CN111957877B - 用于车辆横臂的锻造成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锻造加工技术领域，提供用于车辆横臂的锻造成型方法，包括：坯料成型为弯曲工件，所述弯曲工件的两端对称设置有凸起部，以加工出对称设置的两个车辆横臂，所述凸起部用于加工所述车辆横臂的拐角位置；所述弯曲工件锻造成型为第一锻件；所述第一锻件成型为第二锻件，所述第一锻件的预设截面的截面积大于所述第二锻件的对应截面的截面积，所述第二锻件成型出两个对称设置的所述车辆横臂。本发明提出的用于车辆横臂的锻造成型方法，弯曲工件的两端对称，一个弯曲工件可加工得到两个车辆横臂，车辆横臂的生产效率更高，还提高了材料利用率。

Description

用于车辆横臂的锻造成型方法

技术领域

本发明涉及锻造加工技术领域，尤其涉及下用于车辆横臂的锻造成型方法。

背景技术

在车辆的悬架系统中，尤其是越野汽车悬架系统，横臂起到关键的承重作用。相关技术中，横臂的加工一般采用铸钢件，再对铸钢件进行精加工，铸钢件所需的精加工工序复杂，加工周期长，并且加工所用刀具和人工成本较高。

其中，车辆下横臂类产品特点在于中间空档大、截面剧烈变化的特点，参考图1所示，产品的a、b角度要求至关重要，当坯料的a、b角度不一致时，坯料的局部材料会出现溢出模具型腔，从而产生毛边不利成形也浪费材料。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于车辆横臂的锻造成型方法，弯曲工件的两端对称，一个弯曲工件可加工得到两个车辆横臂，车辆横臂的生产效率更高，还提高了材料利用率。

根据本发明实施例的用于车辆横臂的锻造成型方法，包括：

坯料成型为弯曲工件，所述弯曲工件的两端对称设置有凸起部，以加工出对称设置的两个车辆横臂，所述凸起部用于加工所述车辆横臂的拐角位置；

所述弯曲工件锻造成型为第一锻件；

所述第一锻件成型为第二锻件，所述第一锻件的预设截面的截面积大于所述第二锻件的对应截面的截面积，所述第二锻件成型出两个对称设置的所述车辆横臂。

根据本发明实施例的用于车辆横臂的锻造成型方法，坯料成型为弯曲工件，弯曲工件设有两个对称的凸起部，两个凸起部分别用于形成一个车辆横臂的拐角位置，使得一个弯曲工件可以用于加工出两个对称设置的车辆横臂，两个车辆横臂的中间空档处形成闭环结构，该部位材料只能先冲型再排出，可以减少浪费材料；第一锻件的预设截面的截面积适当大于第二锻件的对应截面的截面积，有助于第一锻件加工，也能满足第二锻件的加工需求，使得第一锻件与第二锻件的材料不被挤出模具型腔，使材料利用率达到85％及以上，并且预设截面在第二次锻造过程中进行形状和面积的调整，保证预设截面的加工精度。

根据本发明的一个实施例，所述坯料设为钛合金材料，所述坯料经过拉伸成型为中部设有凸出的加厚部的预制坯料，所述预制坯料经过弯曲压制成型为所述弯曲工件。

根据本发明的一个实施例，所述坯料拉伸前进行第一次保温，所述第一次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，所述第一次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。

根据本发明的一个实施例，所述弯曲工件的凸起部包括第一侧壁面，所述第一侧壁面位于所述弯曲工件的端部，所述第一侧壁面与水平面形成第一预设夹角，所述车辆横臂的第一弯曲角度与所述第一预设夹角的角度差为3°～8°。

根据本发明的一个实施例，所述弯曲工件的凸起部包括第二侧壁面，所述第二侧壁面靠近所述凸起部的对称线，所述第二侧壁面与水平面形成第二预设夹角，所述第二预设夹角与所述车辆横臂的第二弯曲角度的角度差为10°～15°。

根据本发明的一个实施例，所述弯曲工件经过打磨修整进行第二次保温，所述第二次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，所述第二次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。

