專利名稱：小型汽車橋殼的鋼管脹壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車制造領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車管類件成形方法。
背景技術(shù)：
汽車驅(qū)動橋橋殼是汽車上的主要承載構(gòu)件之一，幾何形狀較為復雜，它是主減速器、差速器、半軸的裝配基體，主要功用是支承汽車重量，承受由車輪傳來的路面反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架或車身。其性能直接影響運輸車輛的安全性和可靠性，應(yīng)具有足夠的強度和剛度，并且要求盡量減小質(zhì)量以提高汽車行駛的平順性。目前，現(xiàn)有的小型汽車驅(qū)動橋橋殼的制造方法采用沖壓焊接，這種方法雖然加工效率高，制件質(zhì)量輕，但是在制造過程中材料利用率低，焊接工序多，焊縫長，焊接質(zhì)量要求高，焊縫處疲勞壽命低，焊縫處易漏油；此外，沖壓焊接方法的成本較高，加大勞動強度。雖然已經(jīng)出現(xiàn)了有關(guān)汽車驅(qū)動橋橋殼的成形技術(shù)，例如中國專利號為02104880. 0 公開的汽車橋殼內(nèi)高壓、縮徑成形方法，毛坯選用一定規(guī)格尺寸的無縫鋼管，并按下列順序完成各工序選擇無縫鋼管一內(nèi)高壓成形中間橋包部分一對橋殼兩端進行縮徑一對橋包進行內(nèi)高壓整形一機加工。該專利闡述了汽車橋殼內(nèi)高壓、縮徑成形方法的初步設(shè)想。從理念上講，用該成形方法制造小型汽車橋殼，具有工序少、生產(chǎn)效率高、制造成本低，制件強度剛度高等優(yōu)點，但存在以下不足
(1)初始管坯內(nèi)高壓成形中間橋包部分，直徑增大1倍左右，僅靠一次脹形，成形難度大，容易脹裂。(2)初始管坯先脹形后縮徑易失穩(wěn)。對橋殼兩端縮徑時，直徑已增大的中間部分易失穩(wěn)，隨著兩端管坯外徑的減小，其與中間部分直徑相差越來越大，再次縮徑時中間部分更易失穩(wěn)。(3)橋包部分整形時，制件產(chǎn)生翹曲。小型汽車橋殼，橋包部分后面帶半球形的后蓋，內(nèi)高壓成形時，橋包部分一側(cè)帶半球形另一側(cè)為平面，用模具整形橋包時，由于兩側(cè)軸向展開長度相差過大，致使制件產(chǎn)生翹曲，很難達到形狀要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種材料利用率高，制造成本低，制件無焊縫、強度剛度好的小型汽車橋殼的鋼管脹壓成形方法。本發(fā)明提出的小型汽車橋殼的鋼管脹壓成形方法，所述小型汽車橋殼的鋼管的主要參數(shù)包括L即長度；dm即橋包最大截面高度；即端部外徑；其工藝步驟如下
步驟中的主要參數(shù)包括α即縮徑凹模半錐角；m即縮徑后管坯端部外徑與縮徑前端部外徑的比值；k即脹形系數(shù)(脹形后橋包最大直徑與脹形前最大直徑之比)。(1)初始管坯的制備；初始管坯為無縫鋼管，其長度Ltl=L外徑Cltl應(yīng)同時滿足dQ= (0. 47 0. 52) dm 及 d0= (1. 50 1· 65) de。(2)管坯兩端縮徑；將初始管坯進行3 4次縮徑，縮徑所使用的是現(xiàn)有的裝置，
4例如縮徑機，縮徑后管坯端部外徑Cl1=C^管坯的中間部位形成橋包，應(yīng)滿足a=15。^20^， m=0. 86、. 91，再平整管坯兩側(cè)端部，并管坯兩端加工密封口。
(3)液壓脹形
①將兩端縮徑后的管坯進行第一次液壓脹形，脹形系數(shù)Ic1=L 40 1. 55，第一次液壓脹形所使用的脹形模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的成形組件，其中成形組件包括上導板、下導板、定模塊、左滑動模塊以及右滑動模塊。