大中型汽车桥壳管件充液压制成形模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车制造技术领域，尤其涉及一种大中型汽车桥壳管件充液压制成形模具。
【背景技术】
[0002]汽车驱动桥桥壳是汽车上的主要承载构件之一，几何形状复杂，强度和刚度要求高。汽车桥壳属于复杂形状管类件，呈左右两侧小中部大的琵琶状。目前，汽车桥壳主要采用铸造和冲压焊接方法制造，近期有文献公开了一种汽车桥壳的钢管胀压成形方法:选用一定规格的无缝钢管，先将其两端进行缩径再将中部进行液压胀形得到预成形管坯，最后进行充液压制成形得到带有后盖和附加前盖的桥壳管件，切去附加前盖即为桥壳本体。用胀压成形方法制造的桥壳，整体成形无焊缝，比铸造桥壳质量轻，比冲压焊接桥壳强度高。
[0003]大中型汽车桥壳管件，如附图1、附图2所示:中部为异型截面的桥包，带有球冠形的后盖和附加前盖，中间截面的最大高度为dm;桥包两侧为矩形截面直管，其高度为ho、宽度为bQ，两端为直径CU的圆管。充液压制成形前的预成形管坯如附图3所示:中部桥包为准回转体，轴线下侧大于上侧，轴线下侧的最大半径办、轴线上侧处的最大半径R2,分别用于成形桥壳管件的后盖和附加前盖;桥包两侧为直径Cl1的圆管，两端为直径de的圆管。
[0004]用预成形管坯充液压制成形大中型汽车桥壳管件，属于在液体内压和模具外压共同作用下的大变形整体成形，除管坯两端部外径为de的圆管部分不变形外，中部近于圆形截面变成带有球冠形后盖、附加前盖的桥包，两侧外径为Cl1的直臂部分的圆截面变成高度为ho、宽度为bo的矩形截面，其中高度hQ、宽度bo的数值均小于CU。大中型汽车桥壳管件充液压制成形过程复杂，管件成形精度要求高，成形力高达1000T以上，需要具有特殊结构的模具，要求放料准确、取件方便。
[0005]中国专利[201310019329.8]公开的一种大中型汽车桥壳的胀压成形的工艺，其工艺先将无缝钢圆管两端缩径中部液压胀形得到近于轴对称状的预成形管坯，然后向预成形管坯充液并在四向液压机上使用模具左右压头密封预成形管坯端部，并用上下模块、前后模块从上下、前后四个方向对预成形管坯进行整体压制成形得到桥壳管件，其中模具的前后模块由独立的液压千斤顶系统或模具楔块带动。该专利披露的预成形管坯的压制成形模具有六个方向的动作，但并未公开模具的具体结构，目前尚未见到可用于实际生产大中型汽车桥壳管件的可以承受高达1000T以上成形力的充液压制成形模具。
[0006]中国专利[201110196728.2]公开的一种大型汽车桥壳的钢管胀压成形方法，其工艺步骤包括初始管坯的制备、管坯两端缩径、两次液压胀形、一次压制成形、根据工艺要求切割。该专利公开了压制成形过程使用的模具结构:压制所使用的模具包括两端压头以及两压头之间的压形组件，其中压形组件包括上模块、下模块、前模块以及后模块，上模块的正下方设有与其对应的下模块，下模块的前端以及后端分别设有前模块和后模块，并前模块和后模块之间通过拉杆相连。图3所示的预成形管坯无法用上述压制成形模具成形为图
1、图2所示的桥壳管件，主要原因在于:①公开内容涉及的前模块、后模块之间用拉杆固定连接在一起，无法抵抗管件高达100T以上的成形力;②前模块、后模块之间用拉杆固定连接在一起，不能运动，而预成形管坯中部桥包两侧圆管的直径为CU，大于固定连接在一起的前模块、后模块之间的开间值ho，致使预成形管坯在前后方向需要进行再次成形方能放入到前模块、后模块之间的开间；③压制成形后的管件无法直接从前模块、后模块之间取出，需要松开前模块、后模块之间的连接装置。
【发明内容】
[0007]为了克服现有技术中没有可用于实际生产汽车桥壳管件的能够承受高达1000T以上成形力的充液压制成形模具，本发明提供一种大中型汽车桥壳管件充液压制成形的模具，该发明具有上下、左右、前后六个独立的运动方向，并且管件成形精度高，模具结构可靠，而且放料、取件方便。
