本發(fā)明屬于汽車前軸鍛造工藝技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種汽車鏤空前軸高效率的鍛造工藝方法，通過鏤空前軸鍛造過程中加熱、輥鍛制坯、壓彎、熱切邊鐓平校正、沖孔校正等復(fù)合工藝來提高鍛造生產(chǎn)效率，減少鋼板位機(jī)加工量，減輕前軸重量，提高前軸使用壽命。

背景技術(shù)：

前軸是汽車底盤系統(tǒng)的重要安全零件，前軸的生產(chǎn)多采用熱模鍛的生產(chǎn)工藝或輥模鍛復(fù)合工藝。以輥模鍛復(fù)合工藝為例，前軸鍛造工藝流程：圓鋼加熱→輥鍛制坯→壓彎、預(yù)鍛、終鍛→熱切邊→熱校正。前軸鍛件經(jīng)壓彎預(yù)終鍛后基本成型，傳統(tǒng)的前軸鍛造工藝中為了便于鋼板位角成型、便于拔模而設(shè)計(jì)了內(nèi)外拔模角，外拔模角一般為3度、內(nèi)拔模角一般為7度。經(jīng)過切邊后的前軸兩端會隨著切邊上芯模的沖壓而變型，此刻瓜頭中心、鋼板位不在一條直線上，即前軸中心線偏移。最后一道工序是熱校正，因?yàn)闊嵝Ｕ＞叩男颓皇前凑涨拜S鍛件局部適當(dāng)放大設(shè)計(jì)的，所以熱校正模具保證了前軸的中心線。一般前軸在生產(chǎn)時，鋼板位正面外拔模處有6-8mm的機(jī)加工余量、內(nèi)拔模處有6-10mm加工余量，造成人員、設(shè)備、刀具、材料的浪費(fèi)。該工藝生產(chǎn)的前軸加工余量大、毛坯偏重、鍛件中心線偏移量大，與國家倡導(dǎo)的前軸鍛件輕量化節(jié)能節(jié)材發(fā)展趨勢不符。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述不足之處而提供一種高效汽車鏤空前軸的鍛造方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)前軸鍛造工藝，減少鋼板位內(nèi)、外拔模處8mm和10mm的機(jī)加工余量，達(dá)到免加工狀態(tài)，減輕前軸重量，提高前軸整體質(zhì)量，提高前軸生產(chǎn)效率，避免人員、設(shè)備、刀具、材料的浪費(fèi)，適合大批量高效生產(chǎn)汽車前軸的方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種高效的汽車鏤空前軸鍛造方法，其特征在于包括以下工藝步驟：

⑴采用輥鍛機(jī)將加熱圓鋼輥鍛制坯；

⑵采用500T壓力機(jī)將輥鍛坯在壓彎模中壓彎制成前軸毛坯；

⑶采用電動螺旋壓力機(jī)在預(yù)終鍛模具型腔內(nèi)將前軸毛坯進(jìn)行鍛制成前軸終鍛坯；

⑷采用2000T油壓機(jī)在切邊鐓平校正復(fù)合模具中將前軸鍛件周邊的飛邊進(jìn)行熱切邊后進(jìn)行鐓平校正；

⑸采用500T壓力機(jī)在沖孔校正復(fù)合模具中進(jìn)行沖孔校正。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的沖頭為1-5個，根據(jù)汽車前軸的鏤空個數(shù)確定。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的瓜頭壓板的傾斜角度與汽車前軸瓜頭傾斜角度一致。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的鋼板位下支塊通過連接螺母和定位鍵安裝在左右校正模上，可更換，左校正模與推送油缸連接。

本發(fā)明第（2）步驟中的壓彎為獨(dú)立的工序，設(shè)備采用500T壓力機(jī)，減少設(shè)備投入，提高整體鍛造生產(chǎn)效率，由28件/小時提高至34件/小時。

本發(fā)明第（4）步驟中的前軸切邊鐓平校正采用的是一套切邊鐓平校正復(fù)合模具，設(shè)備為2000T壓力機(jī)，切邊鐓平校正復(fù)合模具包括第一上模座、第一下模座、切邊上芯模、切邊刀口、推料裝置、兩個鋼板位壓板、兩個瓜頭壓板、四個鋼板位下支塊、斜銷裝置、左校正模、右校正模、移動導(dǎo)塊、導(dǎo)軌、接料支架、推動油缸等其它輔助配件；其中，切邊上芯模固定在第一上模座上，切邊刀口通過支板固定在第一下模座上，并且刀口下方留有一定高度的落料空間，方便推料裝置把落下的前軸推送至接料支架上，推料裝置可不固定在模具上，鋼板位壓板和瓜頭壓板固定在第一上模座上，四個鋼板位下支塊按產(chǎn)品形狀分別固定在左右校正模上；斜銷裝置固定在第一上模座上；右校正模固定在下模座上，左校正模固定在移動導(dǎo)塊上，移動導(dǎo)塊與推動油缸連接，導(dǎo)軌固定在第一下模座上，移動導(dǎo)塊與導(dǎo)軌配合；推動油缸推動移動導(dǎo)塊，通過導(dǎo)軌帶動左校正模移動與右校正模形成閉合狀態(tài)構(gòu)成校正工位，第一上模座下壓，帶動鋼板位壓板、瓜頭壓板、斜銷裝置與左右校正模、鋼板位下支塊及前軸構(gòu)成鐓平校正工位，下壓過程中斜銷裝置與左校正模接觸越來越緊密，在鐓平過程中使左右校正模緊密抱合；四個鋼板位下支塊和兩個鋼板位壓板表面形狀與鋼板位內(nèi)、外拔模角鐓平設(shè)計(jì)尺寸一致；瓜頭壓板角度與前軸瓜頭角度一致。鐓平后汽車前軸鋼板位上下面為平面，免機(jī)加工。鐓平采用抱鐓方式，左右校正模型腔與汽車前軸外形一致。