所述上導板的底端兩側(cè)分別與上左滑動模塊、上右滑動模塊相連，并上左滑動模塊與上右滑動模塊之間設(shè)有上定模塊，該上定模塊也與上導板相連，上導板的下方設(shè)有與其對應(yīng)的下導板，該下導板的兩側(cè)分別與上左滑動模塊以及上右滑動模塊對應(yīng)的下左滑動模塊、下右滑動模塊相連，并下左滑動模塊與下右滑動模塊之間設(shè)有與上定模塊對應(yīng)的下定模塊，該下定模塊也與下導板相連；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊之間、上定模塊與下定模塊之間以及上右滑動滑塊與下右滑動模塊之間開設(shè)模腔；該模腔的形狀根據(jù)第一次液壓脹形后管坯橋包的形狀確定；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊的左側(cè)以及上右滑動模塊與下右滑動模塊的右側(cè)分別連接壓頭，即兩壓頭分別通過螺釘與下左滑動模塊以及下右滑動模塊相連；所述兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔，該孔與進液管相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面， 并該端管口與管接頭相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊；左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，右側(cè)壓頭上管接頭接高壓傳感器；下導板上開設(shè)出液孔；下導板兩側(cè)設(shè)有頂件桿，其與液壓機頂出缸相連。
第一次液壓脹形過程如下
首先根據(jù)第一次液壓脹形后管坯橋包的形狀確定上左滑動模塊與下左滑動模塊之間、 上定模塊與下定模塊之間以及上右滑動滑塊與下右滑動模塊之間形成的模腔形狀，根據(jù)管坯橋包兩側(cè)尺寸確定鑲塊的尺寸；將上導板固定在壓力機的上滑塊上，上左滑動模塊、上右滑動模塊與上導板相連可在其內(nèi)部滑動；下導板固定在壓力機的工作臺上，下左滑動模塊、 下右滑動模塊與下導板相連并在其內(nèi)部滑動，兩側(cè)的壓頭分別與壓力機左右滑塊固定在一起，并帶動左右滑動模塊在上導板與下導板之間實現(xiàn)水平運動，壓力機的頂出缸與頂出桿相連；啟動壓力機，壓力機的左右滑塊帶動兩側(cè)壓頭回程，壓頭分別帶動下左滑動模塊與下右滑動模塊向兩側(cè)運動，壓力機的上滑塊帶動上導板以及上左滑動模塊、上右滑動模塊上行，頂出缸帶動頂件桿回程，將兩端縮徑后的管坯放入，管坯的橋包置于下左滑動模塊、 下右滑動模塊以及下定模塊三者形成的模腔內(nèi)，管坯的兩端與壓頭槽形空間內(nèi)的鑲塊相對應(yīng)；啟動壓力機，壓力機左右滑塊帶動左右壓頭軸向相對運動，壓力機垂直滑塊帶動上導板及上左滑動模塊、上右滑動模塊下行，乳化液由管接頭進入經(jīng)過進液管沖入管坯內(nèi)，充滿后放氣；壓力機左右滑塊帶動壓頭軸向進給，同時增壓器工作向管坯內(nèi)補充符合壓力要求的乳化液，合模后增壓；充液系統(tǒng)停止工作，左右滑塊帶動壓頭回程，停止后管坯內(nèi)的液體經(jīng)放液孔流出，左右滑塊回程到位，垂直滑塊回程；壓力機的頂出缸上連接一個頂出桿，頂出桿設(shè)置在下導板的兩側(cè)，頂出桿的頂端與管坯的兩端相對應(yīng)，壓力機的頂出缸帶動頂件桿上行，將第一次脹形后的管坯頂出，將管坯內(nèi)余液放出。
將第一次脹形后的管坯的中間橋包進行去應(yīng)力退火。
②將第一次液壓脹形后的管坯進行第二次液壓脹形，脹形系數(shù)Ic2=L 25 1.40，第二次液壓脹形使用的脹形模具與第一次液壓脹形使用的脹形模具結(jié)構(gòu)基本相同，即第二次液壓脹形所使用的脹形模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的成形組件，其中成形組件包括上導板、下導板、定模塊、左滑動模塊以及右滑動模塊。所述上導板的底端兩側(cè)分別與上左滑動模塊、上右滑動模塊相連，并上左滑動模塊與上右滑動模塊之間設(shè)有上定模塊，該上定模塊也與上導板相連，上導板的下方設(shè)有與其對應(yīng)的下導板，該下導板的兩側(cè)分別與上左滑動模塊以及上右滑動模塊對應(yīng)的下左滑動模塊、下右滑動模塊相連，并下左滑動模塊與下右滑動模塊之間設(shè)有與上定模塊對應(yīng)的下定模塊，該下定模塊也與下導板相連；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊之間、上定模塊與下定模塊之間以及上右滑動滑塊與下右滑動模塊之間開設(shè)模腔；該模腔的形狀根據(jù)第二次液壓脹形后管坯橋包的形狀確定；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊的左側(cè)以及上右滑動模塊與下右滑動模塊的右側(cè)分別連接壓頭， 