根据本发明的一个实施例，所述坯料被压制的表面形成所述弯曲工件的第一侧面，所述弯曲工件上连接于所述第一侧面两侧的第二侧面设为所述弯曲工件的锻造表面。

根据本发明的一个实施例，所述第一锻件设有若干预设截面，所述预设截面的截面积与其对应的所述第二锻件的目标截面的截面面积之比为(1.03～1.08):1。

根据本发明的一个实施例，所述预设截面包括第一截面和第二截面中的至少一个，所述第一截面对应于所述车辆横臂端部安装座的纵向截面，所述第二截面对应于所述车辆横臂的拐角位置的纵向截面。

根据本发明的一个实施例，所述第一锻件经过打磨修整进行第三次保温，所述第三次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，所述第三次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

根据本发明实施例的用于车辆横臂的锻造成型方法，坯料成型为弯曲工件，弯曲工件设有两个对称的凸起部，两个凸起部分别用于形成一个车辆横臂的拐角位置，使得一个弯曲工件可以用于加工出两个对称设置的车辆横臂，两个车辆横臂的中间空档处形成闭环结构，该部位材料只能先冲型再排出，可以减少浪费材料；第一锻件的预设截面的截面积适当大于第二锻件的对应截面的截面积，有助于第一锻件加工，也能满足第二锻件的加工需求，使得第一锻件与第二锻件的材料不被挤出模具型腔，使材料利用率达到85％及以上，并且预设截面在第二次锻造过程中进行形状和面积的调整，保证预设截面的加工精度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中车辆横臂的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的坯料的正视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的坯料的俯视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的预制坯料的正视结构示意图；

图5是本发明实施例提供的预制坯料的俯视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的弯曲工件的正视结构示意图；

图7是本发明实施例提供的弯曲模具的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的第一锻造模具的内部型腔的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的第一锻造模具的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的第二锻件的结构示意图；其中，虚线示意了弯曲工件的轮廓形状，实线示意了第二锻件的轮廓形状；

图11是本发明实施例的锻造成型方法制得的第一锻件与第二锻件在第一截面的形状对比示意图；

图12是本发明实施例的锻造成型方法制得的第一锻件与第二锻件在第二截面的形状对比示意图；

图13是本发明实施例提供的第二锻造模具的第二下模具的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的第二锻造模具的第二上模具的结构示意图。

附图标记：

1：上模；11：第一内凹部；111：凹陷部；12：侧壁面；13：上壁面；131：第一水平面；132：第二水平面；133：倾斜面；

2：下模；21：第二内凹部；

3：第一锻造模具；31：第一上模具；32：第一下模具；33：第二预设型腔；

41：第二上模具；411：定位凹陷；42：第二下模具；421：定位凸起；

5：第二锻件；51：第二区域；6：第一锻件；61：第一区域；7：弯曲工件；8：车辆横臂；9：坯料；10：预制坯料；

h：上模与下模之间的间距；a：第一弯曲角度；b：第二弯曲角度；A：第一预设夹角；B：第二预设夹角；C-C：第一截面；D-D：第二截面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明的一个实施例，提供一种用于车辆横臂8的锻造成型方法，包括：

S1，坯料9成型为弯曲工件7，弯曲工件7的两端对称设置有凸起部，以加工出对称设置的两个车辆横臂8，凸起部用于加工车辆横臂8的拐角位置；

S2，弯曲工件7锻造成型为第一锻件6；

S3，第一锻件6成型为第二锻件5，第一锻件6的预设截面的截面积大于第二锻件5的对应截面的截面积，第二锻件5成型出两个对称设置的车辆横臂8。

其中，车辆横臂8的结构可参考图1所示，图1所示的车辆横臂8可作为越野车的下横臂。

在S1步骤中，将坯料9加工成弯曲工件7，弯曲工件7两端的凸起部用于形成车辆横臂8的拐角位置，两个凸起部分别用于形成一个车辆横臂8的拐角位置，使得一个弯曲工件7可以用于加工出两个对称设置的车辆横臂8。其中，坯料9加工成弯曲工件7的过程采用弯曲模具，参考图7所示。两个车辆横臂8的中间空档处形成闭环结构，该部位材料只能先冲型，再排出，可以减少浪费材料。

