[發明專利]一種汽車后軸支架的鍛造新工藝

有效

• 申請號: 200710016207.8
• 申請日: 2007-07-18
• 公開（公告）號: CN101091978A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 趙國群;程聯軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J13/02
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所
• 代理人: 王書剛

技術領域

本發明涉及一種汽車后軸支架的鍛造生產工藝，屬于汽車金屬零部件鍛造加工技術領域。

背景技術

后軸支架是汽車的重要零件，其結構復雜，它將懸架及后軸的全部零部件緊固在一起，形成后軸總成，同時與車身連接。后軸支架需要很高的強度、韌度、力學性能和尺寸精度。目前其鍛造工藝主要有開式鍛造和閉式鍛造。在開式鍛造工藝中，鍛造模具設有飛邊槽，且飛邊槽是開放的，鍛造過程鍛件產生飛邊，飛邊起到促使金屬充填型腔的作用。閉式鍛造工藝中，鍛造模具沒有飛邊槽，鍛造過程中鍛件直接在封閉的型腔中成形，不產生飛邊。對于后軸支架鍛造生產，開式鍛造工藝很難實現一火鍛造(即只需對坯料加熱一次就能完成整個鍛造過程)，且材料利用率低，鍛件質量差；閉式鍛造的鍛造質量和材料利用率高，但是對預制坯、鍛造溫度控制以及預制坯精度要求高，需要專用鍛造設備，投資高，同時模具費用高、壽命低，總體生產成本高。

發明內容

針對現有汽車后軸支架鍛造工藝存在的不足，本發明提供一種生產成本低、鍛件質量好的汽車后軸支架的鍛造新工藝，該工藝能夠實現一火鍛造，既具有閉式鍛造工藝優點，又能夠象開式鍛造那樣適用于普通鍛造設備。

本發明的汽車后軸支架的鍛造新工藝包括制坯工序、預鍛工序、終鍛工序、熱切邊工序和整形工序，制坯工序是將初始坯料聚料和壓扁形成預制坯；然后將預制坯預鍛，預鍛成形過程中預鍛件周邊存在整體封閉的飛邊，被封閉的飛邊產生阻力，迫使金屬充填滿模具型腔；終鍛工序使預鍛件繼續變形得到合格的終鍛件；最后進行熱切邊和整形，切除飛邊，同時使鍛件尺寸和精度達到設計要求。

預鍛工序為封閉飛邊閉式鍛造，其原理是預鍛件存在飛邊，但飛邊是整體封閉的，不同于開式鍛造和閉式鍛造。鍛造時鍛件飛邊形成后向外緣流動，當碰到下模擠壓筒側壁時停住；繼續下壓時，被封閉的飛邊產生比開式鍛造大的多的阻力，迫使金屬充填型腔。制坯和終鍛的工藝和常規開式鍛造工藝相同。

本發明的預鍛工序采用封閉飛邊閉式鍛造，既具有閉式鍛造工藝優點，又能夠象開式鍛造那樣適用于普通鍛造設備，能夠在普通熱模鍛壓力機上實現一火鍛造，成形過程增大了飛邊阻力，提高了金屬充填型腔的能力。具有生產成本低、鍛件質量好等優點。

附圖說明

圖1是一種汽車后軸支架的冷鍛件圖。

圖2是圖1所示汽車后軸支架的鍛造模具結構示意圖。

其中：1、上模，2、下模，3、頂桿，4、預鍛件，5、飛邊，6、擠壓筒。

具體實施方式

圖1給出了一種汽車后軸支架的冷鍛件圖。其鍛造工藝如下：下料-制坯(包括聚料、壓扁兩工步)-預鍛(封閉飛邊閉式模鍛)-終鍛(開式模鍛)-熱切邊-整形。制坯和終鍛的工藝采用與常規開式鍛造相同的工藝。制坯工序采用常用的制坯工步設計，包括聚料和壓扁兩工步，聚料工步是對下料后的坯料(圓棒料)進行整體壓扁，壓扁的同時進行中間聚料；壓扁工步是將聚料后的坯料沿軸心旋轉90°進行兩端壓扁，得到預制坯。為方便操作，聚料和壓扁工步通常布排在一套制坯模具上。然后對制坯工序后的預制坯進行預鍛，預鍛是整個鍛造工藝最關鍵的工序，采用封閉飛邊閉式鍛造工藝，通過鍛造模具和熱模鍛壓力機來實現。預鍛模具結構如圖2所示，包括上模1、下模2和頂桿3。上模1和下模2分別安裝在熱模鍛壓力機的沖頭和底座上，頂桿3安裝在下模2的底部，下模2的內腔上部設有飛邊的擠壓筒6。預鍛是變形最復雜的工序，預鍛時，預鍛件4隨上模1下壓，產生飛邊5，并向外緣流動，當碰到擠壓筒6的側壁時停住；繼續下壓時，上、下模形成封閉型腔，封閉的飛邊阻力越來越大，直至金屬完全充滿填上、下模之間的型腔。預鍛結束時頂桿3將鍛件4頂出下模2。預鍛模具設計的關鍵如下：預鍛型腔設計的原則是重點考慮型腔中影響金屬流動的部位，作一些形狀簡化，以減少金屬流動阻力，利于型腔充填。預鍛上、下模側向間隙和斜度以及擠壓筒壁到鍛件輪廓的距離等參數要根據鍛造設備、模具精度以及成形過程金屬流動情況等因素來考慮。圖2所示預鍛模具的主要參數是：上、下模側向間隙取值1mm，斜度為1.5°；擠壓筒6的側壁到鍛件輪廓的平均距離為30mm。終鍛工序采用開式鍛造設計，模鍛斜度和飛邊槽等模具參數和普通開式模鍛設計基本一樣，不同的是飛邊倉的高度要適當加大，以容納預鍛時產生的飛邊。熱切邊和整形屬于輔助工序，其設計同普通熱切邊和整形工序相同。