CN113814672B - 一种桥壳成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥壳成型工艺，包括以下步骤：步骤1）切缝，使管体在相背两侧分别形成对应的、沿管体轴向延伸的长缝；步骤2）加热，对管体进行加热，以使管体的长缝两侧部分在外力作用下容易发生变形；步骤3）气涨，从管体的两端瞬间通入压缩气体，以使管体内的压力瞬间增大，在内外压差的作用下，位于长缝两侧的管体部分受到压缩气体的冲击力而向外张开，进而形成供辅助模具放入的放置空间；步骤4）撑开，在放置空间中放入辅助模具后，使用撑开设备撑开所述辅助模具以使长缝进一步撑开形成琵琶孔。本发明解决了现有技术中利用V型冲头直接撑开长缝容易产生内翻边进而影响产品质量的技术问题。

Description

一种桥壳成型工艺

技术领域

本发明涉及一种桥壳成型工艺，属于汽车后桥桥壳成型技术领域。

背景技术

目前汽车后桥桥壳的成型技术主要有两种：1）焊接成型；2）铸造成型；其中，焊接的工作量大，成本较高；而铸造成型出的桥壳由于壁厚较厚，所以成本较高。

现有技术中，如申请公布号为CN 111745355 A的发明专利申请就公开了一种车桥桥身加工工艺，其包括以下步骤，S1：把方管或者圆管切割成固定的长度；这里为了方便描述，将方管或圆管统称为管体，S2：在管体的上下面中部均切割一条直缝；S3：使用液压机逐步撑开直缝，撑开过程中使用辅助模具来辅助撑开，以便得到所需形状和尺寸的桥壳；S4：使用等离子切割机或者激光切割机对撑开的开口进行修补，使开口的尺寸和形状与桥壳的开口尺寸和形状相同；S5：将四个三角钢板分别焊接在桥壳的四个三角裂缝处；S6：在桥壳的一端焊接上加强环，另一端焊接上后盖。

上述加工工艺在S3步骤中，由于步骤S2中切割出的直缝是比较细窄的，并无法直接将辅助模具放入直缝中来冲压出所需的形状。因此，往往需要先利用液压机（即撑开设备）的V字型冲头向下将直缝冲开一定宽度，冲开一定宽度的直缝形成一个供辅助模具放入的放置空间，然后再将辅助模具放入该放置空间中，再利用V字型冲头向下冲压辅助模具来获得所需要的形状。这种先用V字型冲头将直缝冲开一定宽度的工艺会造成一侧直缝出现内翻边，另一直缝出现向外翻边，进而影响产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥壳成型工艺，用以解决现有技术中利用液压机的V字型冲头撑开长缝容易造成翻边影响产品质量的技术问题。

本发明采用如下技术方案：

一种桥壳成型工艺，包括以下步骤：步骤1）切缝，使管体在相背两侧分别形成对应的、沿管体轴向延伸的长缝；步骤2）加热，对管体进行加热，以使管体的长缝两侧部分在外力作用下容易发生变形且在变形时不会撕裂；步骤3）气涨，从管体的两端瞬间通入压缩气体，以使管体内的压力瞬间增大，在内外压差的作用下，位于长缝两侧的管体部分向外张开，进而形成供辅助模具放入的放置空间；步骤4）撑开，在放置空间中放入辅助模具后，使用撑开设备撑开所述辅助模具以使长缝进一步撑开形成琵琶孔。