在S1步骤完成后，经过S2和S3步骤的两级锻造加工出第二锻件5，沿第二锻件5的对称线切割后，即可形成两个车辆横臂8的锻件，使得加工弯曲工件7的模具、加工第一锻件6的模具以及加工第二锻件5的模具均能均匀受力，有助于提高各个模具的使用寿命。其中，第一锻件6可通过图8和图9所示的第一锻造模具3加工，第二锻件5可通过图13和图14所示的第二锻造模具加工。

在S3步骤中，第二锻件5的形状与两个车辆横臂8组合连接后的结构基本相同，第二锻件5的95％的部位的形状无需二次加工，可减少第二锻件5二次加工的面积，提升车辆横臂8的生产效率。第一锻件6的预设截面的截面积大于第二锻件5的对应截面的截面积，可以理解为：预设截面经过锻造后形成对应截面，预设截面对应于车辆横臂8的重要截面(如重要承重部位、加工精度要求高、加工困难部位或容易损坏部位)，预设截面在第二次锻造过程中进行形状和面积的调整，保证预设截面的加工精度。其中，第一锻件6除去预设截面的其他截面与第二锻件5的其他截面的截面积相同、形状也相同。

本实施例的锻造成型方法，经过一次弯曲和两次锻造加工，可以加工得到两个车辆横臂8产品，车辆横臂8的加工效率更高，还使得弯曲加工的模具受力均衡，保证弯曲加工的模具的加工精度和使用寿命。第一锻件6是通过弯曲工件7加工，弯曲工件7的外形轮廓与第一锻件6的外形轮廓比较相近，保证坯料9充分应用于锻件上，避免材料在两次锻造过程中排出模具型腔而造成材料浪费。并且，为了满足第二锻件5的加工精度，第一锻件6的形状和体积与第二锻件5基本相同，在第一锻件6的预设截面的截面积适当大于第二锻件5的对应截面的截面积，有助于第一锻件6加工，也能满足第二锻件5的加工需求，使得第一锻件6与第二锻件5的材料不被挤出模具型腔，使材料利用率达到85％及以上。

在一个实施例中，参考图2和图3所示，坯料9设为钛合金材料，坯料9经过第一次拉伸形成板状结构，坯料9形成为长条形板状结构，图2为坯料9拉伸后的正视图，图3为坯料9拉伸后的俯视图。钛合金具有优异的综合性能，如密度小，比强度和比断裂韧性高，抗疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，低温韧性良好，抗腐蚀性能优异。

参考图4和图5所示，在S1步骤中，坯料9经过第二次拉伸成型为中部设有凸出的加厚部的预制坯料10，预制坯料10经拉伸成型加工简便，并且中部凸起的加厚部有助于保证预制坯料10的结构强度和稳定性。其中，图4示意了预制坯料10的侧视图，图5示意了预制坯料10的俯视图。预制坯料10经过弯曲压制成型为弯曲工件7，预制坯料10以图4所示状态放置在图7所示的弯曲模具内压制成型，成型出如图6所示的弯曲工件7。

在一个实施例中，参考图4至图6以及图10所示，坯料9被压制的表面形成弯曲工件7的第一侧面，弯曲工件7上连接于第一侧面两侧的第二侧面设为弯曲工件7的锻造表面。坯料9被压制的表面如图5所示的表面，如图5所示的表面为图6中未示意的上表面，第一侧面即为图6中未示意的上表面，第二侧面为图6所示的表面，图6所示的第二侧面放置在图8和图9所示的第一锻造模具3内进行锻造成型。

