[发明专利]汽车的钛合金下横臂的分段成型方法

说明书

本发明涉及锻造技术领域，提供汽车的钛合金下横臂的分段成型方法，包括：预锻模设计步骤、预锻步骤和终锻步骤。预锻模设计步骤中，保证预锻模的型腔只有部分在工作过程挤压接触锻件；在此基础上，先后经过预锻模的预锻和终锻模的终锻。其中，由于预锻模的中间区域和两侧区域(两侧区域指代第一侧区域和第二侧区域)当中的其中一个的型腔深度大于下横臂的厚度，进而可以保证在预锻的过程当中，预锻模仅仅对坯料的其中一部分进行锻造(例如锻造中间区域对应部分)，进而可以降低锻压工艺所需的锻压压力，相当于提高了锻压设备的生产能力，且避免了传统生产方式可能带来的风险。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及汽车的钛合金下横臂的分段成型方法。

背景技术

应用于越野汽车横臂连接的下横臂，作为关键承重部件，多采用铸钢件或者钛合金铸件，并经机加工后使用。目前并未有采用锻件的方式对下横臂进行制造，主要原因在于锻造时对极限压力由设定，而下横臂的锻造所需压力超过了锻压设备的极限压力。

具体的，锻件的生产方式是通过对加热后的毛坯，选择合适的锻压设备进行锻造，以达到成型的目的。当产品的成型所需压力水平超出设备极限能力的时候，锻压设备无法输出超出设备极限的压力。如果使用极限能力进行生产，对设备及安全都是存在风险的。一般超出设备能力极限范围的产品都是通过以下方式进行调整：

第一种方式：减小锻件的拔模斜度，等同于将产品的轮廓线缩小某个比例，这类是目前使用最普遍的方式。一般出模度选择7°，当锻件所需压力超出锻压设备的极限能力时，此时可以选择5°的出模角度，这样产品的投影面积可以适当减小。该种情形下，可以将锻压设备的锻造能力提高至原锻压设备能力的1.2倍左右。锻压设备的吨位的公式：G＝(3.5～6.3)×k×F，其中G为锻件成型所需压力、K为材料系数，F为产品锻压时的接触投影面积及所占毛边面积的一般总和。当F值减小时，可以适当降低产品成型所需压力水平。

第二种方式：减小余量，通过减小产品所需机械加工余量来达到减低产品的接触投影面积，使产品成型压力降低。

上述两种方式来减小接触投影面积的方法，对锻压设备能力提升存在一些弊端：首先，第一种方法能显著提升锻压设备的能力，基本可以将锻压能力提高1.2倍，但是容易导致产品在锻造后出现出模困难的现象。第二种方法对锻压设备的提升能力有限，并会导致后续机械加工难度提升。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种汽车的钛合金下横臂的分段成型方法，其通过增加模具且使得下横臂分区域锻造，进而可以降低锻造所需压力，提高锻造设备的生产能力，避免传统生产方式可能带来的风险。

根据本发明实施例的一种汽车的钛合金下横臂的分段成型方法，包括：

预锻模设计步骤，基于下横臂的结构将预锻模沿着长度方向划分成中间区域以及位于所述中间区域两侧的第一侧区域和第二侧区域；

所述第一侧区域和所述第二侧区域的型腔深度和所述下横臂对应位置的厚度相匹配，且所述中间区域的型腔深度大于所述下横臂对应位置的厚度，或者，

所述第一侧区域和所述第二侧区域的型腔深度大于所述下横臂对应位置的厚度，且所述中间区域的型腔深度与所述下横臂对应位置的厚度相匹配；

预锻步骤，将加热和退火之后的坯料放置于所述预锻模的预锻下模，所述预锻模的预锻上模对所述坯料进行锻压得到预锻件；

终锻步骤，采用型腔各个位置的深度均和所述下横臂的对应的终锻模对所述预锻件进行锻压得到所述下横臂。