CN102172716A - 一种重型卡车前轴压弯模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重型卡车前轴压弯模具，包括对应的下模和上模，下模上表面为上凸的合模面，上模下表面对应为上凹的合模面，下模和上模中部对应工件工字梁部位上下侧面的凸起设置有匹配的定位型槽，下模上对应工件弹簧板处设置有弹簧板型槽，其特征在于，所述下模的弹簧板型槽外周固定设置有阻力墙，所述上模上对应于工件弹簧板处设置有向下的凸台，所述上模下模合模后所述凸台恰好位于阻力墙内并对工件弹簧板部形成挤压。本发明可以达到提高锻件成形精度和提高材料利用率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种重型卡车前轴成形模具，尤其是一种成形工艺中压弯步骤时采用的模具。
背景技术
重型卡车前轴，特别是例如悍马商用车以及军用车中采用的前轴构件，一般整体为对称设置的长条形结构，中间为工字梁段，工字梁段两端为弹簧板部，弹簧板部两端为弯曲部，弯曲部两端为车轮连接部，其中弹簧板部的结构包括中间的凸起和位于凸起两侧的两个弹簧板。这种结构的重型卡车前轴，在加工成型时，一般采用包括辊锻、压弯、终锻成型等步骤的工艺，其中辊锻主要用于前轴上各部位的初步成型，压弯步骤用于压弯工件得到弯曲部，最后经终锻成型得到合格的工件。其中压弯步骤中采用的压弯模具，一般采用2006年机械工业出版社出版的《锻模设计手册》中介绍的汽车前轴成形辊锻压弯模具，该模具的结构为，包括对应的下模和上模，下模上表面为上凸的合模面，上模下表面对应为上凹的合模面，弯曲模膛整体按前轴外轮廓形状小1~2mm设计，下模和上模中部对应工件工字梁部位上下侧面的凸起设置有匹配型槽作为前轴辊锻坯件定位参照，弹簧板部位设计为开放式型槽（即沿弹簧板外周不具有限制的型槽结构）。
申请人发现，重型卡车前轴成形工艺中采用这种压弯模具进行压弯步骤，存在锻件成形精度低、材料利用率低的缺陷。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种新型结构的重型卡车前轴压弯模具，使得重型卡车前轴成形工艺中压弯步骤采用本压弯模具后，可以提高锻件成形精度，提高材料利用率以及降低终成形载荷。
为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：
一种重型卡车前轴压弯模具，包括对应的下模和上模，下模上表面为上凸的合模面，上模下表面对应为上凹的合模面，下模和上模中部对应工件工字梁部位上下侧面的凸起设置有匹配的定位型槽，下模上对应工件弹簧板处设置有弹簧板型槽，其特征在于，所述下模的弹簧板型槽外周固定设置有阻力墙，所述上模上对应于工件弹簧板处设置有向下的凸台，所述上模下模合模后所述凸台恰好位于阻力墙内并对工件弹簧板部形成挤压。这样，本技术方案在背景技术所述前轴压弯模具的基础上，在下模弹簧板型槽外周增设了阻力墙同时在上模对应增设了向下的凸台，即可以达到提高锻件成形精度和提高材料利用率的目的。
申请人对现有技术深入研究后发现，现有技术中采用《锻模设计手册》中所述结构的汽车前轴成形辊锻压弯模具进行压弯。在弯曲过程中，由于上模下表面为上凹的合模面，故上模合模面的两端会先于工件接触，进而在施力下压过程中辊锻件两端先受力会使得工件中心部位产生向上的拱起，使得工件中间工字梁部位脱离下模的定位型槽，由于辊锻件的长度以及轴向各特征段的相对位置会随着温度，辊锻机转速等因素的变化而波动，所以待压弯的工件不能保证两端绝对对称，故当工件中间定位处脱离下模的定位型槽后，工件会产生前后窜动和偏移，所以就造成了锻件最终成形精度降低。同时，申请人发现材料利用率不高，是因为现有技术中，弹簧板处结构是在辊锻时初步进行成形，由于辊锻自身特点，存在辊锻模具型槽前壁小圆角部位充填能力差的不足，使得辊锻件弹簧板前端圆角处难以充满。同时该部位窄而深，难以在终锻时通过坯料反挤的方法来保证充填，所以需要采用较大的坯料规格来保证弹簧板前端圆角处的充满，保证弹簧板成形精度达到要求，故造成材料利用率不高。