其中，参考图6所示，第一侧面与第二侧面相互垂直。

参考图6和图7所示，弯曲模具包括上模1和下模2，上模1设有第一内凹部11，第一内凹部11包括对称设置的凹陷部111，两个凹陷部111均位于第一内凹部11的端部；下模2位于上模1的下方，上模1的表面与下模2的表面限制出第一预设型腔，第一预设型腔设为对称结构。上模1向下压制过程中，需要控制图7所示的上模1与下模2之间的间距h，来控制弯曲工件7的高度。

弯曲模具用于将预制坯料10加工成弯曲工件7，第一预设型腔的两侧对称设置有凸起，也就是弯曲工件7的两侧对称设置有凸起，凸起用于加工出车辆横臂8的弯曲拐角位置，两个凸起则用于加工出两个车辆横臂8的弯曲拐角位置。车辆横臂8为非对称结构，弯曲工件7为对称结构，使得一个弯曲工件7可以加工出两个对称分布的车辆横臂8，两个车辆横臂8对称分布，使得弯曲模具受力均衡，保证弯曲模具的加工精度和使用寿命。

在一个实施例中，弯曲工件7的凸起部包括第一侧壁面，第一侧壁面位于弯曲工件7的端部，第一侧壁面与水平面形成第一预设夹角A，车辆横臂8的第一弯曲角度a与第一预设夹角A的角度差为3°～8°。

参考图6和图7所示，第一侧壁面通过弯曲模具的上模1的侧壁面12限制出，第一侧壁面与水平面形成的第一预设夹角A，可以理解为上模1的侧壁面12与水平面的夹角，第一预设夹角A对应位置用于加工车辆横臂8的第一弯曲角度a对应位置，车辆横臂8的第一弯曲角度a的位置为车辆横臂8的端部的拐角位置。参考图7至图9所示，第一预设夹角A要尽量与第一弯曲角度a相同，避免材料溢出模具而浪费，提升材料利用率。本实施例中，限定第一弯曲角度a与第一预设夹角A的角度差为3°～8°，也就是第一预设角度A小于第一弯曲角度a，保证弯曲工件7可以放置在第一锻造模具3的第二预设型腔33内，避免弯曲工件7的材料溢出第二预设型腔33，使材料得到充分利用。

在一个实施例中，弯曲工件7的凸起部包括第二侧壁面，第二侧壁面靠近凸起部的对称线，第二侧壁面与水平面形成第二预设夹角B，第二预设夹角B与车辆横臂8的第二弯曲角度b的角度差为10°～15°。

参考图6和图7所示，第二侧壁面通过弯曲模具的上模1的倾斜面133限制出，第二侧壁面与水平面形成第二预设夹角B，可以理解为倾斜面133与水平面形成的夹角，第二预设夹角B对应位置用于加工车辆横臂8的第二弯曲角度b对应位置，车辆横臂8的第二弯曲角度b的位置为车辆横臂8的上部的拐角位置。参考图1所示，第二弯曲角度b是指车辆横臂8的上侧边与水平线之间的夹角，水平线是指平行于空间中水平方向的线。参考图6至图9所示，第二预设夹角B要尽量与第二弯曲角度b相同，避免材料溢出模具而浪费，提升材料利用率。本实施例中，限定第二预设夹角B与第二弯曲角度b的角度差为10°～15°，也就是第二预设角度B大于第二弯曲角度b，保证弯曲工件7可以放置在第一锻造模具3的第二预设型腔33内，避免弯曲工件7的材料溢出第二预设型腔33，使材料得到充分利用。

其中，第二预设夹角B为弯曲模具制得的弯曲工件7的第二侧壁面与水平面之间的夹角，也就是倾斜面133与水平面形成的锐角夹角。同理，第一预设夹角A为第一侧壁面与水平面之间的锐角夹角。

参考图7所示，弯曲模具的上模1的第一凹陷部111包括水平面，水平面包括第一水平面131和第二水平面132，第一水平面131连接侧壁面12与倾斜面133，第二水平面132连接两个倾斜面133。侧壁面12与倾斜面133通过第一水平面131连接，两个倾斜面133通过第二水平面132连接，方便加工上模1，并且还有助于上模1均匀受力。

