CN1528540A - 一种汽车半轴楔横轧精密成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，适用于大型长轴类零件轧制成形。采用多楔精密轧制成形工艺，在楔横轧机上安装具有2～6对楔的多楔模具轧制半轴，将圆棒料加热到1000～1200℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有2～6对楔的多楔模具间进行轧制。模具参数成形角取α＝18～34°、展宽角取β＝4～12°，，i为楔序号，θ_k为第k楔展宽段端面移动量曲线与轧辊中心连线的夹角，这样半轴被轧长度由2～6对楔同时轧制。本发明的优点在于：本发明与已有楔横轧单楔生产半轴方法比较，显著节省模具辊面和减小模具直径、减轻设备重量和降低造价等优点，在较小的轧机上就可以实现半轴经济化生产。

Description

一种汽车半轴楔横轧精密成形方法

技术领域

本发明属于轴类零件塑性成形技术领域，特别是提供了一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，适用于大型长轴类零件轧制成形。

背景技术

汽车半轴是汽车的关键零件之一，属于大型长轴类零件(大于900mm)。目前，国内外生产半轴主要方法有两种：

1)锻造成形，它的生产效率为每分钟0.3～0.5根，材料利用率为65％左右；

2)楔横轧单楔轧制成形，它的生产效率为每分钟2～6根，材料利用率为78～82％。

楔横轧单楔轧制成形与锻造成形，尽管生产效率和材料利用率都有了较大提高，但由于半轴属于大型长轴类零件，采用单楔楔横轧工艺轧制生产，模具直径至少要到φ1200mm，致使设备本体重量增大，模具增大，模具加工成本大大提高，故单楔工艺轧制汽车半轴在实际应用上也受到一定程度的限制。采用多楔精密成形工艺轧制半轴，可将模具直径降低到φ700mm～φ850mm，设备本体重量相应由70吨可以减少到45～50吨。因此，多楔精密成形工艺轧制半轴可以显著降低成本，用较小设备即可代替单楔轧制而需要的庞大设备，易于实现汽车半轴的经济化生产。

发明内容

本发明目的在于：提供一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，解决了单楔生产半轴模具直径大、设备庞大和制造费用昂贵以及锻造方法生产效率低、材料利用率低等问题，实现半轴经济化生产。

本发明采用多楔精密轧制成形工艺，在楔横轧机上安装具有2～6对楔的多楔模具轧制半轴。将圆棒料加热到1000～1200℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有2～6对楔的多楔模具(图1)间进行轧制，轧制成品的半轴为图2。模具参数成形角取α＝18～34°，展宽角取β＝4～12°， ${\mathrm{\β}}_i=\mathrm{\β}+\underset{k=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\θ}}_k,$ i为楔序号，θ_k为第k楔展宽段端面移动量曲线与轧辊中心连线的夹角。这样半轴被轧长度由2～6对楔同时轧制。

本发明的优点在于：

与单楔生产半轴方法比较，具有显著节省模具辊面和减小模具直径、减轻设备重量和降低造价等优点，在较小的轧机上就可以实现半轴经济化生产。

与现有锻造技术比较，优点如下：

1)单机生产率高约4～6倍以上。锻造方法生产半轴，需要将半轴端部经过3～4道次的聚料、平锻，然后再进行调头聚料、平锻，工序多、模具多；楔横轧多楔方法生产半轴无需调头直接轧制成形。

2)材料利用率平均提高约10％～20％。锻造方法生产半轴，其细杆部必需进行车削加工；而楔横轧多楔工艺轧制半轴，其细杆部不需进行车削加工。

3)清洁生产。锻造方法生产半轴，其噪音通常大于100分贝，而多楔楔横轧方法生产噪音小于60分贝。

4)机加工工序减少。由于现有的锻造工艺生产出的半轴尺寸精度不如楔横轧，故都要经过粗加工后再精加工，楔横轧可直接进行精加工，其中半轴细杆部分不需加工，通过轧制即可保证其精度，故节能工序。

5)生产成本低。楔横轧与现有锻造技术比较，具有模具简单、效率高、节材、省加工工序等，其生产成本可下降15～30％。

附图说明

图1是本发明的一种汽车半轴多楔模具图。

图2是本发明的一种汽车半轴轧制成品图。

图3是本发明的一种汽车后桥半轴的3对楔模具展开图。图中，展宽角β₁＝7°，β₂＝12.3519°，β₃＝14.3519°，β₄＝14.3519°，成形角α₁＝α₂＝26°，α₃＝α₄＝30°；端面移动量曲线倾角θ₁＝5.3519°；H₀＝2483mm，H₁＝1783.8mm；W₀＝1258mm，W₀₁＝573mm，W₁＝452mm，W₂＝145.48mm，W₃＝113.4mm，W₄＝15.3mm，W₅＝76.9mm，W₁₂＝54.52mm。

图4是本发明的一种汽车后桥半轴轧制成品图。图中，D1＝Φ69mm，D2＝Φ52.5mm，D3＝Φ69mm，D4＝Φ90mm，L1＝1049mm，L2＝150mm，L3＝852mm，L4＝148mm。

图5是本发明的一种汽车后桥半轴成品图。图中，D1＝Φ64mm，D2＝Φ52.5mm，D3＝Φ64mm，D4＝Φ216mm，L1＝1030mm，L2＝102mm，L3＝856mm，L4＝32mm，L5＝15mm，L6＝23mm，L7＝25mm。

具体实施方式

图3、图4和图5为多楔精密成形汽车后桥半轴的一个实施例，将直径Φ＝90mm，长度为554mm的圆棒料毛坯，加热温度为1100℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转的3对楔汽车后桥半轴模具间进行轧制，模具最大直径为φ850mm，模具图展开图为图3，汽车后桥半轴轧制成品如图4所示，将图4汽车后桥半轴轧制成品中未轧端部进行平锻或摆輾，再进行局部精加工，得到成品汽车后桥半轴如图5所示。

Claims (1)

1、一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，其特征在于：在楔横轧机上安装具有2～6对楔的多楔模具轧制半轴，将圆棒料加热到1000～1200℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有2～6对楔的多楔模具间进行轧制，模具参数成形角取α＝18～34°、展宽角取β＝4～12°， ${\mathrm{\β}}_i=\mathrm{\β}+\underset{k=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\θ}}_k,$ i为楔序号，θ_k为第k楔展宽段端面移动量曲线与轧辊中心连线的夹角，这样半轴被轧长度由2～6对楔同时轧制。

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