CN215392272U

CN215392272U - 一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置

Info

Publication number: CN215392272U
Application number: CN202023063192.0U
Authority: CN
Inventors: 廖春惠; 葛泓; 乐建朝
Original assignee: Jiangsu Baojie Precision Forging Co ltd
Current assignee: Jiangsu Baojie Precision Forging Co ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2030-12-18

Abstract

一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置，包括精密棒料剪切机、中频感应加热炉、多工位锻造成型机、切边整形机、热处理机、表面抛光机；轮毂轴承材料经过精密棒料剪切机的精密下料工序后通过机器人送入传送至中频感应加热炉中加热，加热完成后通过机器人传送至多工位锻造成型机进行精密锻造成形，精密锻造成形后通过机器人传送至切边整形机进行切边、整形机加工，机加工后通过机器人传送至热处理机进行正火处理，最后通过机器人传送至表面抛光机进行抛光，得到轮毂轴承。本实用新型所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，结构设计合理，自动化程度高，具有生产效率高、产品质量稳定、材料利用率高的优点，应用前景广泛。

Description

一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置

技术领域

本实用新型涉及汽车轮毂轴承锻造技术领域，具体涉及一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置。

背景技术

随着人类社会的不断进步，汽车也越来越多进入到人们的生活中，中国已成为全球第一汽车生产大国和最大的汽车消费国。随着汽车工业的不断发展，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，传统的锻造装置己经不能满足汽车零部件产品的生产需求。对于汽车制造行业来说，未来的竞争核心将是新产品的竞争，如何实现低成本、短周期、高质量的汽车零部件的开发，是赢得汽车市场的关键。在这种情况下，精密锻造装置、锻造工作方法等的开发对于新型汽车零部件的生产尤为重要，先进的锻造装置设计方法将对提高汽车零件设计水平、缩短零件研制周期和降低生产成本起着举足轻重的作用。

随着汽车行业的发展，前轮驱动汽车的广泛普及，轴承和其它零部件的一体化技术得到了飞速发展。为了满足减轻重量、减小体积和安装方便的要求，轮毂轴承逐渐发展成为轮毂轴承单元。为了满足不同车型的需要，出现了种类繁多的轮毂轴承单元。但就产品组成结构而言，其主要组成部分是内圈和外圈。轮毂轴承的作用主要是作为承重件和为轮毂的传动提供精确引导，它既承受径向载荷又承受轴向载荷。由于轮毂轴承单元种类繁多，结构异型复杂，尺寸精度要求高，采用单一锻造技术的锻造装置不足以完成生产要求，并且精密闭式锻造工艺与普通模锻工艺相比，能获得表面质量好、机械加工余量少和尺寸精度较高的锻件，可使金属流线沿零件轮廓合理分布，提高材料利用率，实现锻件的近净成形。因此，需要研发出一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置及其工作方法，以来解决上述技术问题。

中国专利申请号为CN201210333591.5公开了一种锻造装置，是通过具备载置上述模具组并将其移动至锻造位置、在锻造时成为下模具的基台的模具移载机，以来提高大型重量级的锻造件与模具的定位精度，没有解决汽车轮毂轴承的锻造表面质量不高、尺寸精度低的问题。实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置，结构设计合理，是用于轴承生产中的锻造工序，解决了现有技术中采用单一锻造技术的锻造装置的不足获得了表面质量好、机械加工余量少和尺寸精度较高的锻件，提高材料利用率，实现锻件的近净成形，应用前景广泛。

技术方案：一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置，包括精密棒料剪切机、中频感应加热炉、多工位锻造成型机、切边整形机、热处理机、表面抛光机；轮毂轴承材料经过精密棒料剪切机的精密下料工序后通过机器人送入传送至中频感应加热炉中加热，加热完成后通过机器人传送至多工位锻造成型机进行精密锻造成形，精密锻造成形后通过机器人传送至切边整形机进行切边、整形机加工，机加工后通过机器人传送至热处理机进行正火处理，最后通过机器人传送至表面抛光机进行抛光，得到轮毂轴承。

本实用新型所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，结构设计合理，采用闭式的热锻-温精整无飞边锻造方法，通过机器人操作，柔性自动控制管理，自动化程度高，具有生产效率高、产品质量稳定、材料利用率高的优点。其中，精密棒料剪切机可以采用日本万阳LBS450N精密棒料剪切机。