有益效果是：本发明中的桥壳成型工艺，与现有技术中用V型冲头将长缝撑开一定宽度的方式相比，本发明在管体上切割出细窄的长缝后，通过对管体加热和气涨让管体张开一定宽度，加热的过程让管体的长缝两侧的部分比较容易发生变形且不会出现撕裂，气涨过程中，从管体的两端瞬间通入高压的压缩气体，由于长缝的缝宽较小，瞬间通入的高压压缩气体在从管体内部通过长缝的过程中，会产生垂直于两侧长缝的冲击力，又因为加热后的管体变软，更容易变形，进而在冲击力的作用下将长缝两侧的管体部分沿着垂直于两条长缝的方向撑开一定宽度，本发明的气涨过程类似于爆炸原理，利用瞬间增大的压力顶开长缝两侧的管体部分，这样就可以使得长缝形成供辅助模具放入的放置空间，将辅助模具放入放置空间中后，然后再使用撑开设备进一步将管体的长缝两侧部分撑开到设定形状。本发明这种利用瞬时高压冲开长缝的方式，能够保证长缝两侧管体部分分别朝垂直于两侧长缝的方向撑开形成辅助模具放置空间，这样撑开设备就不再直接与管体冲压接触，避免了出现内翻边的问题，进而可以保证产品质量。

进一步地，在所述步骤2）中，在对管体进行加热时，对管体的靠近长缝两端的局部位置进行加热。由于长缝在撑开变形时，主要的变形位置在长缝的两端，因此只需要对两端位置进行局部加热即可。

进一步地，在所述步骤2）中，对管体加热至800-900℃。在该加热温度范围内可以保证管体容易发生变形。

进一步地，在所述步骤1）中，所切出的长缝包括位于中部的中部缝和位于中部缝两端的端部缝，中部缝为缝宽不变的直缝，端部缝的缝宽从中间向两边逐渐变小，中部缝和端部缝相互连通。特殊形状的长缝可以保证最终张开到位形成标准的琵琶孔。

进一步地，在所述步骤3）中，在向管体两端通入压缩气体前，将加热后的管体固定在气涨模具中，所述气涨模具包括用于对合在一起的第一半模和第二半模，第一半模和第二半模围成用于容纳所述管体的型腔，所述型腔包括用于固定管体的固定型腔，以及供长缝两侧的管体部分向外张开的避让型腔，第一半模和第二半模上对应避让型腔位置分别开设有连通型腔内外的出气孔。使用气涨模具一方面对管体两端进行固定限位，同时可以限制管体长缝位置的变形。

进一步地，步骤3）中所使用的气涨模具，其型腔相背两侧的侧壁上分别开设有压缩气体排放孔，压缩气体排放孔与放入气涨模具中的管体上的对应侧长缝的位置相对应，以供步骤3）气涨时从管体内向型腔外排放压缩气体，两侧的压缩气体排放孔和两侧的出气孔周向错开布置，所述压缩气体排放孔中设置有浮动堵头，所述浮动堵头依靠弹性件的弹力作用封堵所述压缩气体排放孔，并在气涨时压缩气体的冲击下打开所述压缩气体排放孔，以向外释放压缩气体。通过在型腔的两侧设置与长缝位置对应的压缩气体排放孔，浮动堵头一开始先对压缩气体排放孔进行封堵，避免压缩气体直接从长缝向外排出，提高压缩气体的冲击效果，进而保证长缝张开宽度满足需求。

进一步地，为实现对压缩气体排放孔封堵和打开，所述气涨模具外固定有与所述压缩气体排放孔一一对应的排气管柱，所述浮动堵头连接有连接杆，所述连接杆活动穿装在排气管柱中，所述弹性件套设在所述连接杆上并提供给堵头封堵所述压缩气体排放孔的弹力；排气管柱与连接杆之间具有气体通道，排气管柱的管壁上开设有通孔，从压缩气体排放孔中释放的压缩气体通过所述通孔排出。

进一步地，步骤3）中所使用的气涨模具，其第一半模和第二半模沿上下方向对合设置，所述出气孔分别开设在第一半模的顶部和第二半模的底部，压缩气体排放孔开设在气涨模具的前后两侧，采用上下扣合能够方便管体放入气涨模具中。

进一步地，在长缝向外张开时，需要尽快将外部气体向外排出以避免阻止长缝张开，因此，本发明开设多个出气孔，步骤3）中所使用的气涨模具，每一侧的压缩气体排放孔均沿长缝的延伸方向间隔设置有至少两个。

