CN108213861B - 一种汽车桥壳成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车桥壳成型方法，包括以下步骤：步骤1，切割管料；步骤2，两端缩口；步骤3，辊压压方；步骤4，模压规方；步骤5，切割开槽；步骤6，整体加热；步骤7，初步胀型；步骤8，二次整形；步骤9，成型圆形端头；步骤10，回火调制；本发明所述的一种汽车桥壳成型方法，相对于传统工艺来讲，可以取消桥壳长直焊缝以及三角板焊缝，大大增加桥壳的完整度和结构强度；由于采用胀型内模和整形内模对汽车桥壳进行内高压成型，代替了现有技术的高压液体介质成型的方式，只需要放入管料并通过液压机构带动胀型内模或者整形内模向外挤压即可快速实现；因此无需对管料进行密封，无需填充内高压液体介质，大大优化了加工工艺。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种汽车桥壳成型方法。
背景技术
以往的用钢板冲压成形汽车桥壳中，是将钢板剪截落料成二片毛坯，将二片毛坯分别冲压成二片弓形状槽型件，切削加工焊缝处，然后将二片弓形状槽型件对焊成桥壳主体，再焊接四块三角板，所以一个桥壳本体要用六块钢板冲压后焊成。用这种方法生产的桥壳本体，由于焊缝长，焊接质量要求高，如果控制不当，很容易出现焊缝处疲劳寿命低、渗油等质量问题。因为六块钢板要分别剪裁下料，所以材料利用率低，生产流程长。
申请日2012.07.27，申请号201210265116.9的专利公开了一种的汽车桥壳成形方法，采用密封管件然后填充并挤压高压液体的方式成型：
例如其说明书第0053段记载：将第二中间制件2放入下凹模52中，压床下行，上凹模51压紧第二中间制件2，左、右冲头53前行，插入第二中间制件2从而密封住其两个端部。从左、右冲头53的通孔中注入45-75MPa的高压液体，左、右冲头53继续前行，推动管壁，沿着管子轴线方向往里送料。在内高压和轴向推力的作用下，管子中段材料开始塑性膨胀变形，再次往外移动，直至填满模腔，成形得到第三中间制件3。
上述制作工艺虽然可以取消焊缝，但是内高压成型工艺容易发生屈曲、起皱、开裂等缺陷，并且内高压工艺需要大吨位液压机作为合模压力机，需要精密的闭环控制系统，而且依赖高压介质进行操作。工艺难度大，工序时间长，操作具有一定的危险性和不易形成批量化。
因此需要涉及一种同样可以减少焊缝，并且实施工艺更为合理，对装置要求较低的成型方法。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种汽车桥壳成型方法，相对于传统工艺来讲，可以取消桥壳长置焊缝以及三角板焊缝，大大增加桥壳的完整度和结构强度；由于采用胀型内模和整形内模对汽车桥壳进行内高压成型，代替了现有技术的高压液体介质成型的方式，只需要放入管料并通过液压机构带动胀型内模或者整形内模向外挤压即可快速实现；因此无需对管料进行密封，无需填充内高压液体介质，大大优化了加工工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种汽车桥壳成型方法，包括以下步骤：
步骤1，切割管料：
将圆形钢管切割成形为外径D1、内径d1、长度L1的第一中间制件；
步骤2，两端缩口：
夹具固定第一中间制件中部，然后使用一对第一模组a分别将第一中间制件两端并向内挤压，将第一中间制件缩口成型为第二中间制件；
所述第二中间制件的两端缩口成型为外径D2、内径d2、长度L2的缩口管头，所述缩口管头与第二中间制件中部本体之间成型有半径R2的过渡圆角；
步骤3，辊压压方：
将第二中间制件通过辊压机构b辊压成型为第三中间制件；
所述第三中间制件中部本体成型为厚H31、宽A31、圆角R31的圆角矩形横截面，所述第三中间制件两端辊压成型为厚H32、宽A32、圆角R32的圆角矩形横截面；