具体工作过程如下：

（1）材质检测：对轮毂轴承材料进行材质检测；

（2）精密下料：轮毂轴承材料经过精密棒料剪切机进行精密下料，其中，材质为S53C、S55C的轮毂轴承材料采用精密棒料剪切机的冷剪下料，材质为100Cr6、SUJ2的轮毂轴承材料采用精密棒料剪切机的热剪下料并且下料温度为500-600℃；

（3）加热：采用中频感应加热炉对上述轮毂轴承材料进行价额，其中，材质为S53C、S55C的轮毂轴承材料加热温度为1170-1180℃；材质为100Cr6、SUJ2的轮毂轴承材料加热温度为1050-1150℃；

（4）精密锻造：加热完成后通过机器人传送至多工位锻造成型机进行精密锻造成形；所述多工位锻造成型机用于回转体结构的轮毂轴承的锻造成型，所述多工位锻造成型机的离合器式螺旋压力机包括四工位，所述四工位分别为一次预锻成形、2次预锻成形、终锻成形、冲连皮；所述多工位锻造成型机用于非回转体结构的轮毂轴承的锻造成型，所述多工位锻造成型机的离合器式螺旋压力机包括三工位，所述三工位分别为一次预锻成形、终锻形、冲连皮。

（5）温精整：精密锻造成形后通过机器人传送至切边整形机进行切边、整形机加工，机加工后通过机器人传送至热处理机进行正火处理，最后通过机器人传送至表面抛光机进行抛光，得到轮毂轴承；

（6）入库：对上述轮毂轴承进行产品检验，合格品清洗防锈打字后包装入库，不合格品回收。

进一步的，上述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，所述多工位锻造成型机采用离合器式螺旋压力机配合预锻模具进行预锻和离合器式螺旋压力机配合终锻模具进行终锻，所述切边整形机采用闭式单点压力机，所述离合器式螺旋压力机联线闭式单点压力机并且中间采用机器人传送锻件。

本实用新型所述的多工位锻造成型机采用初锻+终锻的两步锻造工艺，将离合器式螺旋压力机配合预锻模具进行预锻和离合器式螺旋压力机配合终锻模具进行终锻，先将加热后的毛坯件锻造成预锻件，因为初锻过程中锻件温度较高，变形较容易，因而锻件和初锻模具的载荷较小，减少了初锻模具的磨损，初锻后的锻件更易于充满终锻模具，避免在锻件上形成充不满的缺陷，同时可以节省材料，并且更容易充满终锻模具中的流动情况，避免在锻件上形成折叠，有利于后续锻件在终锻模具中合理分布、成形。

进一步的，上述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，所述预锻模具包括左模座、右模座、凸模、凹模、顶料机构，所述离合器式螺旋压力机的冲压头与左模座左侧外表面中心处连接，所述凸模固定在左模座右侧表面，所述右模座固定在离合器式螺旋压力机模具固定座上，所述右模座右侧设置有顶料机构，所述凹模固定在右模座左侧表面，所述顶料机构穿过右模座与凹模右侧连接；所述凹模和凸模左右相对设置并且凹模的型腔与凸模的突出部分相对应。

本实用新型中终锻模具与预锻模具结构相类似，凹模的型腔与凸模的突出部分根据轮毂轴承的尺寸进行设定，其轮毂轴承包括内圈、外圈，内圈和外圈是分开锻造的。

进一步的，上述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，所述凹模、凸模均为台阶式结构，所述凹模、凸模的材料采用Crl2MoV并且淬火硬度达到58-62HRC，所述凸模与左模座之间采用过盈配合，所述凹模与右模座之间采用过盈配合。

进一步的，上述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，所述顶料机构包括环形顶件器、推杆、弹顶器，所述弹顶器的左端与推杆连接和右端固定在离合器式螺旋压力机模具固定座上，所述推杆有若干个，每个所述推杆的右端与弹顶器连接和左端与安装在右模座内的环形顶件器右端连接，所述环形顶件器设置在凹模右侧面。

为方便冲压件取出，采用弹顶器、推杆、环形顶件器推出冲压件。

进一步的，上述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，所述预锻模具还包括导向装置。

进一步的，上述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，所述导向装置包括上导套、上导柱、下导套、下导柱；所述左模座内上侧、下侧分别设置有上导套、下导套，所述右模座内上侧、下侧分别固定安装有与所述上导套相配合的下导套、与所述下导套相配合的下导柱。