进一步地，由于长缝的长度较长，为了能够快速让长缝中的压缩气体向外排出，本发明开设多个压缩气体排放孔，步骤3）中所使用的气涨模具，其第一半模和第二半模上的出气孔分别沿管体的轴向间隔布置有至少两个。

附图说明

图1为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1中管体在气涨前的结构示意图；

图2为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1的步骤3）中利用高压气体冲开后的管体结构示意图；

图3为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1的步骤4）中利用辅助模具撑开后的管体结构示意图；

图4为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1中焊接三角板和固定环后的管体结构示意图；

图5为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1的步骤3）中管体放入气涨模具后的示意图；

图6为图5中长缝张开后的示意图；

图7为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1中气涨模具的轴测图；

图8为本发明一种桥壳成型工艺的实施例1中气涨模具的俯视图；

图9为图8中A-A向剖视图；

图10为图8中B-B向剖视图；

图中：1、管体；2、长缝；21、端部缝；22、中部缝；3、放置空间；4、琵琶孔；5、三角板；6、固定环；7、第一半模；8、第二半模；9、出气孔；10、排气管柱；11、通孔；12、弹性件；13、避让型腔；14、固定型腔；15、压缩气体排放孔；16、连接杆；17、浮动堵头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中一种桥壳成型工艺的具体实施例1，如图1-10所示，该成型工艺包括以下步骤：

步骤1）切缝，如图1所示，使用激光切割机在管体1的相背两侧分别沿管体1的轴向切割出一条长缝2。其中，在切缝前，首先需要截取设定长度的管体1，并对管体1进行推方处理，推方切缝后的管体1结构如图1所示。关于切割出的长缝2形状，根据长缝2的形状可以将长缝2分为三部分，包括位于中部的中部缝22和位于中部缝两端的端部缝21，中部缝为缝宽不变的直缝，端部缝的缝宽从中间向两端逐渐较小，中部缝22与端部缝21连通，使得每一侧的变缝部分与直缝部分的连接位置均形成缩颈结构，这种特殊形状的长缝2能够利于管体1在两侧变缝部分发生变形，促进管体1中部张开。

步骤2）加热，对管体1进行加热，以使长缝2两侧的管体1部分在外力作用下容易发生变形。如图1所示，加热时，仅对管体1的靠近长缝2两端的局部位置进行加热，局部位置具体如图1中所示的局部位置A和局部位置B。加热时，将管体1加热至800-900℃，优选加热至850℃，在该温度下管体1的这两处局部位置更容易发生形变。

步骤3）气涨，从管体1的两端瞬间通入压缩气体，以使位于长缝2两侧的管体1部分受到压缩气体的冲击力而向外张开，进而形成供辅助模具放入的放置空间3，张开后的管体1结构如图2所示，管体1中部形成一个供辅助模具放入的放置空间3。在该步骤3）气涨过程中，在向管体1两端通入压缩气体前，先将加热后的管体1固定在气涨模具中，当管体1固定在气涨模具中后，如图5所示，然后从管体1的两端瞬间通入高压的压缩气体，利用高压的压缩气体瞬间形成的冲击力将长缝2撑开一定宽度，管体1的位于长缝2两侧部分在瞬间冲击力下分别朝上下方向分开，以形成用于供辅助模具放入的放置空间3，如图6所示。

步骤4）撑开，在放置空间3中放入辅助模具，使用撑开设备向外撑开辅助模具以使长缝2进一步向外撑开，最终形成琵琶孔4，如图3所示。这里需要说明的是，撑开设备是现有成熟技术，例如授权公告号CN207171471U的实用新型专利中所记载的成型设备，就是一种撑开设备，由于撑开设备并非本发明的改进之处，这里不再对撑开设备的结构进行介绍。

