[實用新型]汽車前軸整體式無接縫輥鍛模

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520110355.6
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204504110U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡家明;張文強;魏愛中
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北百蘭車軸有限責(zé)任公司
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42218
• 代理人: 何靜月

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型提供一種汽車前軸輥鍛模。

背景技術(shù)

汽車前軸輥鍛成形制坯工藝，經(jīng)過近十幾年的飛速發(fā)展，已完全取代了錘上模鍛制坯工藝。目前，市場均已改為輥鍛制坯工藝。圓鋼在多次經(jīng)過一對旋轉(zhuǎn)的輥鍛模中，借助模具型槽對坯料施加的壓力使其產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需的汽車前軸形狀。

因汽車前軸輥鍛模呈扇形狀，輥鍛模外壁為模具型腔，包角超過180°無法裝模，傳統(tǒng)的輥鍛模具都是從模具工字部型腔正中切斷，使模具型腔分成兩部分，在輥鍛機軌輥上裝模時，將兩塊切斷的模具再拼裝成一個包角為221.5°整體模具，同時位于兩塊切斷的模具上的型腔拼成一個完整型腔。這種結(jié)構(gòu)方式裝模方便，但切斷的兩塊模具并在一起，但模具、模具型腔存在接縫。而結(jié)縫存在以下危害：模具在高溫受壓的使用過程中，會很快出現(xiàn)磨損，輥坯在接縫處會帶出飛邊，再經(jīng)終鍛工序鍛打，會在鍛件上形成折疊，造成鍛件應(yīng)力積中，金屬纖維流線扭曲、折斷，使前軸疲勞壽命降低，無法通過臺架試驗。在諸多前軸斷裂事故、試驗中，從結(jié)縫處斷裂失效占70%以上。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的是為了克服上述輥鍛工藝的不足，而提供一種延長模具使用壽命、提高汽車前軸強度及外觀質(zhì)量的汽車前軸整體式無接縫輥鍛模。

本實用新型的技術(shù)方案是：包括扇環(huán)形的輥鍛模本體，輥鍛模本體的圓心角＞180°，輥鍛模本體由大環(huán)段、小環(huán)段拼裝組成，所述大環(huán)段的圓心角α≤180°，大環(huán)段的一端為傾斜于通過輥鍛模本體圓心截面的斜面一，大環(huán)段有完整型腔，小環(huán)段設(shè)有與斜面一相貼合的斜面二，小環(huán)段的斜面二接于大環(huán)段的斜面一上。

所述斜面一與通過輥鍛模本體圓心截面的夾角為β，β=30°-70°。

本實用新型使參與輥軌的型腔避開接縫，將整個221.5°的扇形，模具分成型腔模具和加塊模具，這兩塊模具的拼裝結(jié)縫位置就轉(zhuǎn)移到模具收尾。模具從180°處切斷，且從180°的內(nèi)圓根部起，再向外呈30～70°斜面狀切斷，這樣模具外圓弧長度就會增加，使參與輥鍛的型腔有效長度增加169－305mm，更改后結(jié)縫移到型腔以外，完全避開模具型腔結(jié)縫。兩塊模具裝模時，先裝加塊模具，再拼裝型腔模具，完全可以順利裝模，兩塊模具裝模時不會發(fā)生干涉，因模具外圓弧較長，模具沿圓周方向輥軋，受力在斜切面上，模具受壓力時模具不僅不會向外滑動，模具反而會越壓越緊，根本不會出現(xiàn)模具向外滑移現(xiàn)象。

輥鍛模型腔的截面形狀融合模鍛因素，其中預(yù)成形坯的壓下量減小了20mm，摩擦系數(shù)減小0.03，延伸率由1.71變?yōu)?.43，輥出坯料的長度變短，使扇形模具型腔的展開長度縮短了85mm。?再加上“斜切”的169－305mm長度，保證了參與輥鍛的型腔展開長度小于結(jié)縫弧長，避開了結(jié)縫，汽車前軸鍛件上再無接縫折疊。

傳統(tǒng)前軸輥鍛工藝有結(jié)縫折疊，必需要人工用砂輪機打磨消除。而使用本實用新型后，再無接縫折疊，無需人工打磨消除，且鍛件毛坯外觀質(zhì)量提升，制造成本降低。經(jīng)統(tǒng)計，如果按正常生產(chǎn)12萬件/年計算，每年可降低質(zhì)量成本30萬元。使用本實用新型得到的整體式無結(jié)縫工藝生產(chǎn)的汽車前軸，安全保障系數(shù)增加。關(guān)鍵安全隱患消除，臺架疲勞測試輕松過關(guān)：EQ153、EQ145連續(xù)多次試驗過百萬次。（國標≥30萬次，平均不小于70萬次）其中EQ145按最大3.6T負載、最長1748輪距測試也能達到80萬次不斷。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的使用狀態(tài)圖。

具體實施方式

圖1中，輥鍛模本體由環(huán)段一1’、環(huán)段二2’拼裝組成，輥鍛模本體的圓心角γ’=221.5°，環(huán)段一的圓心角α’=110°，拼裝結(jié)縫4’位于輥鍛模型腔中部。

圖2中，輥鍛模本體的圓心角γ=221.5，輥鍛模本體由大環(huán)段1、小環(huán)段2拼裝組成，大環(huán)段1的圓心角α=180°，大環(huán)段1的一端為傾斜于通過輥鍛模本體圓心截面的斜面一4，大環(huán)段外壁有完整型腔5，大環(huán)段內(nèi)壁與輥軸相配合，小環(huán)段2設(shè)有與斜面一4相貼合的斜面二，小環(huán)段的斜面二接于大環(huán)段的斜面一上。斜面一4與通過輥鍛模本體圓心截面3的夾角為β，β=30°-70°。

圖3中，使用時，上輥鍛模6、下輥鍛模7裝于輥鍛機的輥軸8上，上輥鍛模6、下輥鍛模7的中心距為990±10mm。輥鍛模的內(nèi)徑為φ600，外徑為φ990±5mm。

當扇形輥鍛模超過180°時，型腔部份不切斷，仍做成一個整體式，內(nèi)無接縫。與加塊的接縫在收尾端，不參與輥軋。型腔與加塊模具之間從180°內(nèi)圓起向外偏角切斷，切角范圍30～180°；如需要，還可用減小壓下量的方式縮短制坯長度。模具結(jié)構(gòu)用于汽車前軸輥鍛成型模具和輥鍛制坯模具，模具型腔所需長度大于180°時展開長度。