CN102500740A - 一种人字形控制臂的制造工艺 - Google Patents

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潘琦俊
包其华
施先锋
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Abstract

本发明公开了一种人字形控制臂的制造工艺，包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；使用挤压棒材作为原材料；采用电感应加热将坯料加热到440～480℃；采用辊锻机使用两道次辊锻方式完成坯料的体积分配；弯曲成形；预成形模锻；终成形模锻；切边，采用热切方式进行切边处理。与现有技术相比，本发明不仅减少了修复工序和二次加热工序，简化了人字形控制臂的加工工艺，同时能够降低产品生产成本，提供生产生产率，保证产品性能。

Description

一种人字形控制臂的制造工艺
技术领域
本发明涉及汽车控制臂领域，具体涉及一种人字形控制臂的制造工艺。
背景技术
汽车控制臂属于汽车底盘悬架系统中的连接结构件，用来连接轮毂与副车架。随着汽车轻量化的要求，铁制控制臂逐渐被铝合金控制臂替代。人字形控制臂大多采用锻造成形，其锻造成形工艺如图1所示，具体包括工序：(1)挤压型材切割，以铝合金挤压型材为原材料，采用带式锯床按需要的长度进行锯切；(2)加热，将切取好的料放在电加热炉中进行加热，控制加热温度为420-480℃，加热温度的均匀性为±10℃；(3)自由锻造，将加热好的料，人工在空气锤上进行材料体积的分配；(4)预成形模锻，将体积分配好的坯料放入模具型腔中锻造成形，采用开式锻模，设备可采用摩擦压力机或机械式压力机；(5)修复，工序(3)中自由锻进行体积分配时在坯料上留下的连接纹在预成形模锻时产生折叠，将产生的折叠用手砂轮等工具打磨去掉；(6)二次加热，将经工序(5)修复后的初成形坯料放在电加热炉中进行加热，控制加热温度为420-480℃，加热温度的均匀性为±10℃；(7)终成形模锻，将经工序(6)处理的初成形坯料放入模具型腔中锻造成形；(8)切边，利用机械式压力机，采用冷切方式将成形产品的飞边去除。
这种控制臂的锻造成形工艺存在以下问题：首先，由于挤压型材的截面积较大，后续的加工工艺处理时间比较长，影响产品的生产效率；其次，电加热炉加热不利于控制坯料的加热速度及加热的均匀性，影响产品成形性能；再次，自由锻造工艺容易使坯料表面产生折叠，需要增加修复工序去除折叠，延长了生产时间，增加了生产成本，降低了生产效率；最后，采用冷切边的方式，产品在终成形模锻以后需要冷却一段时间再切边，产品制造工序不连续，延长了产品生产时间，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能有效缩短产品生产时间、提高产品生产效率的人字形控制臂的制造工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
所述人字形控制臂的制造工艺，包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；具体工序为：
(1)挤压棒材锯切，选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料；
(2)加热，将锯切成的坯料采用中频电感应加热，控制加热温度为440～480℃；加热设备为中频感应加热炉。
(3)辊锻制坯，采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；通过控制辊锻速度来控制辊锻制坯后坯料温度在420～460℃；
(4)弯曲成形，将工序(3)处理后的坯料采用液压机弯曲成形；
(5)预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将经工序(4)处理的坯料放入模具型腔中锻造成形，通过控制弯曲成形速度，来控制模锻温度在400℃～410℃；
(6)终成形模锻，采用开式锻模，设备选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，通过控制坯料预成形模锻速度将终成形模锻温度控制在370℃～400℃；
(7)切边，将经工序(6)得到成形产品采用冲床，用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃～370℃。
所述工序(1)中选取6082铝合金挤压棒材为原材料。
所述工序(3)中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为560mm。
本发明的优点在于：所述人字形控制臂的制造工艺，首先，使用挤压棒材作为原材料，减少原材料的预处理时间，缩短产品的总生产时间，提高了生产效率，同时能够提高原材料的利用率，降低制造成本。
其次，采用电感应加热，提高坯料的加热速度及加热均匀性，缩短产品的生产时间，提高产品的生产效率；同时坯料均匀受热，有利于下一工序的操作，能保证产品的性能。
再次，采用两道次辊锻方式完成坯料的体积分配，坯料在预成形模锻时不会产生折叠，减少了修复工序和二次加热工序，有效简化了产品的生产工艺，缩短了产品的生产时间，提供了产品的生产效率。
最后，采用热切边的方式，成品不需要冷却即可完成切边，提高了终成形模锻与切边工序之间的连续性，节省了产品生产时间，提高了产品的生产率；同时热切边方式能够提高产品表面光洁度。