步骤5）焊接三角板5和加强环6，在管体1的琵琶孔4中焊接三角板5，并使用激光切割修边，然后在管体1的一侧焊接加强环，此时管体1结构如图4所示。

在上述步骤3）中，关于气涨模具的具体结构，如图7-10所示，气涨模具包括沿上下方向扣合在一起的第一半模7和第二半模8，第一半模7为上半模，第二半模8为下半模；第一半模7和第二半模8的长度与管体1的长度相适应，第一半模7和第二半模8扣合后，内部形成供管体1放入并供管体1张开的型腔，该型腔包括供管体1中部张开的避让型腔13，和位于避让型腔13两端的用于定位管体1的固定型腔14。其中，固定型腔14的内壁形状与管体1两端的形状相吻合，避让型腔13具有上下对称设置的上侧壁和下侧壁，以及前后对称设置的前侧壁和后侧壁；上侧壁和下侧壁均为朝气涨模具外部凹陷的弧形结构，前侧壁和后侧壁均为竖直面，且两者平行布置，这样使得避让型腔13在上下方向上的宽度从中部向两侧逐渐减小，在前后方向上的厚度不变。

第一半模7和第二半模8的相背两侧分别开设有连通型腔内外的出气孔9，即第一半模7的顶部和第二半模8的底部分别具有出气孔9，所述出气孔9用于在长缝2两侧的管体1部分向外张开时，使管体1上下两侧的空气向外型腔外部排出，以避免阻止管体1向外张开。

避让型腔13的前后侧壁上分别开设有供从长缝2中排出的压缩气体向外释放的压缩气体排放孔15，压缩气体排放孔15与管体1上长缝2的位置相对应，压缩气体排放孔15中活动设置有浮动堵头17，浮动堵头17连接有连接杆16，所述连接杆16活动穿装在排气管柱10中，排气管柱10固定在下半模上，连接杆16的远离浮动堵头17的一端套设有弹簧，弹簧的一端与连接杆16连接，另一端与排气管柱10连接，弹簧通过连接杆16为浮动堵头17提供弹力，进而使得浮动堵头17依靠弹力作用封堵所述压缩气体排放孔15，并在压缩气体的冲击下打开所述压缩气体排放孔15，以向外释放压缩气体，弹簧构成弹性件12。

本实施例中，避让型腔13的前后侧壁分别与管体1的对应侧贴合，管体1与前后侧壁之间的缝隙很小，这样一方面可以保证压缩气体的冲击力，另一方面，可以减少压缩气体向管体1上下两侧流动，避免压缩气体从管体1上下两侧阻止管体1张开。这里需要说明的是，由于本发明只是将长缝2冲开一定宽度，并非是将长缝2直接冲开到最终的琵琶孔4形状，因此，并无需将长缝2与型腔前后侧壁实现密封。

本实施例中，每一侧的压缩气体排放孔15均沿长缝2的延伸方向间隔开设有三个，三个压缩气体排放孔15分别对应长缝2的直缝部分和两个变缝部分，这样有利于长缝2的三部分均匀向外释放压缩气体。当管体1放入气涨模具中后，两侧的出气孔9与管体1两侧的长缝2在周向上是错开的，本实施例中，两侧出气孔9与两侧长缝2在周向上垂直交叉布置，即两侧的出气孔9上下分布，两侧的长缝2是前后分布的。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：在步骤3）中可以不使用气涨模具，直接从加热后的管体1的两端通入高压的压缩气体，这样，在保证压缩气体压力足够的情况下，也能够将管体1的长缝2冲开一定宽度。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：气涨模具也可以采取左右两半对合的方式，或者前后两半对合的方式。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：气涨模具上可以不设置压缩气体排放孔15，此时，压缩气体可以从上下两侧的出气孔9排出。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：浮动堵头17可以通过弹簧安装在压缩气体排放孔15内，此时可以省去排放管柱和连接杆16。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：出气孔9的个数可以设置为一个、两个或者三个以上。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：压缩气体排放孔15的数量可以设置为一个、两个或者三个以上。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：长缝2的形状可以为宽度不变的直缝。