即兩壓頭分別通過螺釘與下左滑動模塊以及下右滑動模塊相連；所述兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔，該孔與進液管相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊；左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，右側(cè)壓頭上管接頭接高壓傳感器；下導板上開設(shè)出液孔；下導板兩側(cè)設(shè)有頂件桿，其與液壓機頂出缸相連。第二次液壓脹形過程如下
首先根據(jù)第二次液壓脹形后管坯橋包的形狀確定上左滑動模塊與下左滑動模塊之間、 上定模塊與下定模塊之間以及上右滑動滑塊與下右滑動模塊之間形成的模腔形狀，根據(jù)管坯橋包兩側(cè)尺寸確定鑲塊的尺寸；將上導板固定在壓力機的上滑塊上，上左滑動模塊、上右滑動模塊與上導板相連可在其內(nèi)部滑動；下導板固定在壓力機的工作臺上，下左滑動模塊、 下右滑動模塊與下導板相連并在其內(nèi)部滑動，兩側(cè)的壓頭分別與壓力機左右滑塊固定在一起，并帶動左右滑動模塊在上導板與下導板之間實現(xiàn)水平運動，壓力機的頂出缸與頂出桿相連；啟動壓力機，壓力機的左右滑塊帶動兩側(cè)壓頭回程，壓頭分別帶動下左滑動模塊與下右滑動模塊向兩側(cè)運動，壓力機的上滑塊帶動上導板以及上左滑動模塊、上右滑動模塊上行，頂出缸帶動頂件桿回程；將第一次液壓脹形后的管坯放入，管坯的橋包置于下左滑動模塊、下右滑動模塊以及下定模塊三者形成的模腔內(nèi)，管坯的兩端與壓頭槽形空間內(nèi)的鑲塊相對應(yīng)；啟動壓力機，壓力機左右滑塊帶動左右壓頭軸向相對運動，壓力機垂直滑塊帶動上導板及上左滑動模塊、上右滑動模塊下行，乳化液由管接頭進入經(jīng)過進液管沖入管坯內(nèi)，充滿后放氣；壓力機左右滑塊帶動壓頭軸向進給，同時增壓器工作向管坯內(nèi)補充符合壓力要求的乳化液，合模后增壓，充液系統(tǒng)停止工作；左右滑塊帶動壓頭回程，停止后管坯內(nèi)的液體經(jīng)放液孔流出，左右滑塊回程到位，垂直滑塊回程；壓力機的頂出缸上連接一個頂出桿， 頂出桿設(shè)置在下導板的兩側(cè)，頂出桿的頂端與管坯的兩端相對應(yīng)，壓力機的頂出缸帶動頂件桿上行，將第二次脹形后的管坯頂出，將管坯內(nèi)余液放出。(4)壓制成形
將第二次液壓脹形后管坯進行壓制成形，壓制所使用的模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的壓形組件，其中壓形組件仍包括上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊，上模塊的正下方設(shè)有與其對應(yīng)的下模塊，下模塊的前端以及后端分別設(shè)有前模塊和后模塊，并前模塊和后模塊之間通過拉桿相連；上述上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊的中間位置開設(shè)模腔， 該模腔的形狀由壓制成形后的管坯橋包形狀確定，上述壓形組件的兩側(cè)分別設(shè)有對應(yīng)壓頭，所述兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔，該孔與進液管相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊。并左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，右側(cè)壓頭上管接頭接上泄壓單向閥。下模塊上設(shè)有頂件桿，其與液壓機頂出缸相連。壓制成形過程如下