在一个实施例中，第一内凹部11还包括连通两个凹陷部111的连通部，也就是第二水平面132相对于上模1的底平面向内凹陷，保证凹陷部111的凹陷深度满足锻造需求。

也就是，第一水平面131在上模1的高度高于第二水平面132，第二水平面132的高度高于上模1的底平面的高度，以保证第一内凹部11的形状满足锻造需求。

其中，参考图6和图7所示，上模1的底平面与下模2的顶平面之间设有间距h，上模1与下模2之间的间距用于限定出弯曲工件7的高度，保证弯曲工件7的高度尺寸的准确性。

在一个实施例中，参考图6和图7所示，下模2设有第二内凹部21，第二内凹部21的纵截面形状设为倒梯形。弯曲工件7的下半部分通过纵截面形状为倒梯形的第二内凹部21锻压成型，第二内凹部21的形状简单，使得下模2的加工简便。

其中，倒梯形为等边梯形，以保证弯曲工件7的两侧对称，倒梯形的侧边与底边之间形成夹角，此夹角也要小于车辆横臂8此位置的夹角，也就是此夹角小于下述实施例中第二锻造模具的第二下模具42对应位置的夹角，角度差设置为5°。

在一个实施例中，参考图10所示，第一预设型腔的外轮廓小于车辆横臂8的外轮廓。车辆横臂8经过多步锻造成型，坯料9在第一预设型腔内成型后，能够放入下述实施例中的第二预设型腔33与第三预设型腔中，避免材料溢出第二预设型腔33和第三预设型腔，保证材料充分利用。

第一预设型腔使得弯曲工件7加工成第一锻件6，并且第一锻件6的外形及尺寸均得到控制，第一锻件6的坯料9厚度的加工精度控制在±1mm范围内，保证第一锻件6的加工精度，可以达到产品精净成形的要求。第一锻造模具3和第二锻造模具均可通过液压提供锻造动力。

在一个实施例中，S1步骤前，坯料9拉伸前进行第一次保温，第一次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，第一次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。坯料9加工前，先进行保温，方便坯料9加工。保温结束后，出炉并通过自由锻液压机上进行制坯；制坯坯料9规格。

其中，相变点是指：钛合金材料的固态向液态相变的相变点，第一次保温的保温温度小于相变点20℃～60℃，保证钛合金材料满足锻造要求。坯料9的厚度除以保温系数，即可得到第一次保温的保温时间。坯料9的厚度可以按照坯料9的最大厚度或平均厚度进行计算。

在一个实施例中，S2步骤前，弯曲工件7经过打磨修整进行第二次保温，第二次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，第二次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。弯曲工件7进入第一锻造模具3进行锻造前，进行第二次保温，第二次保温的条件与第一次保温的条件相同，方便弯曲工件7加工。

在一个实施例中，S3步骤前，第一锻件6经过打磨修整进行第三次保温，第三次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，第三次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。第一锻件6进入第二锻造模具进行锻造前，进行第三次保温，第三次保温的条件与前两次保温的条件相同，方便第一锻件6加工。

其中，上述实施例中，坯料9加工成弯曲工件7的过程、弯曲工件7加工为第一锻件6的过程、第一锻件6加工为第二锻件5的过程中，当工件的温度不能满足锻造需求，则工件需要回炉加温，保证锻造温度。预制坯料10弯曲压制成型为弯曲工件7的过程中，预制坯料10一般至少要回炉加热两次。打磨修整可以理解为：清理弯曲后坯料9表面缺陷、裂纹等。

在一个实施例中，参考图10至图12所示，第一锻件6设有若干预设截面，预设截面的截面积与其对应的第二锻件5的目标截面的截面面积之比为(1.03～1.08):1。在生产制备时，第一锻造模具3的第二预设型腔33的形状与尺寸与第二锻造模具的第三预设型腔相近，但第一锻件6的预设截面的截面积适当大于第二锻件5，既能保证第一锻件6的成型精度，还能保证材料能够留在第二预设型腔33内部，避免材料浪费。