步骤4，模压规方：
将第三中间制件放入规方模具内，所述规方模具包括下压板、沿下压板长度方向设在下压板上端面两侧的一对侧板、压入一对侧板内的上压板，所述下压板、侧板、上压板之间成型有规方模腔；
将所述第三中间制件与其宽度方向对应的一对侧面竖直放置并放入规方模腔内，然后操作压床带动上压板下压，所述第三中间制件宽度方向上受压进而在其厚度方向延展直至其厚度统一规整为，所述第三中间制件在规方模腔内受压成型为第四中间制件；
步骤5，切割开槽：
在所述第四中间制件上、下端面上切割成型第五中间制件；
所述第五中间制件上、下端面成型有腰型槽口；
步骤6，整体加热：
将第五中间制件进行加热；
步骤7，初步胀型：
将加热后的第五中间制件放入胀型外模内，所述胀型外模上端面沿其长度方向贯通设有中部宽而两端窄的胀型上槽，所述胀型上槽下端面设有胀型下孔，所述胀型外模底部沿其宽度方向设有与胀型下孔连通的胀型滑道；
所述胀型外模内还对称式插设有一对胀型内模，所述胀型内模包括可滑动的插设在所述胀型滑道内并向上弯折插入所述胀型上槽内的胀型折板、设在所述胀型折板上端并经由腰型槽口插入第五中间制件内的胀型夹块；
操作压床下行并带动胀型冲头经由腰型槽口插入一对胀型内模之间,一对胀型内模将所述第五中间制件中部向两端胀开进而得到第六中间制件，所述腰型槽口中部向外扩张成型为过渡槽口；
步骤8，二次整形：
将第六中间制件放入整形外模内，所述整形外模上端面沿其长度方向贯通设有整形上槽,所述整形上槽下端面设有整形下孔，所述整形外模底部沿其宽度方向设有与整形下孔连通的整形滑道，所述整形上槽中部成型为圆形；
所述整形外模内还对称式插设有一对整形内模，所述整形内模包括可滑动的插设在所述整形滑道内并向上弯折插入所述整形上槽内的整形折板、设在所述整形折板上端并经由过渡槽口插入第六中间制件内的整形夹块；
操作压床下行并带动整形冲头经由过渡槽口插入一对整形内模之间，一对整形内模将第六中间制件中部向两端进一步挤压形变得到第七中间制件，所述过渡槽口成型为圆形槽口；
步骤9，成型圆形端头：
使用夹具固定第七中间制件，并使用第二模组对第七中间制件两端进行正挤缩口成型有圆形端头；
步骤10，回火调制：
经过步骤9之后第七中间制件的表面余温达到800℃-820℃，利用余温对成型工件整体调质，升温到850℃，冷淬火后，进行回火调质，得到桥壳本体。
作为进一步的实施方案，所述胀型夹块外侧面为弧形。
更进一步的，所述胀型夹块宽度小于所述腰型槽口宽度的一半，一对胀型夹块贴合后其总宽度小于腰型槽口宽度，便于将所述第五中间制件直接由上而下套在一对胀型夹块上。
作为进一步的实施方案，所述整形夹块外侧面为与所述整形上槽中部内壁匹配的圆弧形。
更进一步的，所述整形夹块宽度小于所述过渡槽口宽度的一半，一对整形夹块贴合后其总宽度小于过渡槽口宽度，便于将所述第六中间制件直接由上而下套在一对整形夹块上。
作为进一步的实施方案，步骤6中将所述第五中间制件加热到1100℃-1200℃之间。
作为进一步的实施方案，还包括步骤11，焊接圆形后盖：在所述桥壳本体任一圆形槽口71上还焊接半圆形截面的后盖。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种汽车桥壳成型方法，相对于传统工艺来讲，可以取消桥壳长置焊缝以及三角板焊缝，大大增加桥壳的完整度和结构强度。
本发明所述的一种汽车桥壳成型方法，通过初步胀型工艺，使用胀型内模将所述第五中间制件中部向外初步胀开得到第六中间制件，并将腰型槽口胀型成为过渡槽口；进而转入二次整形工艺，胀大后的过渡槽口直接套设在整形内模上，使用整形内模将所述第六中间制件中部进一步的向外挤压整形得到第七中间制件，并经过成型圆形端头、回火调质后得到汽车桥壳本体；