首先根據(jù)壓制成形后管坯橋包的形狀確定上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊的中間位置形成的模腔形狀，根據(jù)管坯橋包兩側(cè)尺寸確定鑲塊的尺寸，上模塊固定在壓力機上滑塊上，下模塊固定在壓力機下滑塊上，兩側(cè)壓頭分別安裝在壓力機左右滑塊上；壓力機上滑塊、下滑塊及左右滑塊回程，壓力機的左右滑塊帶動兩側(cè)壓頭向兩側(cè)移動，壓力機的上滑塊帶動上模塊上行，壓力機的下滑塊帶動下模塊下行；置入第二次液壓脹形后管坯，該管坯的橋包部分與上模塊、下模塊以及前、后模塊形成的模腔對應(yīng)，管坯的兩端與壓頭槽形空間內(nèi)的鑲塊相對應(yīng)；壓力機的左右滑塊帶動兩側(cè)壓頭相對運動，此時壓力機的充液系統(tǒng)由管接頭進入向管坯內(nèi)充液，充滿后，壓力機上滑塊帶動上模塊下行，壓力機下滑塊帶動下模塊上行，保證管坯軸線位置不動，同時泄壓單向閥工作，直至合模；左右滑塊回程，放液，上下滑塊回程，壓力機的頂出缸上連接一個頂出桿，頂出桿設(shè)置在成形組件的兩側(cè)，頂出桿的頂端與管坯的兩端相對應(yīng)，壓力機的頂出缸帶動頂件桿上行，將壓制成形后的管坯頂出。(5)根據(jù)工藝要求切割
壓制成形的管坯根據(jù)工藝要求將橋包多余部分切除，得到符合要求的小型汽車橋殼鋼管。本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、管坯縮徑時中間部分不失穩(wěn)；液壓脹形時內(nèi)壓較低、不易脹裂。2、利用模具壓制整體預成形管坯時，不出現(xiàn)翹曲缺陷，而且所需內(nèi)壓低。3、橋殼本體無焊縫，制件定型性好、壁厚分布合理、強度剛度好。4、減少成本，生產(chǎn)效率高。


圖1為本發(fā)明實施例的小型汽車橋殼的主視示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的小型汽車橋殼的俯視剖面示意圖。圖3為本發(fā)明初始管坯的主視剖面示意圖。圖4為本發(fā)明兩端縮徑后管坯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明第一次液壓脹形使用的模具主視剖面示意圖。圖6為本發(fā)明第一次液壓脹形后管坯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明第二次液壓脹形使用的模具主視剖面示意圖。圖8為本發(fā)明第二次液壓脹形后管坯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明壓制成形使用的模具主視剖面示意圖。圖10為本發(fā)明壓制成形使用的模具的俯視圖。
圖11為本發(fā)明壓制成形后的管坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，以加工該小型汽車橋殼為例，該橋殼的參數(shù)如下橋殼長度1032mm ；橋殼的橋包最大截面高度212mm ；橋殼端部外徑67mm ；橋殼端部壁厚5. 5mm。加工圖1、圖2所示的小型汽車橋殼的工藝步驟如下
(一)初始管坯的制備，如圖3所示，初始管坯為16Mn無縫鋼管，其長度為1032mm;管外徑為102mm ；管壁厚4. 5mm。(二)管坯兩端縮徑，將初始管坯進行四次縮徑，縮徑系數(shù)為0. 90，縮徑凹模半錐角均為18°，管坯的中間部位形成橋包，再平整管坯兩側(cè)端部，并管坯兩端加工密封口，如圖 4所示，管坯長度為1157mm ；橋包兩側(cè)外徑為67mm ；端部壁厚為5. 5mm。(三)液壓脹形
(1)將兩端縮徑后的管坯進行第一次液壓脹形，脹形系數(shù)為1. 52，第一次液壓脹形所使用的脹形模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的成形組件，其中成形組件包括上導板、下導板、定模塊、左滑動模塊以及右滑動模塊。如圖5所示，上導板1的底端兩側(cè)分別與上左滑動模塊2、上右滑動模塊3相連， 并上左滑動模塊2與上右滑動模塊3之間設(shè)有上定模塊4，該上定模塊4也與上導板相連。 