CN1295041C - 载重车轮毂轴管全纤维锻造成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种载重车用轮毂轴管的全纤维锻造成型模具。其特点是：采用实心棒料，一次加热完成轮毂轴管外表面及深孔的挤压成形，从而获得沿轴向分布的全纤维金属流线，内孔完全挤压成形，不再机加工。与现有技术相比，具有节约能源，材料利用率高(达90%以上)，纤维组织免受破坏，尺寸准确，表面光洁度好，极大地提高了零件的机械性能，抗疲劳寿命提高一倍以上，此外模具结构合理，加工简单、操作方便。
Description
技术领域：
本发明属于一般车辆技术领域，具体涉及一种载重车轮毂轴管全纤维锻造成型模具。
背景技术：
汽车轮毂轴管主要用于冲压焊接桥壳及工程车辆驱动桥两端的轮边支承，属重要的保安零部件。它焊在桥壳两端，半轴从中穿过。在车辆的行驶过程中，它不仅要承受整个车身及车载货物的重量，而且由于路况的变化，它还要承受复杂的交变应力的作用，因此要求轮毂轴管要具有沿轴向分布的金属流线，致密的金属组织和极高的抗疲劳寿命。目前常规的锻造工艺为模锻，需经过多次加热，其工艺一般为：加热——制坯——预锻法兰——加热——终锻法兰——成形——退火——内外机加工——热处理——精加工，才能制造出轮毂轴管，此种制作工艺毛坯为实心，材料消耗量大。且难以形成沿轴向分布的全纤维金属流线，零件的机械性和抗疲劳寿命均偏低，难以满足车辆对其特殊的质量要求。
发明内容：
本发明的目的是研究一种工艺简单、能节约大量的金属材料，并可获得沿轴向分布的全纤维金属组织，从而能极大提高零件抗疲劳寿命的载重车轮毂轴管锻造成型模具。
为达上述目的，本发明采取的技术方案是将现有的工艺加以改进，工艺流程为：下料→加热→压型→成形→冲孔→外表面处理→成品，采用压力机压制，主要改进为，一次将下料后的实芯棒材工件加热至1100-1800℃，采用压力机经过压型、成形、冲孔，将工件压制成沿轴向分布的全纤维组织的全空心载重车轮毂轴管毛坯。成形工序采用了新设计的镦挤成形模具，该模具下模采用了预应力模具结构，冲孔工序采用了反挤压装置。
本发明的这种载重车用轮毂轴管的全纤维锻造成型模具，由于采用的是一次加热即可将内孔完全挤压成形，这样工件在封闭的模腔内，金属受到三向压应力的作用，因而全纤维组织的汽车轮毂轴管具有晶粒细化、金相组织和纤维组织一致。由于下模采用了预应力模具结构，该结构的采用，可以使下模工作部分不致于因承受巨大的压力而损失，确保了模具强度的要求。
本发明与普通的模锻技术相比，具有工序简单、劳动强度低、降低能耗、节省原材料、材料利用率达90％以上、提高生产效率等优点，热挤压成形的全纤维组织汽车轮毂轴管具有晶粒细化、金相组织均匀、产品几何尺寸精度高，因而增强了产品的机械性能，抗疲劳寿命提高一倍以上，延长了使用寿命。
具体实施例：
结合附图及实例进一步说明本发明载重车用轮毂轴管全纤维锻造成型模具的实施例。
图1为本发明的工艺过程简图。
图2为本发明的锻挤成形模具的主视图。
参见图1，图2，本发明在成形工序中所用的锻挤成形模具的下模采用了预应力模具结构，下模主要由机座1、预应力外套2、顶杆3、凹模4、压盖5组成。上模由成形凸模6、法兰成形压头7、连接杆8组成。预应力外套2装在机座1内，凹模4装在预应力外套2内，顶杆3装在凹模4内的机座1底面上，可上下移动，压盖5装在机座1的上端面。成形凸模6装在法兰成形压头7内，成形凸模6的上端与连接杆8在模具处于闭合状态时相接触，法兰成形压头7的上端装在连接杆8上。其中法兰成形压头7内装有脱料装置及排气孔。
本发明载重车用轮毂轴管全纤维锻造方法是：将实心棒料加热到1100-1800℃，依据体积不变原理，在压型装置内压出所需的坯料，然后将坯料放入镦挤成模内，随着压机下行，成形凸模和法兰成形压头进入镦挤成模内，初时，成形凸模与坯料先期接触，因成形下模内已无金属充填空间，坯料只有沿与凸模运动方向相反的方向流动，当坯料高度达到一定位置后，成形凸模开始与坯料接触，镦锻法兰，至此内孔除底部连皮外和法兰已全部成形，取出镦挤成形的工件，再放入反挤压模具内，即可将内孔完全挤出。整个工艺流程中一次加热可完全成形全纤维组织的空心汽车轮毂套管。
Claims (2)
1.一种载重车轮毂轴管全纤维锻造成型模具，其特征是锻造成形模具的下模主要由机座〔1〕，预应力外套〔2〕，顶杆〔3〕，凹模〔4〕，压盖〔5〕组成，上模由成形凸模〔6〕，法兰成形压头〔7〕，连接杆〔8〕组成，预应力外套〔2〕装在机座〔1〕内，凹模〔4〕装在预应力外套〔2〕内，顶杆〔3〕装在凹模〔4〕内的机座〔1〕底面上，压盖〔5〕装在机座〔1〕的上端面，成形凸模〔6〕装在法兰成形压头〔7〕内，成形凸模〔6〕的上端与连接杆〔8〕在模具处于闭合状态时相接触，法兰成形压头〔7〕的上端装在连接杆〔8〕上。
2.根据权利要求1所述的一种载重车轮毂轴管全纤维锻造成型模具，其特征是所述的法兰成形压头7内装有脱料装置及排气孔。
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