本发明所述人字形控制臂的制造工艺中，高速圆盘锯、辊锻机、摩擦压力机或螺旋压力机、液压机、冲床等能够组成锻造生产线，各工序的温度控制采用温度传感器，配上机械手或自动装置可实现人字形控制臂的自动化生产，进一步提高产品的生产效率。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为现有技术中人字形控制臂的制造工艺的工艺流程图；
图2为本发明人字形控制臂的制造工艺的工艺流程图；
图3为本发明人字形控制臂的制造工艺制作的人字形控制臂示意图；
图4为本发明人字形控制臂的制造工艺中铝合金挤压棒材坯料的结构示意图；
图5为本发明人字形控制臂的制造工艺中辊锻制坯的终成形图；
图6为本发明人字形控制臂的制造工艺中坯料弯曲成形的结构示意图；
图7为本发明人字形控制臂的制造工艺中坯料预成形模锻后的结构示意图；
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
所述人字形控制臂的制造工艺，包括以下实施例。
实施例一
如图2所示，所述人字形控制臂的制造工艺，包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；具体工序为：
(1)挤压棒材锯切，选取铝合金挤压棒材为原材料，铝合金挤压棒材结构如图4所示，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料；
(2)加热，将锯切成的坯料采用中频感应加热炉加热，控制加热温度为440℃；
(3)辊锻制坯，采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；通过控制辊锻速度来控制辊锻制坯后坯料温度为420℃，辊锻后的坯料如图5所示；
(4)弯曲成形，将工序(3)处理后的坯料采用液压机弯曲成形，弯曲后的坯料如图6所示；
(5)预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将经工序(4)处理的坯料放入模具型腔中锻造成形，通过控制弯曲成形速度，来控制模锻温度为400℃；
(6)终成形模锻，采用开式锻模，设备选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，通过控制坯料预成形模锻速度将终锻温度控制为370℃，终成形模锻后产品如图7所示；
(7)切边，将经工序(6)得到成形产品采用采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃。
所述工序(1)中选取6082铝合金挤压棒材为原材料。
所述工序(3)中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为560mm。
实施例二
如图2所示，所述人字形控制臂的制造工艺，包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；具体工序为：
(1)挤压棒材锯切，选取铝合金挤压棒材为原材料，铝合金挤压棒材结构如图4所示，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料；
(2)加热，将锯切成的坯料采用中频感应加热炉加热，控制加热温度为480℃；
(3)辊锻制坯，采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；通过控制辊锻速度来控制辊锻制坯后坯料温度为460℃，辊锻后的坯料如图5所示；
(4)弯曲成形，将工序(3)处理后的坯料采用液压机弯曲成形，弯曲后的坯料如图6所示；
(5)预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将经工序(4)处理的坯料放入模具型腔中锻造成形，通过控制弯曲成形速度，来控制模锻温度为410℃；
(6)终成形模锻，采用开式锻模，设备选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，通过控制坯料预成形模锻速度将终锻温度控制为400℃，终成形模锻后产品如图7所示；
(7)切边，将经工序(6)得到成形产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在370℃。
所述工序(1)中选取6082铝合金挤压棒材为原材料。
所述工序(3)中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为560mm。
实施例三
如图2所示，所述人字形控制臂的制造工艺，包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；具体工序为：
(1)挤压棒材锯切，选取铝合金挤压棒材为原材料，铝合金挤压棒材结构如图4所示，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料；
(2)加热，将锯切成的坯料采用中频感应加热炉加热，控制加热温度为460℃；
(3)辊锻制坯，采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；通过控制辊锻速度来控制辊锻制坯后坯料温度为440℃，辊锻后的坯料如图5所示；
(4)弯曲成形，将工序(3)处理后的坯料采用液压机弯曲成形，弯曲后的坯料如图6所示；
(5)预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将经工序(4)处理的坯料放入模具型腔中锻造成形，通过控制弯曲成形速度，来控制模锻温度为405℃；