上導板的下方設(shè)有與其對應(yīng)的下導板5，該下導板的兩側(cè)分別與上左滑動模塊2以及上右滑動模塊3對應(yīng)的下左滑動模塊6、下右滑動模塊7相連，并下左滑動模塊6與下右滑動模塊7之間設(shè)有與上定模塊4對應(yīng)的下定模塊8，該下定模塊8也與下導板相連；左滑動模塊 2與6之間、定模塊4與8之間以及右滑動滑塊3與7之間開設(shè)模腔；該模腔的形狀根據(jù)第一次液壓脹形后管坯橋包的形狀確定；左滑動模塊2與6的左側(cè)以及右滑動模塊3與7的右側(cè)分別連接壓頭9，即兩壓頭分別通過螺釘10與下左滑動模塊6以及下右滑動模塊7相連；兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間11，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊12，該密封鑲塊為前端帶有支耳的圓管，其支耳內(nèi)設(shè)有卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭13，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔14，該孔與進液管15相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭16相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊17，左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管18，右側(cè)壓頭上管接頭接高壓傳感器19 ；下導板上開設(shè)若干個通孔，即出液孔20。下導板兩側(cè)設(shè)有頂件桿21，其與液壓機頂出缸相連。如圖6所示，管坯第一次液壓脹形后管坯長度為1072mm;管坯橋包最大直徑為 155mm ；橋包兩側(cè)外徑為67mm ；端部壁厚為5. 5mm。(2)將第一次液壓脹形后的管坯進行第二次液壓脹形，脹形系數(shù)為1. 39，第二次液壓脹形使用的脹形模具與第一次液壓脹形使用的脹形模具結(jié)構(gòu)基本相同，即第二次液壓脹形模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的成形組件，其中成形組件仍包括上導板、下導板、定模塊、左滑動模塊以及右滑動模塊。如圖7所示，上導板1'的底端兩側(cè)分別與上左滑動模塊2'、上右滑動模塊3' 相連，并上左滑動模塊2'與上右滑動模塊3'之間設(shè)有上定模塊4'，該上定模塊4'也與上導板相連。上導板的下方設(shè)有與其對應(yīng)的下導板5'，該下導板的兩側(cè)分別與上左滑動模塊2'以及上右滑動模塊3'對應(yīng)的下左滑動模塊6'、下右滑動模塊7'相連，并下左滑動模塊6'與下右滑動模塊7'之間設(shè)有與上定模塊4'對應(yīng)的下定模塊8'，該下定模塊8'也與下導板相連；左滑動模塊2'與6'之間、定模塊4'與8'之間以及右滑動滑塊3'與7'之間開設(shè)模腔；該模腔的形狀根據(jù)第二次液壓脹形后管坯橋包的形狀確定；左滑動模塊2'與6'的左側(cè)以及右滑動模塊3'與7'的右側(cè)分別連接壓頭9'，即兩壓頭分別通過螺釘10'與下左滑動模塊6'以及下右滑動模塊7'相連；兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間11'，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊12'，該密封鑲塊為前端帶有支耳的圓管，其支耳內(nèi)設(shè)有卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭 13'，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔14'，該孔與進液管15'相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭16'相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊17'，左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管18'，右側(cè)壓頭上管接頭接高壓傳感器19'；下導板上開設(shè)若干個通孔，即出液孔20'。下導板兩側(cè)設(shè)有頂件桿21'，其與液壓機頂出缸相連。如圖8所示，管坯第二次液壓脹形后管坯長度為1032mm;管坯橋包最大直徑為 208mm ；橋包兩側(cè)外徑為67mm ；端部壁厚為5. 5mm。(四)壓制成形