作为本发明的另一种实施例，与实施例1不同的是：对管体1加热时可以对整个长缝2进行加热。另外，加热温度可以选择750-900摄氏度之间。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种桥壳成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）切缝，使管体（1）在相背两侧分别形成对应的、沿管体（1）轴向延伸的长缝（2）；步骤2）加热，对管体（1）进行加热，以使管体（1）的长缝（2）两侧部分在外力作用下容易发生变形且在变形时不会撕裂；步骤3）气涨，从管体（1）的两端瞬间通入压缩气体，以使管体（1）内的压力瞬间增大，在内外压差的作用下，位于长缝（2）两侧的管体（1）部分向外张开，进而形成供辅助模具放入的放置空间（3）；步骤4）撑开，在放置空间（3）中放入辅助模具后，使用撑开设备撑开所述辅助模具以使长缝（2）进一步撑开形成琵琶孔（4）；

在所述步骤3）中，在向管体（1）两端通入压缩气体前，将加热后的管体（1）固定在气涨模具中，所述气涨模具包括用于对合在一起的第一半模（7）和第二半模（8），第一半模（7）和第二半模（8）围成用于容纳所述管体（1）的型腔，所述型腔包括用于固定管体（1）的固定型腔（14），以及供长缝（2）两侧的管体（1）部分向外张开的避让型腔（13），第一半模（7）和第二半模（8）上对应避让型腔（13）位置分别开设有连通型腔内外的出气孔（9）。

2.根据权利要求1所述的桥壳成型工艺，其特征在于，在所述步骤2）中，在对管体（1）进行加热时，对管体（1）的靠近长缝（2）两端的局部位置进行加热。

3.根据权利要求1所述的桥壳成型工艺，其特征在于，在所述步骤2）中，对管体（1）加热至800-900℃。

4.根据权利要求1所述的桥壳成型工艺，其特征在于，在所述步骤1）中，所切出的长缝（2）包括位于中部的中部缝（22）和位于中部缝（22）两端的端部缝（21），中部缝（22）为缝宽不变的直缝，端部缝（21）的缝宽从中间向两边逐渐变小，中部缝（22）和端部缝（21）相互连通。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的桥壳成型工艺，其特征在于，步骤3）中所使用的气涨模具，其型腔相背两侧的侧壁上分别开设有压缩气体排放孔（15），压缩气体排放孔（15）与放入气涨模具中的管体（1）上的对应侧长缝（2）的位置相对应，以供步骤3）气涨时从管体（1）内向型腔外排放压缩气体，两侧的压缩气体排放孔（15）和两侧的出气孔（9）周向错开布置，所述压缩气体排放孔（15）中设置有浮动堵头（17），所述浮动堵头（17）依靠弹性件（12）的弹力作用封堵所述压缩气体排放孔（15），并在气涨时压缩气体的冲击下打开所述压缩气体排放孔（15），以向外释放压缩气体。

6.根据权利要求5所述的桥壳成型工艺，其特征在于，所述气涨模具外固定有与所述压缩气体排放孔（15）一一对应的排气管柱（10），所述浮动堵头（17）连接有连接杆（16），所述连接杆（16）活动穿装在排气管柱（10）中，所述弹性件（12）套设在所述连接杆（16）上并提供给堵头封堵所述压缩气体排放孔（15）的弹力；排气管柱（10）与连接杆（16）之间具有气体通道，排气管柱（10）的管壁上开设有通孔（11），从压缩气体排放孔（15）中释放的压缩气体通过所述通孔排出。

7.根据权利要求5所述的桥壳成型工艺，其特征在于，步骤3）中所使用的气涨模具，其第一半模（7）和第二半模（8）沿上下方向对合设置，所述出气孔（9）分别开设在第一半模（7）的顶部和第二半模（8）的底部，压缩气体排放孔（15）开设在气涨模具的前后两侧。

8.根据权利要求5所述的桥壳成型工艺，其特征在于，步骤3）中所使用的气涨模具，每一侧的压缩气体排放孔（15）均沿长缝（2）的延伸方向间隔设置有至少两个。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的桥壳成型工艺，其特征在于，步骤3）中所使用的气涨模具，其第一半模（7）和第二半模（8）上的出气孔（9）分别沿管体（1）的轴向间隔布置有至少两个。

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