[发明专利]汽车驱动桥桥壳琵琶孔冷挤压成型方法及压模成型机床

说明书

技术领域：

本发明涉及装备制造业领域汽车驱动桥桥壳琵琶孔成型技术，具体涉及一种汽车驱动桥桥壳琵琶孔冷挤压成型方法及压模成型机床。

背景技术：

目前汽车桥壳生产主要有四种工艺，一是采用铸造工艺，其生产成本较低，但强度差，外形粗糙、废品率高，且生产环境污染大，不能焊接辅助支架等缺陷。二是采用冲压成型加焊接的工艺，由两部分或三部分冲压件焊接而成，即分别冲出两半桥壳，将两半桥壳焊接成一件整体桥壳（如半壳不含三角板部分，还需要焊接三角板），这种冲压焊接桥壳工艺工序多、成本较高、强度较低，随着汽车工业的发展，冲压焊接桥壳大量用于桥壳的生产中。目前轻型车、中型车甚至重型车都大型采用。但冲焊桥壳的缺点在使用过程中也逐渐暴露出来，焊缝处因应力引起的桥壳变形不易校正，容易在焊缝处断裂或开裂，在重型载货汽车上经常出现弯曲变形、强度差、漏油等问题。且需要大型冲压设备、加热设备，产品焊缝多、隐患多、外形不美观，三是采用圆管，由切孔、缩径、缩方、开槽、劈开、扩径、整形、压平中间曲面、中频加热、缩端口、焊补三角板等12道工序完成。该方法工序较多，成本高。另外由于采用涨孔工艺，零件中间桥包部分厚度变薄，使该区域强度和刚性降低，为了保证桥壳的强度和刚性，就要增加管坯厚度，增加了桥壳的重量和成本。四是采用方管，中间开槽，劈开、扩张工艺。该工艺相对简单，但方管毛坯较圆管成本高，总体桥壳制造成本较高。

近年来，随着汽车模具技术的快速发展和中小型压力机的快速发展，针对汽车桥壳类零件的快速冷冲压（挤压）成型技术也得到了快速发展。但因该技术前期投入大，对模具制造加工要求严格，还要经过精确的压力设计计算、反复试验及数据验证才能定型生产，因此，在国内尚处于试验试制阶段，大批量应用于汽车零部件制造厂家还很少，多数厂家还是采用传统的铸钢工艺或分块拼接焊接工艺，也有仅采用热压或冷压成型桥壳中部琵琶孔的工艺。但汽车整体桥壳中间琵琶孔冷挤压成型工艺方法目前在国内大都处于试验阶段。 

发明内容：

本发明对目前现有的几种工艺存在的问题和不足，提出一种汽车驱动桥桥壳琵琶孔冷挤压成型方法及压模成型机床。

本发明所采用的技术方案：一种汽车驱动桥桥壳琵琶孔冷挤压成型方法，包括以下步骤： 

1、料坯前期工序：

（1）、下料：选择合适直径和厚度尺寸的圆管截成需要长度的管坯，管径和壁厚与桥壳矩形截面处尺寸相当；

（2）、两端轴头成型：利用桥壳轧机将圆管中频感应加热，使轴管两端分别成型，轧制出桥壳两端图纸要求的尺寸；

（3）、管坯中间局部推方成型：将轴管放入推方机中进行挤压推方，使桥壳中段达到需要的四方型截面尺寸；

2、进一步（主要）加工工序：

（1）、管坯中间开一条前后通过的长槽，槽的两端要圆滑过渡，槽的宽度、长度、位置根据反复试验及相应计算取得的数据给定；

（2）、轴管两轴头和中间琵琶孔同时挤压胀形：对两轴头分别向内施以140-160T压力，分别利用头道楔形挤压压头和二道楔形挤压压头对中间长槽部施以300-330T的压力，使轴管中部逐步胀形，与中间琵琶孔成型模具冷挤压接触、贴合、包压一定时间后成型；其中两个楔形挤压压头的锥角α，满足10°≤α≤20°，并且二道楔形挤压压头的宽度m，头道楔形挤压压头的宽度n，满足一定的比例即m：n=3:1～5:1之间；

3、后续工序：

（1）、桥壳整形：对桥壳中间琵琶孔以及弹簧座（车桥总成上焊接挂件）对应的矩形截面区域进行整形，达到零件要求的尺寸；

（2）、在桥壳中间琵琶孔加工坡口，桥壳中间琵琶孔两端焊三角板。

上述步骤2（2）中，在两轴头分别施以150T压力，中间长槽部施以315T的压力。 

一种汽车驱动桥桥壳琵琶孔压模成型机床，包括底座，立柱，压紧导向装置，液压缸及液压系统，底座的中部竖向固定有立柱，立柱上端固定有水平的支撑体，支撑体中心竖向安装有压紧油缸，该压紧油缸的下部活塞杆上固定有竖行滑块，该竖行滑块两侧套装在立柱上，滑块底部中心安装有楔形挤压压头，立柱中间的底座上设置有工件夹具，在工件夹具两外侧底座上分别水平安装有对称且顶杆向内的液压缸，同时在工件夹具的上侧依次安装有与成型琵琶孔工件外缘弧度匹配的四个挡块。