將第二次液壓脹形后管坯進行壓制成形，壓制所使用的模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的壓形組件，壓形組件仍包括上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊。如圖9、圖10所示，上模塊22的正下方設(shè)有與其對應(yīng)的下模塊23，下模塊的前端以及后端分別設(shè)有前模塊M和后模塊25，并前模塊和后模塊之間通過拉桿沈相連，上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊的中間位置開設(shè)模腔27，該模腔的形狀由壓制成形后的管坯橋包形狀確定，壓形組件的兩側(cè)分別設(shè)有對應(yīng)壓頭觀，兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊四，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭30，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔31，該孔與進液管32相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭33相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊34，并左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，左側(cè)壓頭上管接頭接上泄壓單向閥。下模塊上設(shè)有頂件桿35，其與液壓機頂出缸相連。如圖11所示，管坯壓制成形后管坯長度為1032mm;管坯橋包最大截面高度為 212mm ；橋包兩側(cè)外徑為67mm ；端部壁厚為5. 5mm。(五)根據(jù)工藝要求切割
壓制成形的管坯根據(jù)工藝要求將橋包多余部分切除，得到如圖1、圖2所示的小型汽車橋殼。
權(quán)利要求
1. 一種小型汽車橋殼的鋼管脹壓成形方法，其特征是所述小型汽車橋殼的鋼管的長度為L ；橋包最大截面高度為Clm ；端部外徑為de ；工藝步驟如下其中主要參數(shù)包括α即縮徑凹模半錐角；m即縮徑后管坯端部外徑與縮徑前端部外徑的比值；k即脹形系數(shù)(脹形后橋包最大直徑與脹形前最大直徑之比)；(1)初始管坯的制備，初始管坯為無縫鋼管，其長度Ltl=L外徑Cltl應(yīng)同時滿足Cltl= (0. 47 0. 52) dm 及 d0= (1. 50 1· 65) de ；(2)管坯兩端縮徑，將初始管坯進行縮徑，縮徑應(yīng)滿足α=15° 20°，m=0.86、.91，縮徑后管坯端部外徑Cl1=C^縮徑后管坯的中間部位形成橋包，再平整管坯兩側(cè)端部，并管坯兩端加工密封口；(3)液壓脹形①將兩端縮徑后的管坯進行第一次液壓脹形，脹形系數(shù)Ic1=L40 1. 55，第一次液壓脹形所使用的脹形模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的成形組件，其中成形組件包括上導板、下導板、定模塊、左滑動模塊以及右滑動模塊；所述上導板的底端兩側(cè)分別與上左滑動模塊、上右滑動模塊相連，并上左滑動模塊與上右滑動模塊之間設(shè)有上定模塊，該上定模塊也與上導板相連，上導板的下方設(shè)有與其對應(yīng)的下導板，該下導板的兩側(cè)分別與上左滑動模塊以及上右滑動模塊對應(yīng)的下左滑動模塊、下右滑動模塊相連，并下左滑動模塊與下右滑動模塊之間設(shè)有與上定模塊對應(yīng)的下定模塊，該下定模塊也與下導板相連；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊之間、上定模塊與下定模塊之間以及上右滑動滑塊與下右滑動模塊之間開設(shè)模腔；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊的左側(cè)以及上右滑動模塊與下右滑動模塊的右側(cè)分別連接壓頭，即兩壓頭分別通過螺釘與下左滑動模塊以及下右滑動模塊相連； 