[发明专利]汽车前轴成型辊锻工艺

说明书

本发明属于金属制品的锻造和轧制技术。

辊锻是近几十年来发展起来的一种锻造新工艺，近年来，国内成型辊锻有一定程度的发展和应用，但像汽车前轴这样大而复杂的锻件，采用成型辊锻工艺还未见报导。在国外，汽车前轴的生产是先采用辊锻制坯，然后采用万吨级热模锻压力机成型及模锻锤模锻成型。目前我国生产大型锻压设备的能力差，引进和使用该设备的能力也较差，所以直至今日，全国只有第二汽车制造厂（以下简称一汽）和第二汽车制造厂（以下简称“二汽”）有这种大型锻压设备，二汽是在七十年代引进西德奥穆科公司12000吨压力机生产线的。当时投资1000万美元，一汽八十年代初利用西德奥穆科公司12500吨压力机（由第二重型机器厂引进技术资料，自己制造，出售给一汽）花费了3000万人民币，这样的投资，在中小厂是根本办不到的。一汽”、“二汽”两条生产线，生产汽车前轴合计25万件/年，这一数量远远不能满足我国汽车工业的发展。采用其它工艺生产汽车前轴，有明显的缺点，如模锻工艺震动噪声大，工人劳动条件差，厂房地基要求高，胎模锻造道次多，锻件质量差，生产批量小，不能适应我国汽车工业发展的需要。

本发明的目的是提出一种汽车前轴的生产从制坯、予成型到终成型均采用辊锻工艺。使用该工艺生产汽车前轴，投资少、生产率和利润率高，锻件质量好，适用面宽。

本发明的特征是：

1、汽车前轴生产中制坯、予成型及终成型的辊锻模具装在具有如下参数辊锻机的锻辊上。

辊锻机参数是：

辊锻力≥400吨;辊锻力矩≥40吨米。

转速≥8转/分;电机功率≥245千瓦。

2、制坯模具采用了典型的异形截面：礼帽形型槽，并在其上刻有阻力槽，以解决辊锻中产生的不均匀变形和要求的宽展（见图6B-B及C-C）。因采用该截面比采用其它任何截面，如椭圆形、圆形、方形、菱形得到更大的宽展量，且能解决予成形时左右侧存在的不均匀变形，以保证毛坯顺利地进入型槽，使辊锻得以正常进行。

3、为解决辊锻各道次的周期啮合，前滑值选为0.5～1.5%比较合适

4、为解决锻件两个“拳头”（见图1、图2中的1）的良好成型在予成型及终成型辊锻时分别在后壁易成型区hz各成型一个“拳头”，并去掉予成型辊锻模的前壁，以适应毛坯的长短变化（见图5A、B）所谓后壁是指图4、5中的h处，前壁是指图5中的g处。

5、为解决辊锻件长度波动，采用中频感应炉加热，以严格控制始锻湿度，另外在切边后铺以定长弯形模具来保证锻件长度的要求。

6、为保证制坯辊锻件平直出模，采用了“上压力”轧制的方式，即图6A、B视图中4处直径R₄大于5处直径R₅。并在辊锻机后方设置接料工作台，以娇正制坯辊锻件向下弯曲。

在图1中：A是终成型辊锻件图的主视图;

B是终成型辊锻件图的俯视图（1处为“拳头”2处为

“钢板座”）

在图2中：A是予成型辊锻件图的主视图;

B是予成型辊锻件图的俯视图。

在图3中：A是坯辊锻件图的主视图;

B是坯辊锻件图的俯视图。

在图4中：A是终成形辊锻模具上模图

B是终成形辊锻模具下模图

A-A是终成形辊锻模具的截面图

B-B是终成形辊锻模具的截面图

C-C是终成形辊锻模具的截面图

D-D是终成形辊锻模具的截面图

E-E是终成形辊锻模具的截面图

F-F是终成形辊锻模具的截面图

G-G是终成形辊锻模具的截面图

在图5中：A是予成形辊锻模具的上模图（1为前壁区）

B是予成形辊锻模具的上模图（2为前壁区）

A-A是预成形辊锻模具的截面图。

B-B是预成形辊锻模具的截面图。

C-C是预成形辊锻模具的截面图

D-D是预成形辊锻模具的截面图

E-E是预成形辊锻模具的截面图

F-F是预成形辊锻模具的截面图。

G-G是预成形辊锻模具的截面图。

在图6中：A是制坯辊锻模具的上模图;

B是制坯辊锻模具的下模图;

A-A是制坯辊锻模具的截面图;

B-B是制坯辊锻模具的截面图;即“礼帽形”截面

C-C是制坯辊锻模具的截面图;即“礼帽形”截面

D-D是制坯辊锻模具的截面图。

关键辊锻模的设计步骤如下：

1、根据另件图绘制锻件图及辊锻件图。