[0008]本发明解决其技术问题所采用技术方案是:一种大中型汽车桥壳管件充液压制成形模具，由充液高压管、泄压高压管和集液槽1、11组成。在本发明中，下模呈左右小中部大的琵琶状，前后对中固定在呈U形的下模座底面上，安装在液压机的下滑块上；上模的轮廓形状与下模轮廓相同，前后对中固定在呈倒U形的上模座底面上，所述上模安装在液压机的上滑块上；上模座底面的前后侧设置向下突出的竖臂G、G，下模座底面的前后侧设置向上突出的竖臂H、H，下模座两侧竖臂H、H的外侧面在所述上模座两侧竖臂G、G内侧面移动；下模座两侧竖臂H、H的内侧面上安装短行程液压缸1、11，下模座两侧下端设置集液槽1、II;前模、后模外侧与短行程液压缸1、II相连，其内侧型腔面全部接触下模前后两侧的轮廓面;左压头、右压头内设置密封块1、11、密封压块1、11，分别安装在左侧模板、右侧模板上；左压头上设置充液高压管，右压头上设置泄压高压管。
[0009]所述大中型汽车桥壳管件充液压制成形模具的下模，呈左右小中间大的琵琶状，其轮廓形状与桥壳的轮廓形状相同；下模左右两侧为矩形直臂，其宽度等于桥壳管件矩形直臂部分的高度ho，中间桥包部分内设置与桥壳管件后盖形状相同的型腔，下模底面前后对中固定在U形下模座的底座上，下模上安装导柱给前模、后模导向。
[0010]所述大中型汽车桥壳管件充液压制成形模具的下模座，呈U型结构，底面上前后对中固定下模，底面的前后两侧设置向上突出的竖臂H、H，竖臂要求具有足够的强度，两侧竖臂H、H的内侧面安装用于驱动前模、后模运动的短行程液压缸1、II的缸底，两侧竖臂H、H的外侧面在上模座前后侧竖臂G、G的内侧面上滑动，能够承载液压缸1、II高达1000T的工作压力；下模座底面的高度hi= 150?250mm，前后侧竖臂H、H的厚度bi = 150?250mm。
[0011]所述大中型汽车桥壳充液压制成形模具的前模、后模结构相同，前模、后模内侧面的轮廓形状与下模的轮廓形状相同，左右部分为平面、中部设置曲面状的型腔，外侧平面与安装在下模座前后两侧竖臂H、H内侧面上的液压缸1、II的活塞端部连接在一起;前模、后模左右两侧的下端面在下模座的底面上滑动，中部设置导套，保证前模、后模合模时其型腔面与下模的前后侧面完全接触;前模、后模应具有足够的强度，中间型腔处的最小厚度b3 =100?180mmo
[0012]所述大中型汽车桥壳充液压制成形模具的左压头、右压头结构相同，所述左压头，其右端内装有密封块1、密封压块I，桥壳管件的端部圆管嵌入密封压块I后抵在密封块I的曲面上;左压头的上面安装充液高压管，向桥壳管件内注入需要的乳化液;左压头的左端部包在呈倒卧U形的左侧模板内，并可在左侧模板内上下滑动;在左压头的左端部，其上面、下面内分别设置结构相同的弹簧1、II。
[0013]所述大中型汽车桥壳充液压制成形模具的左侧模板、右侧模板结构相同，所述左侧模板与左压头相连，呈向右倒卧的U形，在底面的前后侧分别设置向右突出的竖臂M、M ;倒卧U形结构内包含左压头的左端部，前后侧竖臂M、M的外端分别连接前盖板、后盖板，用于限制左压头的位置，上端、下端分别固定上盖板、下盖板，用于限制左压头内设置的弹簧M10
[0014]本发明的有益效果是:①大中型汽车桥壳管件的充液压制成形模具，上模、下模分别由液压机上下滑块带动对管坯对向匹配压制，前模、后模由固定在下模座上的短行程液压缸带动对管坯对向同步压制，左压头、右压头由液压机的左右滑块带动对管坯端部左右同步密封，模具控制精度高，管件成形质量好。②大中型汽车桥壳管件充液压制成形时，下模座前后侧竖臂H、HZ包在上模座前后侧竖臂G、GZ内运动，可以承载前后侧液压缸高达1000T的工作压力，模具结构可靠、工作稳定。