了使用寿命。
[0024] (4)成形扩胀与整形扩胀需多次成形,生产设备多,工装模具多,投资大。
[0025] (5)对工件在不同的设备上进行热扩胀,外模与忍模不统一,工件尺寸的不稳定 性较高。
[0026] (6)整形时不能一次整形,需对琵琶孔轴向两侧分别整形,琵琶孔拉伸变形的可 能性较高。
[0027] (7)整形时需调转工件方向,装卡较繁琐,设备较复杂。
[0028] (8)终成形与整形工序较多,生产节拍长,工件溫度在生产过程中下降较大,影响 成形效果。
[0029] 综合分析上述几种重型汽车驱动桥壳的制造方法,分别存在材料利用率低、机械 加工量大;冲压焊接生产过程链长,焊接工作量大且制品刚度差,使用寿命较低;制品冷扩 胀后废品率高,整体热处理能耗高,仍需焊上更大的=角板镶块;现有整体热胀工件尺寸不 稳定,装卡繁琐,生产设备复杂、生产设备多,工装模具多,投资大等缺点。

【发明内容】

[0030] 本发明所要解决的技术问题是:针对现有桥壳制造中,冲压焊接技术与整体热扩 胀技术中存在的材料利用率低、机械加工量大;冲压焊接生产过程链长,焊接工作量大且制 品刚度差,使用寿命较低;整体热胀工件尺寸不稳定装卡繁琐,生产设备复杂、生产设备多, 工装模具多,投资大的问题,提供一种汽车驱动桥壳的整体热胀制造技术中的成形与整形 一体化的方法,W克服现有技术的不足。
[0031] 本发明解决其技术问题的技术方案是:整体式桥壳成形方法,包括W下步骤:S1) 下料:选用圆管形的巧料,按照整体驱动桥壳体的所需尺寸下料;S2)将巧料两端挤压成轴 头;S3)变方:将紧邻轴头的巧料推方为方形管状;S4)在巧料的中部切割挤压后胀形后得到 工艺槽;S5)工件加热;S6)径向胀形:将加热后的工件放入胀形设备的下模组件中,上压机 滑块下行,使模形冲头穿过下压机滑块中屯、孔,并插入至两个径向扩张忍模中间,推动两个 径向扩张忍模对工件中屯、孔的径向进行胀形,当模形冲头的直段插入两径向扩张忍模之间 时,上压机滑块停止下行并锁定定位,与此同时轴向挤压液压缸同步对工件进行轴向挤压, W向变形区内补充金属来防止终成形时中屯、孔轴向两侧的壁厚变薄;S7)整形:轴向忍模回 位液压缸推动两轴向整形忍模贴合,下压机滑块下行使轴向整形忍模插入工件中屯、孔内两 径向整形忍模中间,上压机滑块下行,模形冲头插入两轴向整形忍模中间,从而对工件中屯、 孔整形,当模形冲头的直段插入两轴向整形忍模之间时,上压机滑块停止下行并锁定定位, 轴向挤压液压缸对工件进行轴向限位,W防止金属流动使工件长度发生变化;S8)轴向忍模 回位液压缸推动两轴向整形忍模贴合,下压机滑块上行复位,径向忍模回位液压缸推动径 向扩张忍模贴合,取出工件。
[0032] 所述步骤S5中,工件放入加热炉中加热到1100°C后取出。
[0033] 所述步骤S6中,将加热后的工件放入胀形设备的下模组件时,工件中间段中屯、孔 径向中屯、线对准成形外模的中线。
[0034] 本发明的有益效果是: (1) 本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法彻底淘汰了焊接=角板镶块的 工艺,消除了因焊接S角板镶块而导致的产品缺陷,提高了产品质量 (2) 本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法材料利用率比冲压焊接工艺显 著提高 掉)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法所采用的工装模具先进、可靠、 工艺稳定。不仅适合于大批量生产,而且还可通过更换模具成形部件能制造不同型号的驱 动桥壳,故能显著缩短新产品试制周期,具备柔性制造特征。
[0035] (沿本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法显著提高了产品性能与使 用寿命 巧)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法将热扩装与整形一体化,减少 了工序,缩短了工艺过程链,减少了劳动定员。
[0036] 坡)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法中的采用整体外模限制工 件外径尺寸,相较于现有整体热扩胀成型方法中局部外模的设计,外形尺寸的精度有了明 显提升,减少了机械加工的余量。
[0037] 揉)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法中模形冲头的设计使其可 用于热胀成型与整形,减少了模具与设备,加快了生产节拍。
[003引踐)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法中工件中屯、孔轴向两侧同 步整形的方法,相较于现有整体热扩胀成形加工中两侧分别整形的方法,消除了调转工件 所带来的设备复杂性高,生产节拍长、成形尺寸稳定度差等缺陷。
[0039] 强)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法较相较于现有整体热扩胀 成型方法生产节拍短,溫度下降少,成形效果好。
[0040] 她)本发明所述的汽车驱动桥壳的整体热扩胀制造方法相较于现有整体热胀制造 方法。具备快捷制造特征;显著降低环境污染,具有绿色制造特征。
[0041] (11)本发明先将两侧轴头成型然后进行中部桥壳热扩张,实现了真正的整体桥 壳,与其它所谓的
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