本发明所述的一种汽车桥壳成型方法，由于采用胀型内模和整形内模对汽车桥壳进行内高压成型，代替了现有技术的高压液体介质成型的方式，只需要放入管料并通过液压机构带动胀型内模或者整形内模向外挤压即可快速实现；因此无需对管料进行密封，无需填充内高压液体介质，大大优化了加工工艺。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是所述桥壳本体的一种实施例的结构示意图。
图2是所述第一中间制件的一种实施例的剖视图。
图3是所述步骤2两端缩口的示意图。
图4是所述步骤3辊压压方的示意图。
图5是第三中间制件的一种实施例的俯视图。
图6是图4中A-A截面剖视图。
图7是图4中B-B截面剖视图。
图8是所述步骤4模压规方的示意图。
图9是第四中间制件的一种实施例的剖视图。
图10是图8中C-C截面剖视图。
图11是所述第五中间制件的一种实施例的剖视图。
图12是所述步骤7初步胀型的一种实施例的竖直剖视图。
图13是所述步骤7初步胀型的一种实施例的水平剖视图。
图14是所述第六中间制件的一种实施例的剖视图。
图15是所述步骤8二次整形的一种实施例的竖直剖视图。
图16是所述步骤8二次整形的一种实施例的水平剖视图。
图17是所述第七中间制件的一种实施例的剖视图。
图18是所述步骤9成型圆形端头的一种实施例的结构示意图。
图中:
1.第一中间制件，2.第二中间制件，21.缩口管头，22.过渡圆角，3.第三中间制件，4.第四中间制件，5.第五中间制件，51.腰型槽口，6.第六中间制件，61.过渡槽口，7.第七中间制件，71.圆形槽口，72.圆形端头，8.后盖；
a.第一模组；
b.辊压机构；
c.规方模具，c1.下压板；c2.侧板；c3.上压板；
d.胀型外模；d1.胀型上槽,d2.胀型下孔，d3.胀型滑道；
e.胀型内模,e1.胀型折板,e2.胀型夹块；
f.胀型冲头；
g.整形外模,g1.整形上槽,g2.整形下孔,g3.整形滑道；
h.整形内模,h1.整形折板,h2.整形夹块；
i.整形冲头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。
一种汽车桥壳成型方法，包括以下步骤：
步骤1，切割管料：
将圆形钢管切割成形为外径D1、内径d1、长度L1的第一中间制件1；
步骤2，两端缩口：
夹具固定第一中间制件1中部，然后使用一对第一模组a分别将第一中间制件1两端并向内挤压，将第一中间制件1缩口成型为第二中间制件2；
所述第二中间制件2的两端缩口成型为外径D2、内径d2、长度L2的缩口管头21，所述缩口管头21与第二中间制件2中部本体之间成型有半径R2的过渡圆角22；
步骤3，辊压压方：
将第二中间制件2通过辊压机构b辊压成型为第三中间制件3；
所述第三中间制件3中部本体成型为厚H31、宽A31、圆角R31的圆角矩形横截面，所述第三中间制件3两端辊压成型为厚H32、宽A32、圆角R32的圆角矩形横截面；
步骤4，模压规方：
将第三中间制件3放入规方模具c内，所述规方模具c包括下压板c1、沿下压板c1长度方向设在下压板c1上端面两侧的一对侧板c2、压入一对侧板c2内的上压板c3，所述下压板c1、侧板c2、上压板c3之间成型有规方模腔；
将所述第三中间制件3与其宽度方向对应的一对侧面竖直放置并放入规方模腔内，然后操作压床带动上压板c3下压，所述第三中间制件3宽度方向上受压进而在其厚度方向延展直至其厚度统一规整为H4，所述第三中间制件3在规方模腔内受压成型为第四中间制件4；
步骤5，切割开槽：
在所述第四中间制件4上、下端面上切割成型第五中间制件5；
所述第五中间制件5上、下端面成型有腰型槽口51；
步骤6，整体加热：
将第五中间制件5进行加热；
步骤7，初步胀型：
