CN106695261A - 载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法,包括以下步骤：S1）下料；S2）挤压轴头；S3）变方；S4）切割工艺槽；S5）工件局部加热；S6）局部镦粗：将加热后的胚料送入镦粗模具中，进行镦粗；S7）加热；S8）径向热胀成形：利用液压或楔锲机构将中间区域胀开成可以放入带有胀形和整形芯模的模具的相应椭圆形状；S9）胀形、整形挤压；S10）将工件从模具中取出。本发明所述的载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法彻底淘汰了焊接三角板镶块的工艺，消除了因焊接三角板镶块而导致的产品缺陷，提高了产品质量。

Description

载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法

技术领域

本发明涉及驱动桥技术领域，更具体地说，是涉及一种载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法。

背景技术

目前载重汽车驱动桥壳体可分为铸造桥壳、冲焊桥壳、机械扩胀式桥壳和内高压成形桥壳。而机械扩胀式桥壳与其他的桥壳相比，有更高的机械强度，缩短了工艺流程，材料利用率大幅度提高，相对于其他桥壳整体机械扩胀式桥壳具有非常大的优势。但在整体机械扩胀式桥壳机械热扩胀成形时，沿着驱动桥轴向方向的中心孔部位会出现较为明显的变薄区域。参见图3，在目前的技术中，往往都是将变形区预留出三角形区域A，热扩胀成形后再焊接三角板来消除变薄区域。虽然这样能够消除变薄区域，但会增加工序，增加了制造成本，同时，三角板焊接区域及相关的热影响区是出现质量问题最多的区域。

发明内容

本发明要解决的技术问题:通过预先增加变薄区域厚度的方法，使机械热扩胀成形后的变薄区域满足对机械强度的要求。

本发明的技术方案：载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法,包括以下步骤：S1）下料：选用圆管形的坯料，按照整体驱动桥壳体的所需尺寸下料；S2）挤压轴头：将两端轴头挤压成所需形状和尺寸；S3）变方：利用专用工、模具，将中间部分变为方形管状；S4）切割工艺槽：切割挤压胀形的所需工艺槽；S5）工件局部加热：将毛坯在热扩胀成形整体桥壳时的拉伸变薄区域进行局部加热；S6）局部镦粗：将加热后的胚料送入镦粗模具中，进行镦粗。S7）加热：将已镦粗并带有工艺槽的工件放入加热炉；S8）径向热胀成形：利用液压或楔锲机构将中间区域胀开成可以放入带有胀形和整形芯模的模具的相应椭圆形状；S9）胀形、整形挤压：将前序成形的工件进行最终成形；S10）将工件从模具中取出。

步骤S5的拉伸变薄区域是：以挤压工艺槽两端弧形的圆心为中点，左右长度大于60小于160的范围。

步骤S5中，毛坯的拉伸变薄区域加热至1100℃。

步骤S7中，工件放入加热炉中加热到1100℃后取出。

本发明的有益效果：

本发明所述的载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法彻底淘汰了焊接三角板镶块的工艺，先出了因焊接三角板镶块而导致的产品缺陷，提高了产品质量。

附图说明

图1是本发明载重汽车整体驱动桥热扩胀成形的拉伸变薄区域示意图。

图2是本发明载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程变薄区镦粗工序示意图。

图3为现有技术的汽车整体驱动桥成形方法示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

载重汽车驱动桥壳体分为铸造桥壳、冲焊桥壳、机械扩胀式桥壳和内高压成形桥壳。

铸造桥壳是历史最为悠久的桥壳；由于铸造桥壳工艺过程简单，效率也比较高，桥壳各处的壁厚可以根据强度和结构需要进行调整，因此至今为止，铸造桥壳应用量仍然很大。随着载重车的吨位不断加大，铸铁桥壳已淡出市场，铸钢桥壳成为铸造桥壳的主流。但是，铸钢桥壳质量控制困难，废品率高，其最突出的缺点是壁厚厚，质量大，抗拉抗冲击性能差。

冲焊桥壳是成形半壳焊接而成。冲焊桥壳的重量仅为铸造桥壳的75％,左右，冲焊桥壳的缺点是焊缝比较多，轴头和钢板弹簧座以及支架都要通过焊接与桥壳连在一起。冲焊桥壳出现质量问题最多的就是焊接区域及相关的热影响区，冲焊桥壳的断裂主要出现在焊接影响区域内。