本实用新型的有益效果为：结构设计合理，是用于轴承生产中的锻造工序，解决了现有技术中采用单一锻造技术的锻造装置的不足，采用闭式的热锻-温精整无飞边锻造方法，通过机器人操作，柔性自动控制管理，自动化程度高，具有生产效率高、产品质量稳定、材料利用率高的优点，获得了表面质量好、机械加工余量少和尺寸精度较高的锻件，实现锻件的近净成形，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述汽车轮毂轴承的精密锻造装置的整体布置示意图；

图2为本实用新型所述汽车轮毂轴承的精密锻造装置的预锻模具结构示意图；

图中：精密棒料剪切机1、中频感应加热炉2、多工位锻造成型机3、热处理机4、表面抛光机5、机器人6、左模座11、右模座12、凸模13、凹模14、顶料机构15、环形顶件器151、推杆152、弹顶器153、导向装置16、上导套161、上导柱162、下导套163、下导柱164。

具体实施方式

下面结合附图1~2和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1所示的上述结构的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，包括精密棒料剪切机1、中频感应加热炉2、多工位锻造成型机3、切边整形机、热处理机4、表面抛光机5；轮毂轴承材料经过精密棒料剪切机1的精密下料工序后通过机器人6送入传送至中频感应加热炉2中加热，加热完成后通过机器人6传送至多工位锻造成型机3进行精密锻造成形，精密锻造成形后通过机器人6传送至切边整形机进行切边、整形机加工，机加工后通过机器人6传送至热处理机4进行正火处理，最后通过机器人6传送至表面抛光机5进行抛光，得到轮毂轴承。

此外，所述多工位锻造成型机3采用离合器式螺旋压力机配合预锻模具进行预锻和离合器式螺旋压力机配合终锻模具进行终锻，所述切边整形机采用闭式单点压力机，所述离合器式螺旋压力机与联线闭式单点压力机并且中间采用机器人6传送锻件。

进一步的，如图2所示，所述预锻模具包括左模座11、右模座12、凸模13、凹模14、顶料机构15，所述离合器式螺旋压力机的冲压头与左模座11左侧外表面中心处连接，所述凸模13固定在左模座11右侧表面，所述右模座12固定在离合器式螺旋压力机模具固定座上，所述右模座12右侧设置有顶料机构15，所述凹模14固定在右模座12左侧表面，所述顶料机构15穿过右模座12与凹模14右侧连接；所述凸模13和凹模14左右相对设置并且凹模14的型腔与凸模13的突出部分相对应。

此外，所述凸模13、凹模14均为台阶式结构，所述凸模13、凹模14的材料采用Crl2MoV并且淬火硬度达到58-62HRC，所述凸模13与左模座11之间采用过盈配合，所述凹模14与右模座12之间采用过盈配合。

此外，所述顶料机构15包括环形顶件器151、推杆152、弹顶器153，所述弹顶器153的左端与推杆152连接和右端固定在离合器式螺旋压力机模具固定座上，所述推杆152有若干个，每个所述推杆152的右端与弹顶器153连接和左端与安装在右模座12内的环形顶件器151右端连接，所述环形顶件器151设置在凹模14右侧面。

进一步的，所述预锻模具还包括导向装置16。所述导向装置16包括上导套161、上导柱162、下导套163、下导柱164；所述左模座1内上侧、下侧分别设置有上导套161、下导套163，所述右模座12内上侧、下侧分别固定安装有与所述上导套161相配合的下导套163、与所述下导套163相配合的下导柱164。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~2所示。

本实用新型所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，结构设计合理，采用闭式的热锻-温精整无飞边锻造方法，通过机器人操作，柔性自动控制管理，自动化程度高，具有生产效率高、产品质量稳定、材料利用率高的优点。其中，精密棒料剪切机1可以采用日本万阳LBS450N精密棒料剪切机。本实用新型所述的多工位锻造成型机3采用初锻+终锻的两步锻造工艺，将离合器式螺旋压力机配合预锻模具进行预锻和离合器式螺旋压力机配合终锻模具进行终锻，先将加热后的毛坯件锻造成预锻件，因为初锻过程中锻件温度较高，变形较容易，因而锻件和初锻模具的载荷较小，减少了初锻模具的磨损，初锻后的锻件更易于充满终锻模具，避免在锻件上形成充不满的缺陷，同时可以节省材料，并且更容易充满终锻模具中的流动情况，避免在锻件上形成折叠，有利于后续锻件在终锻模具中合理分布、成形。

