[发明专利]大型汽车桥壳的钢管胀压成形方法

摘要

一种大型汽车桥壳的钢管胀压成形方法，其工艺步骤包括初始管坯的制备、管坯两端缩径、两次液压胀形、一次压制成形、根据工艺要求切割。本发明具有材料利用率高，制造成本低，制件无焊缝、强度刚度好等优点。

主权项

一种大型汽车桥壳的钢管胀压成形方法，其特征是：其主要参数包括：L即长度；dm即桥包最大截面高度；dn即桥包两侧矩形直管部分的截面高度；de即端部圆管部分外径；其工艺步骤如下：步骤中的主要参数包括α即缩径凹模半锥角；缩径系数m即缩径后管坯外径与缩径前外径的比值；k即胀形系数（胀形后桥包最大直径与胀形前最大直径之比）；（1）初始管坯的制备；初始管坯为无缝钢管，其长度L0=1.01～1.03L，外径d0应同时满足d0=（0.47~0.52）dm及d0=（1.60~1.80）dn；（2）管坯两端缩径；先将初始管坯进行2～3次缩径，缩径所使用的是现有的装置，例如缩径机，缩径后管坯中间部位形成桥包，桥包两侧外径为dn1=（1.07~1.15）dn，应满足α=15°~20°，m=0.86～0.91；再对管坯进行一次缩径，缩径后管坯两侧端部形成圆管，圆管部分的外径de1=de，再平整管坯两侧端部，并管坯两端加工密封口；（3）液压胀形：①将两端缩径后的管坯进行第一次液压胀形，胀形系数k1=1.35～1.45，第一次液压胀形所使用的胀形模具包括两端压头以及两压头之间的成形组件，其中成形组件包括上导板、下导板、定模块、左滑动模块以及右滑动模块；所述上导板的底端两侧分别与上左滑动模块、上右滑动模块相连，并上左滑动模块与上右滑动模块之间设有上定模块，该上定模块也与上导板相连，上导板的下方设有与其对应的下导板，该下导板的两侧分别与上左滑动模块以及上右滑动模块对应的下左滑动模块、下右滑动模块相连，并下左滑动模块与下右滑动模块之间设有与上定模块对应的下定模块，该下定模块也与下导板相连；所述上左滑动模块与下左滑动模块之间、上定模块与下定模块之间以及上右滑动滑块与下右滑动模块之间开设模腔；该模腔的形状根据第一次液压胀形后管坯桥包的形状确定；所述上左滑动模块与下左滑动模块的左侧以及上右滑动模块与下右滑动模块的右侧分别连接压头，即两压头分别通过螺钉与下左滑动模块以及下右滑动模块相连；所述两压头的内侧分别设有一个圆槽形空间，其内部过盈装配密封镶块，该密封镶块为前端带有支耳圆管，其支耳内设卸件螺纹孔，圆管的内径根据管坯的尺寸确定；镶块的后端设有密封压头，该密封压头的前端插入镶块内，并在其内部设孔，该孔与进液管相连，进液管另一端管口设置在压头的表面，并该端管口与管接头相连，并在进液管与管接头的连接处设密封垫；左侧压头上管接头接进液油管，右侧压头上管接头接高压传感器；下导板上开设出液孔；下导板两侧设有顶件杆，其与液压机顶出缸相连；②将第一次液压胀形后的管坯进行第二次液压胀形，胀形系数k2=1.25～1.35，第二次液压胀形使用的胀形模具与第一次液压胀形使用的胀形模具结构基本相同，即第二次液压胀形所使用的胀形模具包括两端压头以及两压头之间的成形组件，其中成形组件包括上导板、下导板、定模块、左滑动模块以及右滑动模块；所述上导板的底端两侧分别与上左滑动模块、上右滑动模块相连，并上左滑动模块与上右滑动模块之间设有上定模块，该上定模块也与上导板相连，上导板的下方设有与其对应的下导板，该下导板的两侧分别与上左滑动模块以及上右滑动模块对应的下左滑动模块、下右滑动模块相连，并下左滑动模块与下右滑动模块之间设有与上定模块对应的下定模块，该下定模块也与下导板相连；所述上左滑动模块与下左滑动模块之间、上定模块与下定模块之间以及上右滑动滑块与下右滑动模块之间开设模腔；该模腔的形状根据第二次液压胀形后管坯桥包的形状确定；所述上左滑动模块与下左滑动模块的左侧以及上右滑动模块与下右滑动模块的右侧分别连接压头，即两压头分别通过螺钉与下左滑动模块以及下右滑动模块相连；所述两压头的内侧分别设有一个圆槽形空间，其内部过盈装配密封镶块，该密封镶块为前端带有支耳圆管，其支耳内设卸件螺纹孔，圆管的内径根据管坯的尺寸确定；镶块的后端设有密封压头，该密封压头的前端插入镶块内，并在其内部设孔，该孔与进液管相连，进液管另一端管口设置在压头的表面，并该端管口与管接头相连，并在进液管与管接头的连接处设密封垫；左侧压头上管接头接进液油管，右侧压头上管接头接高压传感器；下导板上开设出液孔；下导板两侧设有顶件杆，其与液压机顶出缸相连；（4）压制成形：将第二次液压胀形后管坯进行压制成形，压制所使用的模具包括两端压头以及两压头之间的压形组件，其中压形组件仍包括上模块、下模块、前模块以及后模块，上模块的正下方设有与其对应的下模块，下模块的前端以及后端分别设有前模块和后模块，并前模块和后模块之间通过拉杆相连；上述上模块、下模块、前模块以及后模块的中间位置开设模腔，该模腔的形状由压制成形后的管坯桥包形状确定，上述压形组件的两侧分别设有对应压头，所述两压头的内侧分别设有一个圆槽形空间，其内部过盈装配密封镶块，该密封镶块为前端带有支耳圆管，其支耳内设卸件螺纹孔，圆管的内径根据管坯的尺寸确定；镶块的后端设有密封压头，该密封压头的前端插入镶块内，并在其内部设孔，该孔与进液管相连，进液管另一端管口设置在压头的表面，并该端管口与管接头相连，并在进液管与管接头的连接处设密封垫；并左侧压头上管接头接进液油管，右侧压头上管接头接上泄压单向阀；下模块上设有顶件杆，其与液压机顶出缸相连；（5）根据工艺要求切割：压制成形的管坯根据工艺要求将桥包多余部分切除，得到符合要求的大型汽车桥壳零件。