机械扩胀式桥壳是利用中间开槽的管状坯料采用液压或楔锲等机构将中间区域胀开并进行整形并配合轴头的缩颈等工序成形的整体桥壳，这种桥壳取消了冲焊桥壳的中间焊缝和轴头的焊接，因此整体机械扩胀式桥壳的机械强度有了大幅度的提高，工艺流程大大的缩短，材料利用率大幅度的提高。整体机械扩胀式桥壳的优势非常明显，市场前景非常好。虽然整体机械扩胀式桥壳目前还处于发展和完善阶段，特别是在扩胀变形区域内有明显的变薄区域，是制约其发展的关键。

内高压成形桥壳是利用内高压技术配合轴头缩颈和局部整形将管材成形为桥壳的技术，这种桥壳可以将后盖直接成形出来，省去了桥壳后盖的制造和大量的焊接工作，其机械强度较冲焊桥壳明显提高。

综合上述分析，虽然整体机械扩胀成形是非常具有发展前景和制造成本的优点，但是，机械热扩胀成形时，沿着驱动桥轴向方向的中心孔部位出现较为明显的变薄区域，其主要原因是该处在成形过程中始终处于拉伸变形，为了减少变薄区域的影响，很多是利用预留三角板的方法，将变形区预先留出相应的三角形区域，扩扩胀成形后，再焊接相应的三角板，这样虽然可以消除变薄区域，但会增加工序，增加了制造成本, 同时，三角板焊接区域及相关的热影响区仍是出现质量问题最多的区域。因此，本发明通过预先增加变薄区域厚度的方法，使机械扩胀成形后的变薄区域满足机械强度的要求。具体如下：

参见图1-2：载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法, 其特征在于包括以下步骤：S1）下料：选用圆管形的坯料，按照整体驱动桥壳体的所需尺寸下料；S2）挤压轴头：将两端轴头挤压成所需形状和尺寸；S3）变方：利用专用工、模具，将中间部分变为方形管状；S4）切割工艺槽：切割挤压胀形的所需工艺槽；S5）工件局部加热：将毛坯在热扩胀成形整体桥壳时的拉伸变薄区域进行局部加热至1100℃，所述的拉伸变薄区域1是：以挤压工艺槽两端弧形的圆心为中点，左右长度大于60小于160的范围:；S6）局部镦粗：将加热后的胚料送入镦粗模具2中，进行镦粗目的是加大该处管材的截面积，以补偿由于拉伸变形产生的截面积减少的厚度，由于补偿了厚度，所以管材不易出现断裂，镦粗后变形区域的长度不小于40不大于100；S7）加热：将已镦粗并带有工艺槽的工件放入加热炉加热到1100℃后取出；S8）径向热胀成形：利用液压或楔锲机构将中间区域胀开成可以放入带有胀形和整形芯模的模具的相应椭圆形状；S9）胀形、整形挤压：将前序成形的工件进行最终成形；S10）将工件从模具中取出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法, 其特征在于包括以下步骤：S1）下料：选用圆管形坯料，按照整体驱动桥壳体的所需尺寸下料；S2）挤压轴头：将两端轴头挤压成所需形状和尺寸；S3）变方：利用专用工、模具，将中间部分变为方形管状；S4）切割工艺槽：切割挤压胀形的所需工艺槽；S5）工件局部加热：将毛坯在热扩胀成形整体桥壳时的拉伸变薄区域进行局部加热；S6）局部镦粗：将加热后的胚料送入镦粗模具中，进行镦粗；S7）加热：将已镦粗并带有工艺槽的工件放入加热炉；S8）径向热胀成形：利用液压或楔锲机构将中间区域胀开成可以放入带有胀形和整形芯模的模具的相应椭圆形状；S9）胀形、整形挤压：将前序成形的工件进行最终成形；S10）将工件从模具中取出。

2.根据权利要求1所述的载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法，其特征在于：所述步骤S5的拉伸变薄区域是：以挤压工艺槽两端弧形的圆心为中点，左右长度大于60小于160的范围。

3.根据权利要求2所述的载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法，其特征在于：所述步骤S5中，毛坯的拉伸变薄区域加热至1100℃。

4.根据权利要求3所述的载重汽车整体驱动桥热扩胀成形过程中变薄区的补偿方法，其特征在于：所述步骤S7中，工件放入加热炉中加热到1100℃后取出。