此外，本实用新型中终锻模具与预锻模具结构相类似，凹模的型腔与凸模的突出部分根据轮毂轴承的尺寸进行设定，其轮毂轴承包括内圈、外圈，内圈和外圈是分开锻造的。

所述汽车轮毂轴承的精密锻造装置的工作方法，包括如下步骤：

（1）材质检测：对轮毂轴承材料进行材质检测；

（2）精密下料：轮毂轴承材料经过精密棒料剪切机1进行精密下料，其中，材质为S53C、S55C的轮毂轴承材料采用精密棒料剪切机1的冷剪下料，材质为100Cr6、SUJ2的轮毂轴承材料采用精密棒料剪切机1的热剪下料并且下料温度为500-600℃；

（3）加热：采用中频感应加热炉2对上述轮毂轴承材料进行价额，其中，材质为S53C、S55C的轮毂轴承材料加热温度为1170-1180℃；材质为100Cr6、SUJ2的轮毂轴承材料加热温度为1050-1150℃；

（4）精密锻造：加热完成后通过机器人6传送至多工位锻造成型机3进行精密锻造成形；

（5）温精整：精密锻造成形后通过机器人6传送至切边整形机进行切边、整形机加工，机加工后通过机器人6传送至热处理机4进行正火处理，最后通过机器人6传送至表面抛光机5进行抛光，得到轮毂轴承；

进一步的，所述多工位锻造成型机3用于回转体结构的轮毂轴承的锻造成型，所述多工位锻造成型机3的离合器式螺旋压力机包括四工位，所述四工位分别为一次预锻成形、2次预锻成形、终锻成形、冲连皮。

进一步的，所述多工位锻造成型机3用于非回转体结构的轮毂轴承的锻造成型，所述多工位锻造成型机3的离合器式螺旋压力机包括三工位，所述三工位分别为一次预锻成形、终锻形、冲连皮。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，包括精密棒料剪切机（1）、中频感应加热炉（2）、多工位锻造成型机（3）、切边整形机、热处理机（4）、表面抛光机（5）；轮毂轴承材料放入精密棒料剪切机（1），然后通过机器人（6）传送至中频感应加热炉（2），然后通过机器人（6）传送至多工位锻造成型机（3），然后通过机器人（6）传送至切边整形机，然后通过机器人（6）传送至热处理机（4），最后通过机器人（6）传送至表面抛光机（5）。

2.根据权利要求1所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，所述多工位锻造成型机（3）采用离合器式螺旋压力机配合预锻模具进行预锻和离合器式螺旋压力机配合终锻模具进行终锻，所述切边整形机采用闭式单点压力机，所述离合器式螺旋压力机联线闭式单点压力机并且中间采用机器人（6）传送锻件。

3.根据权利要求2所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，所述预锻模具包括左模座（11）、右模座（12）、凸模（13）、凹模（14）、顶料机构（15），所述离合器式螺旋压力机的冲压头与左模座（11）左侧外表面中心处连接，所述凸模（13）固定在左模座（11）右侧表面，所述右模座（12）固定在离合器式螺旋压力机模具固定座上，所述右模座（12）右侧设置有顶料机构（15），所述凹模（14）固定在右模座（12）左侧表面，所述顶料机构（15）穿过右模座（12）与凹模（14）右侧连接；所述凸模（13）和凹模（14）左右相对设置并且凹模（14）的型腔与凸模（13）的突出部分相对应。

4.根据权利要求3所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，所述凸模（13）、凹模（14）均为台阶式结构，所述凸模（13）、凹模（14）的材料采用Crl2MoV并且淬火硬度达到58-62HRC，所述凸模（13）与左模座（11）之间采用过盈配合，所述凹模（14）与右模座（12）之间采用过盈配合。

5.根据权利要求4所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，所述顶料机构（15）包括环形顶件器（151）、推杆（152）、弹顶器（153），所述弹顶器（153）的左端与推杆（152）连接和右端固定在离合器式螺旋压力机模具固定座上，所述推杆（152）有若干个，每个所述推杆（152）的右端与弹顶器（153）连接和左端与安装在右模座（12）内的环形顶件器（151）右端连接，所述环形顶件器（151）设置在凹模（14）右侧面。

6.根据权利要求5所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，所述预锻模具还包括导向装置（16）。

7.根据权利要求6所述的汽车轮毂轴承的精密锻造装置，其特征在于，所述导向装置（16）包括上导套（161）、上导柱（162）、下导套（163）、下导柱（164）；所述左模座（11）内上侧、下侧分别设置有上导套（161）、下导套（163），所述右模座（12）内上侧、下侧分别固定安装有与所述上导套（161）相配合的下导套（163）、与所述下导套（163）相配合的下导柱（164）。