[发明专利]同轴式电动汽车驱动桥桥壳的整体成形方法

说明书

本发明公开一种同轴式电动汽车驱动桥桥壳的整体成形方法。所述方法对无缝钢管两端进行三次缩径、对中部进行一次液压胀形得到两侧各带三个台阶的阶梯形管坯，去应力退火后在专用液压机上用左、右压头包住管坯两端，用中部上模块Ⅵ、中部下模块Ⅷ夹持管坯中部，用左右两侧的上模块V、V′、下模块Ⅶ、Ⅶ′、前模块Ⅹ、Ⅹ′、后模块Ⅸ、Ⅸ′分别从上下、前后四个方向对管坯进行压制，得到整体桥壳管坯，中频加热两端轴头与内侧圆管之间的圆锥形过渡区，并进行2‑3次成形得到轴头与圆管之间的轴肩。本发明的管件壁厚根据外径变化使得制件强度趋近等强度梁，比铸造桥壳体减重20％，比冲压焊接桥壳体料利用率提高25％。而且尺寸精度高、生产效率高。

技术领域

本发明属于汽车制造领域，尤其涉及一种同轴式电动汽车驱动桥桥壳的整体成形方法。

背景技术

作为新能源汽车的主要车型，电动汽车得到了快速的发展，电动汽车的驱动方式有两种典型结构型式：一种采用轮边电机直接驱动车轮，另一种采用驱动桥通过左右半轴驱动车轮。用于电动汽车的驱动桥分为平行轴式和同轴式两种型式，平行轴式驱动桥的桥壳仍然采用传统驱动桥的带有后油盖的琵琶状桥壳，桥壳内装配主减速器、差速器、半轴总成，电机驱动主减速器的小圆柱齿轮进而驱动左右半轴转动，电机与半轴的轴线平行。采用同轴式驱动桥，电机、主减速器、差速器组成的动力系统安装在减速器壳体中，减速器壳体左右两端分别装焊左、右桥壳体，桥壳体内部的左右半轴与电机轴的轴线同轴(见图1)。左、右桥壳体的结构较复杂(见图2)：左(右)桥壳体内侧大端为圆管，其外径Φd₁与壁厚t₁的比值大于16，属于薄壁管；轴头为圆管，其外径Φd₂与壁厚t₂的比值小于5，属于厚壁筒；轴头内侧亦为圆管，其外径Φd₃与壁厚t₃的比值一般在6.0～10.0，属于中厚壁管；外径Φd₃圆管的内侧为方截面管，高度为h₁宽度为b₁。对于重型载重车，大端圆管外径与轴头外径的比值d₁/d₂一般大于3，轴头内侧圆管外径与轴头外径的比值d₃/d₂一般大于1.5。

目前，同轴式电动汽车驱动桥左桥壳、右桥壳主要用铸造方法制造，带有轴头的左桥壳体、右桥壳体铸造成型后进行机械加工、热处理，制造工艺较简单，但是制件重量大，制造成本较高。同轴式电动汽车驱动桥左、右桥壳体亦可采用冲压焊接方法分体制造：即先用冲压焊接方法成形左、右桥壳体本体(不含轴头)，然后分别焊接轴头，再进行机械加工、热处理。采用冲压焊接方法制造左桥壳、右桥壳，重量较轻，但制造工序较多、材料利用率，而且左、右桥壳体本体冲压焊接后尚需焊接单独加工的半轴套管。

同轴式电动汽车驱动桥桥壳的制造方法不同于传统汽车带有后油盖的琵琶状桥壳。针对传统的汽车驱动桥桥壳，中国专利[ZL 201310191336.6]提出用钢管胀压成形方法制造汽车桥壳，即将无缝钢圆管两端缩径后中部进行液压胀形得到轴对称或近于轴对称状的鼓肚状胀形管坯，两端再次经过缩径得到预成形管坯，然后向其内部充液并利用压制模具从上下、前后四个方向进行整体压制成形得到中部带有后油盖和附加前平盖的桥壳管件，切割附加前平盖再焊接两端半轴套管。中国专利[ZL201310191336.6]所述的压制模具无法用于同轴式电动汽车驱动桥桥壳大端外径Φd₁圆管的成形，亦无法直接成形轴头与轴头内侧圆管之间轴肩，轴头仍需单独加工后与桥壳本体焊接在一起。