(6)终成形模锻，采用开式锻模，设备选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，通过控制坯料预成形模锻速度将终锻温度控制为385℃，终成形模锻后产品如图7所示；
(7)切边，将经工序(6)得到成形产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在360℃。
所述工序(1)中选取6082铝合金挤压棒材为原材料。
所述工序(3)中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为560mm。
实施例四
如图2所示，所述人字形控制臂的制造工艺，包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；具体工序为：
(1)挤压棒材锯切，选取铝合金挤压棒材为原材料，铝合金挤压棒材结构如图4所示，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料；
(2)加热，将锯切成的坯料采用中频感应加热炉加热，控制加热温度为470℃；
(3)辊锻制坯，采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两次辊锻；通过控制辊锻速度来控制辊锻制坯后坯料温度为450℃，辊锻后的坯料如图5所示；
(4)弯曲成形，将工序(3)处理后的坯料采用液压机弯曲成形，弯曲后的坯料如图6所示；
(5)预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将经工序(4)处理的坯料放入模具型腔中锻造成形，通过控制弯曲成形速度，来控制模锻温度为408℃；
(6)终成形模锻，采用开式锻模，设备选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，通过控制坯料预成形模锻速度将终锻温度控制为385℃，终成形模锻后产品如图7所示；
(7)切边，将经工序(6)得到成形产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在365℃。
所述工序(1)中选取6082铝合金挤压棒材为原材料。
所述工序(3)中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为560mm。
上面对本发明进行了示例性描述，上述实施例为本发明的优选实施方式，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种人字形控制臂的制造工艺，其特征在于：包括以下工序：挤压棒材锯切-加热-辊锻制坯-弯曲成形-预成形模锻-终成形模锻-切边；具体工序为：
(1)挤压棒材锯切，选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料；
(2)加热，将锯切成的坯料采用中频电感应加热，控制加热温度为440～480℃；
(3)辊锻制坯，采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；辊锻制坯后坯料温度控制在420～460℃；
(4)弯曲成形，将工序(3)处理后的坯料弯曲成形；
(5)预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将经工序(4)处理的坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在400℃～410℃；
(6)终成形模锻，采用开式锻模，设备选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在370℃～400℃；
(7)切边，将经工序(6)得到成形产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃～370℃。
2.按照权利要求1所述的人字形控制臂的制造工艺，其特征在于：所述工序(2)中将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为440～460℃，所述工序(3)中，辊锻制坯后坯料温度控制在420～440℃。
3.按照权利要求1所述的人字形控制臂的制造工艺，其特征在于：所述工序(2)中将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为460～480℃，所述工序(3)中，辊锻制坯后坯料温度控制在440～460℃。
4.按照权利要求1或2或3所述的人字形控制臂的制造工艺，其特征在于：所述工序(5)中，预成形模锻温度为400℃～405℃；所述工序(6)中，终成形模锻温度为370℃～385℃；所述工序(7)中热切边温度为350℃～360℃。
5.按照权利要求1或2或3所述的人字形控制臂的制造工艺，其特征在于：所述工序(5)中，预成形模锻温度为405℃～410℃；所述工序(6)中，终成形模锻温度为385℃～400℃；所述工序(7)中热切边温度为360℃～370℃。
6.按照权利要求1或2或3所述的人字形控制臂的制造工艺，其特征在于：所述工序(1)中选取6082铝合金挤压棒材为原材料，所述工序(3)中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为560mm。
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