[發明專利]汽車橋殼類件的半滑動式液壓脹形工藝及其模具

有效

• 申請號: 201010146622.7
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101823096A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 王連東
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B21D26/02
• 分類號: B21D26/02;B21D37/10
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所 13102
• 代理人: 鄂長林

技術領域

本發明涉及一種汽車橋殼類件的制造工藝及模具，特別是涉及一種汽車橋 殼類件的半滑動式液壓脹形工藝及其模具。

背景技術

汽車驅動橋橋殼屬于大型復雜截面直軸管類件，強度剛度要求高，其幾何 尺寸大，橫截面當量直徑差值大，而且形狀復雜，存在過渡小圓角。目前，該 類制件主要用鑄造方法和沖壓焊接方法制造。鑄造制件強度剛度大，能夠鑄造 出不同的壁厚，但質量大，加工面多；沖壓焊接制件質量輕，生產率高，但材 料利用率低，制件壁厚單一難以達到較好的性能要求。

結合汽車橋殼類件的形狀特點及性能要求，選擇管應用液壓脹形方法制造 合理，但脹形量大需要兩次液體脹形，而且技術上難度大。選用固定式液壓脹 形，管坯單次脹形量小，管壁厚度減薄量大；選用一般滑動式液壓脹形，軸向 力通過滑動模具有效作用在管坯上，單次脹形量大，但易出現脹裂、褶皺等缺 陷，而且設備噸位大。

發明內容：

為了制造出高性能低成本的汽車橋殼類件，本發明提供一種汽車橋殼類件 的半滑動式液壓脹形工藝及其模具。使用該工藝及模具制造汽車橋殼類件，其 制件壁厚變化合理，強度剛度提高30％，制造工序簡化，成本降低20％。

本發明所采用的技術方案是：根據汽車橋殼類件的形狀特點，選用鋼管先 將其兩側部分縮徑至制件尺寸，再將中間部分經兩次液壓脹形擴張成形。第一 次脹形后管坯中部變成馬鞍形，第一次脹形時左、右滑動模塊水平進給量為 (A₁-A₂)/2，第一次液壓脹形前左、右滑動模塊之間距為A₁，A₁＝150～230mm； 第一次液壓脹形固定模塊的寬度A₂，A₂＝80～150mm。退火后經第二次脹形精確 成形，第二次脹形時左、右滑動模塊水平進給量為(A₂-A₃)/2，第二次液壓脹 形前左、右滑動模塊之間距等于第一次液壓脹形固定模塊的寬度A₂，第二次液 壓脹形固定模塊的寬度A₃，A₃＝50～100mm。兩次液壓脹形均采用半滑動式脹形 模具。假想將汽車橋殼類制件沿軸向分成包含最大橫截面的中間部分與左右兩 部分，相應的將第二次脹形模具本體設計成三部分模塊，各部分模塊的型腔與 制件相應部分的外表面一致。中間模塊水平分模為上下兩部分，分別與上下模 導板相連，在脹形中保持不動，稱為固定模塊。左右模塊由軸向分模的幾部分 組成，也可以采用整體結構，分別與三向液壓機的左、右滑塊相連，液壓脹形 時帶動管坯相向運動實現軸向補料，稱為滑動模塊。第一次脹形模具中間固定 模塊的上固定模塊和下固定模塊的型腔根據馬鞍形管坯形狀設計，鞍底直徑為 d₁＝(1.40～1.55)d₀，鞍頂直徑為d₂＝(1.05～1.10)d₁，馬鞍形凹曲線曲率半徑為 R₁＝100～180mm；固定模塊的寬度A₂＝80～150mm；兩次液壓脹形模具的左、右 滑動模塊相同；脹形前管坯初始直徑為d₀＝89～260mm。第二次脹形模具本體設 計成三部分模塊，各部分模塊的型腔與制件相應部分的外表面一致；固定模塊 的型腔包含制件最大橫截面寬度為A₃，A₃＝50～100mm。

第二次脹形模具固定模塊的尺寸根據零件強度、裝配尺寸及省力效果幾方 面綜合考慮，第一次脹形模具中間固定模塊的型腔根據馬鞍形管坯形狀設計。 兩次液壓脹形模具的左、右滑動模塊相同。

本發明的有益效果是：用半滑動式液壓脹形工藝代替鑄造方法制造汽車橋 殼類件，減輕質量30％，降低成本20％。用半滑動式液壓脹形工藝代替沖壓焊接 方法制造汽車橋殼類件，制件壁厚分布合理，強度剛度提高30％，制造工序簡化， 成本降低20％。半滑動式液壓脹形工藝與傳統的液壓脹形工藝相比，管坯單次 脹形量大，管壁厚度減薄量小，成形便于控制，設備噸位減小50％。

附圖說明：

下面結合附圖和實施例對汽車橋殼類件半滑動式液壓脹形工藝作進一步說 明。

圖1是汽車橋殼類件液壓脹形工藝簡圖；

圖2是試制出的汽車橋殼模擬樣件；

圖3是汽車橋殼類件第一次液壓脹形；