将加热后的第五中间制件5放入胀型外模d内，所述胀型外模d上端面沿其长度方向贯通设有中部宽而两端窄的胀型上槽d1，所述胀型上槽d1下端面设有胀型下孔d2，所述胀型外模d底部沿其宽度方向设有与胀型下孔d3连通的胀型滑道d3；
所述胀型外模d内还对称式插设有一对胀型内模e，所述胀型内模e包括可滑动的插设在所述胀型滑道d3内并向上弯折插入所述胀型上槽d1内的胀型折板e1、设在所述胀型折板e1上端并经由腰型槽口51插入第五中间制件5内的胀型夹块e2；
操作压床下行并带动胀型冲头f经由腰型槽口51插入一对胀型内模e之间,一对胀型内模e将所述第五中间制件5中部向两端胀开进而得到第六中间制件6，所述腰型槽口51中部向外扩张成型为过渡槽口61；
进一步的，一对胀型内模e分别通过液压机构带动向外胀开。
步骤8，二次整形：
将第六中间制件6放入整形外模g内，所述整形外模g上端面沿其长度方向贯通设有整形上槽g1,所述整形上槽g1下端面设有整形下孔g2，所述整形外模g底部沿其宽度方向设有与整形下孔g2连通的整形滑道g3，所述整形上槽g1中部成型为圆形；
所述整形外模g内还对称式插设有一对整形内模h，所述整形内模h包括可滑动的插设在所述整形滑道g3内并向上弯折插入所述整形上槽g1内的整形折板h1、设在所述整形折板h1上端并经由过渡槽口61插入第六中间制件6内的整形夹块h2；
操作压床下行并带动整形冲头i经由过渡槽口61插入一对整形内模h之间，一对整形内模h将第六中间制件6中部向两端进一步挤压形变得到第七中间制件7，所述过渡槽口61成型为圆形槽口71；
进一步的，一对整形内模h分别通过液压机构向外胀开。
步骤9，成型圆形端头：
使用夹具固定第七中间制件7，并使用第二模组对第七中间制件7两端进行正挤缩口成型有圆形端头72；
步骤10，回火调制：
经过步骤9之后第七中间制件7的表面余温达到800℃-820℃，利用余温对成型工件整体调质，升温到850℃，冷淬火后，进行回火调质，得到桥壳本体。
作为进一步的实施方案，所述胀型夹块e1外侧面为弧形。
更进一步的，所述胀型夹块e1宽度小于所述腰型槽口51宽度的一半，一对胀型夹块e2贴合后其总宽度小于腰型槽口51宽度，便于将所述第五中间制件5直接由上而下套在一对胀型夹块e2上。
作为进一步的实施方案，所述整形夹块h2外侧面为与所述整形上槽g1中部内壁匹配的圆弧形。
更进一步的，所述整形夹块h1宽度小于所述过渡槽口61宽度的一半，一对整形夹块h1贴合后其总宽度小于过渡槽口61宽度，便于将所述第六中间制件6直接由上而下套在一对整形夹块h1上。
作为进一步的实施方案，步骤6中将所述第五中间制件5加热到1100℃-1200℃之间。
作为进一步的实施方案，还包括步骤11，焊接圆形后盖：在所述桥壳本体任一圆形槽口71上还焊接半圆形截面的后盖8。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (1)
1.一种汽车桥壳成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，切割管料：
将圆形钢管切割成形为外径D1、内径d1、长度L1的第一中间制件(1)；
步骤2，两端缩口：
夹具固定第一中间制件(1)中部，然后使用一对第一模组(a)分别将第一中间制件(1)两端并向内挤压，将第一中间制件(1)缩口成型为第二中间制件(2)；
所述第二中间制件(2)的两端缩口成型为外径D2、内径d2、长度L2的缩口管头(21)，所述缩口管头(21)与第二中间制件(2)中部本体之间成型有半径R2的过渡圆角(22)；
步骤3，辊压压方：
将第二中间制件(2)通过辊压机构(b)辊压成型为第三中间制件(3)；
所述第三中间制件(3)中部本体成型为厚H31、宽A31、圆角R31的圆角矩形横截面，
