[發明專利]汽車驅動橋殼的搟型冷擠壓加工方法和裝置

有效

• 申請號: 200610138479.0
• 申請日: 2006-11-16
• 公開（公告）號: CN101185946A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 夏松濤
• 申請（專利權）人: 梅利紅
• 主分類號: B21C23/02
• 分類號: B21C23/02;B21C23/14;B21C31/00;B21C23/21;B21C26/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 夏憲富

技術領域

本發明涉及一種新的制造汽車橋殼的工藝方法和裝置，確切地說，涉及一種汽車驅動橋殼的搟型冷擠壓加工方法和專用裝置，屬于金屬板或管、棒或型材的基本無切削加工或處理的金屬成型技術領域。

背景技術

汽車的車橋用于支承車身和車架上的各種載荷并傳遞給車輪，以調節整車運動學和動力學性能。按照車橋的功能分類，有四種車橋：驅動橋、轉向橋、轉向驅動橋和支撐橋。其中驅動橋的組成構件主要包括：橋殼3、差-減速器總成2、半軸1、輪轂制動鼓總成4和制動器總成5等部件(參見圖1)，其中驅動橋殼3是安裝差-減速器總成2、半軸1、輪轂制動鼓總成4、制動器總成5和懸架的汽車動力基礎構件，除了用于支承并保護差-減速器總成2、半軸1和輪轂制動鼓總成4等傳動構件，使其具有良好的傳動性能外，還要作為支撐驅動車輪的橫梁，使得左、右驅動車輪的軸向位置保持相對固定，并使得作為汽車行駛系的主要組件的驅動橋和支撐橋一起承受板簧上的車身和車架上部的整車載荷重量，以及在汽車行駛時，承受傳動軸傳遞過來的各種驅動力、驅動力矩和制動時產生的制動力與制動力矩，并通過懸架傳給車架。因此，驅動車橋的橋殼是保證汽車正常運行的工作可靠性和使用壽命的關鍵部件，它對其機械強度、剛度和耐疲勞性能等都有較高要求。

參見圖2，一般驅動橋橋殼通常包括三部分：位于中間膨起的琵琶形殼體7和兩端的兩個軸管6，圖中8是三角板。目前國內外的驅動橋殼的生產方式基本上分為四種：鑄造式、沖焊式、擠漲式、插管式。下面分別作一簡單介紹：

(1)鑄造式橋殼：以鑄造方法制造橋殼毛坯，再進行機械加工完成產品。此種結構用球墨鑄鐵(也有在球鐵中加入適量的鎳)、或鑄鋼材料鑄造位于中間的琵琶形殼體部分，對其進行機械加工后，再在其兩端壓入較長的無縫鋼管，作為半軸套管并用螺栓或銷軸固定，以達到較好的壓配效果。

該工藝方法的特點是：1)橋殼的剛性好，但是耐沖擊韌性和強度性能差，通常以增加殼體厚度來達到設計要求。小批量生產投資較小，比較適合國內的小批量生產。2)由于鑄造工藝特點，當車橋輪距、鋼板簧中心距、輪轂軸承等尺寸變化時，橋殼都必須重新設計，所以，這種方法生產的產品改型困難，也不適合多品種生產。3)由于對材料和熱處理有較高要求，生產廢品率較高，使生產成本相應提高。4)材料消耗大，外形粗笨、重量大。5)耗能大，生產條件差，環境污染嚴重。

(2)沖焊式橋殼：以低碳鋼鋼板(16Mn)為原材料，分別沖壓成上、下兩個半殼體后，再對焊連接成為中間殼體，然后在該中間殼體的前側、后側和兩端分別焊接加強環、后蓋和兩個軸管等零件后，經過機械加工而制成。

該工藝方法的特點是：1)產品改型靈活、便利。2)自重輕，與鑄造橋殼比較，重量可降低10％--20％。3)廢品率低，生產效率高，適合大批量生產，因此被國內輕型車和國外大多數車型所普遍采用。4)生產設備多、模具多、投資大，材料利用率低，不適合多品種生產。5)焊接變形嚴重，盡管采用多種方法消除焊接內應力，但是在汽車重載或在崎嶇不平道路上行駛時，橋殼容易變形，既影響車橋的傳動性能，又可能造成橋殼內部的半軸、齒輪等零件的損壞，使得該橋殼工作可靠性差、容易失效。6)在重型車領域，必須采用熱沖壓成型，能耗大，設備投資大。

(3)鋼管擠漲成型的整體式橋殼：采用中低碳鋼(如35號鋼或16Mn)無縫鋼管經多次擠漲加工成型。這種工藝方法比較先進，但對材質要求很高，既要強度高、剛性好，又要有很好的拉延性和沖擊韌性。

該工藝方法的特點是：1)由于橋殼加工是冷擠漲變形過程，所以這種工藝生產的橋殼的機械性能與剛度好。2)用型材加工，材料利用率較高。3)減少了焊接面積，產品變性小。4)需要專用的成型設備和成型技術，投資大。5)對材料的延展性、強度等綜合性能指標有較高要求，增加原材料成本。6)生產效率低，廢品率高，提高了制造成本。

(4)插管式橋殼(又稱組合式橋殼或支架式橋殼)：將主減速器殼體與中部琵琶形橋殼鑄成一體，兩端壓入無縫鋼管，再用銷軸或螺栓將其固連為一體。

這種橋殼雖然重量較輕，差-減速齒輪軸承座的支撐剛性好，鑄造加工工藝比較簡單、容易，但是橋殼的剛性和機械強度差，只適用于輕型車輛；尤其在維護差-減速器時，必須拆下整個驅動橋，否則無法對差-減速器器進行拆檢。因此這種工藝不適合大量生產，而且，現在已經很少使用這種工藝。

發明內容