所述兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔，該孔與進液管相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊；左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，右側(cè)壓頭上管接頭接高壓傳感器；下導板上開設(shè)出液孔；下導板兩側(cè)設(shè)有頂件桿，其與液壓機頂出缸相連；②將第一次液壓脹形后的管坯進行第二次液壓脹形，脹形系數(shù)I^2=I.25 1.40，第二次液壓脹形所使用的脹形模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的成形組件，其中成形組件包括上導板、下導板、定模塊、左滑動模塊以及右滑動模塊；所述上導板的底端兩側(cè)分別與上左滑動模塊、上右滑動模塊相連，并上左滑動模塊與上右滑動模塊之間設(shè)有上定模塊，該上定模塊也與上導板相連，上導板的下方設(shè)有與其對應(yīng)的下導板，該下導板的兩側(cè)分別與上左滑動模塊以及上右滑動模塊對應(yīng)的下左滑動模塊、下右滑動模塊相連，并下左滑動模塊與下右滑動模塊之間設(shè)有與上定模塊對應(yīng)的下定模塊，該下定模塊也與下導板相連；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊之間、上定模塊與下定模塊之間以及上右滑動滑塊與下右滑動模塊之間開設(shè)模腔；所述上左滑動模塊與下左滑動模塊的左側(cè)以及上右滑動模塊與下右滑動模塊的右側(cè)分別連接壓頭，即兩壓頭分別通過螺釘與下左滑動模塊以及下右滑動模塊相連；所述兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔，該孔與進液管相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊；左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，右側(cè)壓頭上管接頭接高壓傳感器；下導板上開設(shè)出液孔；下導板兩側(cè)設(shè)有頂件桿，其與液壓機頂出缸相連；(4)壓制成形，將第二次液壓脹形后管坯進行壓制成形，壓制所使用的模具包括兩端壓頭以及兩壓頭之間的壓形組件，其中壓形組件包括上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊，上模塊的正下方設(shè)有與其對應(yīng)的下模塊，下模塊的前端以及后端分別設(shè)有前模塊和后模塊， 并前模塊和后模塊之間通過拉桿相連；上述上模塊、下模塊、前模塊以及后模塊的中間位置開設(shè)模腔，該模腔的形狀由壓制成形后的管坯橋包形狀確定，上述壓形組件的兩側(cè)分別設(shè)有對應(yīng)壓頭，所述兩壓頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一個圓槽形空間，其內(nèi)部過盈裝配密封鑲塊，該密封鑲塊為前端帶有支耳圓管，其支耳內(nèi)設(shè)卸件螺紋孔，圓管的內(nèi)徑根據(jù)管坯的尺寸確定；鑲塊的后端設(shè)有密封壓頭，該密封壓頭的前端插入鑲塊內(nèi)，并在其內(nèi)部設(shè)孔，該孔與進液管相連，進液管另一端管口設(shè)置在壓頭的表面，并該端管口與管接頭相連，并在進液管與管接頭的連接處設(shè)密封墊；并左側(cè)壓頭上管接頭接進液油管，右側(cè)壓頭上管接頭接上泄壓單向閥； 下模塊上設(shè)有頂件桿，其與液壓機頂出缸相連；(5)根據(jù)工藝要求切割，壓制成形的管坯根據(jù)工藝要求將橋包多余部分切除，得到符合要求的小型汽車橋殼的零件。
全文摘要
一種小型汽車橋殼的鋼管脹壓成形方法，其工藝步驟包括初始管坯的制備、管坯兩端縮徑、兩次液壓脹形、一次壓制成形、根據(jù)工藝要求切割。本發(fā)明具有材料利用率高，制造成本低，制件無焊縫、強度剛度好等優(yōu)點。
文檔編號B21D26/033GK102319827SQ20111019676
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者梁晨, 王建國, 王連東, 馬雷 申請人:燕山大學