所述第三中间制件(3)两端辊压成型为厚H32、宽A32、圆角R32的圆角矩形横截面；
步骤4，模压规方：
将第三中间制件(3)放入规方模具(c)内，所述规方模具(c)包括下压板(c1)、沿下压板(c1)长度方向设在下压板(c1)上端面两侧的一对侧板(c2)、压入一对侧板(c2)内的上压板(c3)，所述下压板(c1)、侧板(c2)、上压板(c3)之间成型有规方模腔；
将所述第三中间制件(3)与其宽度方向对应的一对侧面竖直放置并放入规方模腔内，然后操作压床带动上压板(c3)下压，所述第三中间制件(3)宽度方向上受压进而在其厚度方向延展直至其厚度统一规整为H4，所述第三中间制件(3)在规方模腔内受压成型为第四中间制件(4)；
步骤5，切割开槽：
在所述第四中间制件(4)上、下端面上切割成型第五中间制件(5)；
所述第五中间制件(5)上、下端面成型有腰型槽口(51)；
步骤6，整体加热：
将第五中间制件(5)进行加热；
步骤7，初步胀型：
将加热后的第五中间制件(5)放入胀型外模(d)上端面沿其长度方向贯通设有中部宽而两端窄的胀型上槽(d1)，所述胀型上槽(d1)下端面设有胀型下孔(d2)，所述胀型外模(d)底部沿其宽度方向设有与胀型下孔(d3)连通的胀型滑道(d3)；
所述胀型外模(d)内还对称式插设有一对胀型内模(e)，所述胀型内模(e)包括可滑动的插设在所述胀型滑道(d3)内并向上弯折插入所述胀型上槽(d1)内的胀型折板(e1)、设在所述胀型折板(e1)上端并经由腰型槽口(51)插入第五中间制件(5)内的胀型夹块(e2)；
操作压床下行并带动胀型冲头(f)经由腰型槽口(51)插入一对胀型内模(e)之间,一对胀型内模(e)将所述第五中间制件(5)中部向两端胀开进而得到第六中间制件(6)，所述腰型槽口(51)中部向外扩张成型为过渡槽口(61)；
所述胀型夹块(e1)外侧面为弧形；所述胀型夹块(e2)宽度小于所述腰型槽口(51)宽度的一半，一对胀型夹块(e2)贴合后其总宽度小于腰型槽口(51)宽度，便于将所述第五中间制件(5)直接由上而下套在一对胀型夹块(e1)上；
步骤8，二次整形：
将第六中间制件(6)放入整形外模(g)内，所述整形外模(g)上端面沿其长度方向贯通设有整形上槽(g1),所述整形上槽(g1)下端面设有整形下孔(g2)，所述整形外模(g)底部沿其宽度方向设有与整形下孔(g2)连通的整形滑道(g3)，所述整形上槽(g1)中部成型为圆形；
所述整形外模(g)内还对称式插设有一对整形内模(h)，所述整形内模(h)包括可滑动的插设在所述整形滑道(g3)内并向上弯折插入所述整形上槽(g1)内的整形折板(h1)、设在所述整形折板(h1)上端并经由过渡槽口(61)插入第六中间制件(6)内的整形夹块(h2)；
操作压床下行并带动整形冲头(i)经由过渡槽口(61)插入一对整形内模(h)之间，一对整形内模(h)将第六中间制件(6)中部向两端进一步挤压形变得到第七中间制件(7)，所述过渡槽口(61)成型为圆形槽口(71)；
所述整形夹块(h1)外侧面为与所述整形上槽(g1)中部内壁匹配的圆弧形；
所述整形夹块(h2)宽度小于所述过渡槽口(61)宽度的一半，一对整形夹块(h2)贴合后其总宽度小于过渡槽口(61)宽度，便于将所述第六中间制件(6)直接由上而下套在一对整形夹块(h1)上；
步骤9，成型圆形端头：
使用夹具固定第七中间制件(7)，并使用第二模组对第七中间制件(7)两端进行正挤缩口成型有圆形端头(72)；
步骤10，回火调制：
经过步骤9之后第七中间制件(7)的表面余温达到800℃-820℃，利用余温对成型工件整体调质，升温到850℃，冷淬火后，进行回火调质，得到桥壳本体。
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