其中，预设截面为第一锻件6的重点截面，预设截面对应于车辆横臂8的端部或者拐角处，保证车辆横臂8的重点部位的加工精度和强度。

在一个实施例中，预设截面包括第一截面和第二截面中的至少一个，第一截面对应于车辆横臂8端部安装座的纵向截面，第二截面对应于车辆横臂8的拐角位置的纵向截面。

其中，参考图1和图10所示的C-C的位置，预设截面包括第一截面(第一截面的形状可参考图11所示的形状)，多个第一截面用于成型出车辆横臂8的安装座部位，第一锻件6的多个第一截面所在区域的截面积略大于车辆横臂8的安装座区域的截面积，也就是截面面积之比为(1.03～1.08):1。同理，参考图1和图10所示的D-D的位置，预设截面包括多个第二截面(第二截面的形状可参考图12所示的形状)，多个第二截面用于成型出车辆横臂8的拐角位置，第一锻件6的多个第二截面所在区域的截面积略大于车辆横臂8的拐角位置的截面积，也就是截面面积之比为(1.03～1.08):1。

第二预设型腔33设计为基本与第三预设型腔一致，仅局部存在的调整，第二预设型腔33的轮廓面积与第三预设型腔的轮廓面积保持在(1.03～1.08):1的水平。

参考图11和图12所示，第二锻件5的第二区域51，第一锻件6的第一区域61，预设截面的截面积与其对应的车辆横臂8的目标截面的截面面积之比为(1.03～1.08):1，即第一锻件6与第二锻件5在C-C截面和D-D截面的截面积之比均为(1.03～1.08):1。其中，第一区域61和第二区域51示意了第一锻件6与第二锻件5的形状差异。其中，填充有剖面线位置所对应的：虚线为第一锻件6的轮廓线，实线为第二锻件5的轮廓线；未填充剖面线的位置，第一锻件6与第二锻件5的轮廓形状相同。

其中，预设截面与第二锻件5的目标截面的截面面积之比可以选择1.03到1.08之间的任意值，如1.05，并且不同的预设截面可以选用不同的比值。

上述实施例中，坯料9经过弯曲得到图6所示的弯曲工件7，参考图6所示的弯曲工件7，弯曲工件7前后翻转90°，然后依次放入第一锻造模具3和第二锻造模具，经过两次锻造依次得到第一锻件6和第二锻件5，一次弯曲、两次锻造即能得到与目标产品基本相同的锻件，再沿第二锻件5的对称线切割后，可以产出两个车辆横臂8的目标产品，弯曲模具、第一锻造模具3和第二锻造模具均为二合一的模具，有效提高生产效率。弯曲后的弯曲工件7可以完全放置在第一锻造模具3的第二预设型腔33内，锻造过程中，减小材料排出型腔的可能性。

其中，参考图8和图9所示，第一锻造模具3包括第一上模具31和第一下模具32，第一上模具31与第一下模具32限制出第二预设型腔33；参考图13和图14所示，第二锻造模具包括第二上模具41和第二下模具42，第二上模具41和第二下模具42限制出第三预设型腔。第一锻造模具3进行预锻，预锻得到的第一锻件6的外形及尺寸与车辆横臂8的产品外形及尺寸相近，使得第一锻件6的外形和尺寸都得到控制，第一锻件6直接形成良好的外观质量及尺寸精度，使后续的加工余量达到最低；再经第二锻造模具进行终锻，锻造成型的第二锻件5，可以达到产品精净成形的要求，有助于提高材料利用率。

第二上模具41上设有定位凹陷411，第二下模具42上设有定位凸起421，定位凸起421与定位凹陷411相适配，保证第二上模具41与第二下模具42准确定位。第一上模具与第一下模具上也设有相适配的定位结构，保证第一上模具与第一下模具准确定位。