基于上述分析研究，申请人创造性地对前轴压弯模具进行了改进。在背景技术所述前轴压弯模具的基础上，在下模弹簧板型槽外周增设了阻力墙同时在上模对应增设了向下的凸台。这样由于阻力墙位置位于接近工件弯曲段的弹簧板型槽内，且阻力墙具有一定高度，故当上模下压使工件中间拱起时，工件弹簧板处的拱起高度不高，阻力墙会对弹簧板外周产生限制，避免了工件前后晃动位移量过大，实际起到了增强定位的作用，增加了工件在压弯过程中的稳定性，这样就提高了工件弯曲成型后的精度，也进而保证了工件最终成形后的精度。同时，环绕弹簧板型槽外周增设的阻力墙和上模上对应增设的凸台在弯曲工艺中对工件的弹簧板进行挤压展宽，保证弹簧板圆角部位得到充填成型，弥补了辊锻工艺中辊锻模型槽前壁小圆角部位充填能力差的不足，无需采用增加坯料规格的方式来保证弹簧板圆角部位的成型，故坯料规格可以减小，解决了材料利用率不高的技术问题，提高了材料利用率，大大降低了生产成本。
综上所述，本发明的重型卡车前轴压弯模具，提高了前轴成形辊锻坯料在压弯过程中的定位和稳定性，保证了锻件产品的成形精度。同时，使得采用较小的坯料规格也可以使得弹簧板圆角部位充填饱满，弹簧板成型精度高，提高了材料利用率，同时降低了终锻成型模具的成形载荷，实现了小设备干大活的效果，大大节省了生产成本。
附图说明
图1为本发明的剖视图，图中未示出工件结构。
图2为图1中本发明上模的仰视图
图3为图1中本发明下模的俯视图
图4为图1中本发明弹簧板型槽部位的剖视图，图中示出有工件结构。
图5为图1中本发明工字梁部位型槽部位的剖视图，图中示出有工件结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构作进一步的详细说明。
具体实施时，本发明结构如图1至图5所示，一种重型卡车前轴压弯模具，包括对应的下模1和上模2，下模1上表面为上凸的合模面，上模2下表面对应为上凹的合模面，下模1和上模2中部对应工件工字梁部位上下侧面的凸起设置有匹配的定位型槽3，下模上对应工件弹簧板处设置有弹簧板型槽4，其中，所述下模的弹簧板型槽4外周固定设置有阻力墙5，所述上模2上对应于工件弹簧板处设置有向下的凸台6，所述上模2下模1合模后所述凸台6恰好位于阻力墙5内并对工件弹簧板部7形成挤压。
具体实施时，阻力墙内部围成的型槽尺寸按照略大于终锻件弹簧板热尺寸结构设计，一般可取2~5mm，其高度超出弹簧板高度8~15mm，阻力墙壁厚度为25-30mm（可以较好地保证强度，压弯时不会开裂），让前轴成形辊锻坯料可以顺利的落入弯曲下模型腔，如此便利用弹簧板让辊锻件在弯曲时得到较为理想的定位了。
在弯曲工艺时，上模2向下运动首先接触前轴成形辊锻件两臂，再向下继续进给时，两臂产生剧烈的弯曲变形，由于环绕弯曲下模设置的阻力墙5的周向约束下，辊锻件在型槽内比较稳定，不会发生较剧烈的窜动、拱起。随着弯曲上模的继续向下运动，两臂的弯曲变形逐渐缓和。此时，弯曲上模凸台6和工字梁部位分别与辊锻件坯料弹簧板部位和工字梁部位接触，将辊锻件矫直后，弯曲上模凸台6对辊锻件弹簧板部位进行展宽，环绕弯曲模弹簧板型槽周围的阻力墙保证弹簧板圆角部位充填饱满。
本发明具体实施时，特别适合在悍马商用车以及军用车的前轴中实施，但也可以适用于其他形状结构类似且存在相同问题的车辆前轴制造工艺。
Claims (1)
1.一种重型卡车前轴压弯模具，包括对应的下模和上模，下模上表面为上凸的合模面，上模下表面对应为上凹的合模面，下模和上模中部对应工件工字梁部位上下侧面的凸起设置有匹配的定位型槽，下模上对应工件弹簧板处设置有弹簧板型槽，其特征在于，所述下模的弹簧板型槽外周固定设置有阻力墙，所述上模上对应于工件弹簧板处设置有向下的凸台，所述上模下模合模后所述凸台恰好位于阻力墙内并对工件弹簧板部形成挤压。
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