上述实施例中，弯曲工件7锻造为第一锻件6，再加工得到的第二锻件5，第二锻件5的最大加工余量可控制在2mm内，第二锻件5的95％部位为非加工面；第二锻件5的转接圆角基本保持与车辆横臂8的产品形状一致；材料利用率达到了85％，而且模具使用周期长，质量稳定；并且能够减少原材料的投入，极大的缩短机加周期，降低刀具成本，提高生产效率，从而达到精净成形目的。

本发明实施例的锻造成型方法，可用于加工结构复杂的车辆下横臂产品(如图1所示)，特别是产品轮廓尺寸间距较大的产品(H值大)，弯曲角度(如图1中a、b)较大的产品，即中间空档尺寸H大，截面剧烈变化的产品。采用上述实施例的锻造成型方法，相对于常规的自由锻造，解决制坯困难、火次多、尺寸不稳定等问题，制得的坯料9所需火次少，尺寸更加稳定，有助于提高生产能力和降低操作难度。其中，坯料9可由自由锻造制成简易的板状结构，放置在弯曲模具中，使弯曲后的弯曲工件接近第二锻件的外形轮廓，特别是a、b角度基本与第二锻件一致。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，包括：

坯料成型为弯曲工件，所述弯曲工件的两端对称设置有凸起部，以加工出对称设置的两个车辆横臂，所述凸起部用于加工所述车辆横臂的拐角位置；

其中，所述弯曲工件的凸起部包括第一侧壁面，所述第一侧壁面位于所述弯曲工件的端部，所述第一侧壁面与水平面形成第一预设夹角，第一预设夹角对应位置用于加工车辆横臂的第一弯曲角度对应位置，车辆横臂的第一弯曲角度的位置为车辆横臂的端部的拐角位置，第一预设角度小于第一弯曲角度，以避免材料溢出模具；所述弯曲工件的凸起部包括第二侧壁面，所述第二侧壁面靠近所述凸起部的对称线，所述第二侧壁面与水平面形成第二预设夹角，第二预设夹角对应位置用于加工车辆横臂的第二弯曲角度对应位置，车辆横臂的第二弯曲角度的位置为车辆横臂的上部的拐角位置，第二弯曲角度是指车辆横臂的上侧边与水平线之间的夹角，第二预设角度大于第二弯曲角度，以避免材料溢出模具；

所述弯曲工件锻造成型为第一锻件；

所述第一锻件成型为第二锻件，所述第一锻件的预设截面的截面积大于所述第二锻件的对应截面的截面积，所述第二锻件成型出两个对称设置的所述车辆横臂。

2.根据权利要求1所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述坯料设为钛合金材料，所述坯料经过拉伸成型为中部设有凸出的加厚部的预制坯料，所述预制坯料经过弯曲压制成型为所述弯曲工件。

3.根据权利要求2所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述坯料拉伸前进行第一次保温，所述第一次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，所述第一次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。

4.根据权利要求1所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述车辆横臂的第一弯曲角度与所述第一预设夹角的角度差为3°～8°。

5.根据权利要求1所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述第二预设夹角与所述车辆横臂的第二弯曲角度的角度差为10°～15°。

6.根据权利要求1所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述弯曲工件经过打磨修整进行第二次保温，所述第二次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，所述第二次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。

7.根据权利要求1所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述坯料被压制的表面形成所述弯曲工件的第一侧面，所述弯曲工件上连接于所述第一侧面两侧的第二侧面设为所述弯曲工件的锻造表面。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述第一锻件设有若干预设截面，所述预设截面的截面积与其对应的所述第二锻件的目标截面的截面面积之比为(1.03～1.08):1。

9.根据权利要求8所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述预设截面包括第一截面和第二截面中的至少一个，所述第一截面对应于所述车辆横臂端部安装座的纵向截面，所述第二截面对应于所述车辆横臂的拐角位置的纵向截面。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于车辆横臂的锻造成型方法，其特征在于，所述第一锻件经过打磨修整进行第三次保温，所述第三次保温的温度设为钛合金材料的相变点以下20℃～60℃，所述第三次保温的保温系数设为0.4mm/min～0.8mm/min。

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