本發(fā)明第（5）步驟中的前軸沖孔校正采用一套沖孔校正復(fù)合模具，制成鏤空前軸鍛件。設(shè)備為500T壓力機(jī)；沖孔校正復(fù)合模具包括第二上模、第二下模、沖頭、沖頭模座、彈簧或氣缸頂桿；其中，沖頭固定在500T壓力機(jī)的沖頭模座上；彈簧裝于彈簧導(dǎo)柱上或用氣缸頂桿，位于第二上模與沖頭模座之間，第二上模、第二下模和彈簧或氣缸頂桿構(gòu)成沖孔校正工位。

本發(fā)明具有先進(jìn)性和創(chuàng)造性，其表現(xiàn)在：

1. 前軸采用鏤空減重設(shè)計(jì)，減輕汽車前軸重量。

2. 壓彎工序配置專用壓機(jī)，提升整體鍛造節(jié)拍，由28件/小時提升至34件/小時。

3. 利用2000T液壓機(jī)對前軸進(jìn)行熱切邊、鋼板位鐓平和中心線校正，減少設(shè)備投入（20%）、節(jié)約模具成本（40%）、減輕鍛件重量（8%）、節(jié)約刀具成本（40%）、減少人工成本（20%）。

4. 沖孔校正復(fù)合模具，減少模具及設(shè)備投入、減輕鍛件重量。

附圖說明

圖1為鏤空（2孔）前軸示意圖。

圖2為鏤空（3孔）前軸示意圖。

圖3為鏤空（5孔）前軸示意圖。

圖4為傳統(tǒng)的前軸鋼板位示意圖。

圖5、6為切邊鐓平校正復(fù)合模具截面示意圖。

圖7為沖孔校正復(fù)合模具截面示意圖。

圖8為鐓平后前軸鋼板位截面示意圖。

圖示編號零部件名稱：1.接料支架、2.推送油缸、3.左校正模、4.右校正模、5.鋼板位下支塊、6.斜銷、7.鋼板位壓板、8.瓜頭壓板、9.推料裝置、10.上模、11.下模、12.沖頭模座、13.沖頭、14.彈簧、15.彈簧導(dǎo)柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1至圖3分別為鏤空2孔、3孔和5孔的前軸示意圖。前軸鏤空的形式可以是“O”型孔，也可以是矩形孔，也可以是不規(guī)則的孔等等。這些鏤空的形狀和位置主要取決于前軸受力情況而定，本方法適用于所有形式的鏤空前軸。

本發(fā)明高效鏤空汽車前軸的鍛造方法包括以下工藝步驟。

⑴將圓鋼在中頻加熱爐加熱至1100-1250℃后，用輥鍛機(jī)將加熱圓鋼輥鍛制胚。

⑵采用500T壓力機(jī)將輥鍛直胚在壓彎模中壓彎制成前軸毛坯。

⑶采用16000T電動螺旋壓力機(jī)在預(yù)終鍛模具型腔內(nèi)將前軸毛坯進(jìn)行鍛造制成前軸終鍛胚。

⑷采用2000T油壓機(jī)在切邊鐓平校正復(fù)合模具中將前軸鍛件周邊的飛邊進(jìn)行熱切邊后進(jìn)行鐓平校正；切邊鐓平校正復(fù)合模具包括第一上模座、第一下模座、兩個鋼板位壓板7、兩個瓜頭壓板8、四個鋼板位下支塊5、斜銷裝置6、左校正模3、右校正模4、移動導(dǎo)塊、導(dǎo)軌、接料支架1、推動油缸2，如圖5、圖6所示；其中，鋼板位壓板7和瓜頭壓板8、斜銷裝置6固定在第一上模座上，接料支架1安裝在第一下模座上，位于左校正模3與右校正模4中間，鋼板位下支塊5分別固定在左校正模3和右校正模4上；右校正模4固定在第一下模座上，左校正模3連接在移動導(dǎo)塊上，移動導(dǎo)塊與推動油缸2連接，導(dǎo)軌固定在第一下模座上，移動導(dǎo)塊與導(dǎo)軌配合；推動油缸2推動移動導(dǎo)塊，通過導(dǎo)軌帶動左校正模3移動與右校正模4形成閉合狀態(tài)構(gòu)成校正工位，第一上模座下壓，帶動鋼板位壓板7、瓜頭壓板8、斜銷裝置6與左右校正模、鋼板位下支塊5及前軸構(gòu)成鐓平校正工位，下壓過程中斜銷裝置6與左校正模3接觸越來越緊密，使左校正模3和右校正模4在鐓平過程中始終抱合；四個鋼板位下支塊5和兩個鋼板位壓板7表面形狀與鋼板位內(nèi)、外拔模角鐓平設(shè)計(jì)尺寸一致；瓜頭壓板8角度與前軸瓜頭角度一致，防止鋼板位鐓平時前軸受力瓜頭上抬。最后由機(jī)械手將鍛件轉(zhuǎn)移至下道序。

前軸鋼板位處內(nèi)外拔模角可以通過圖4和圖8直觀的看出鐓平前后加工量的區(qū)別。

傳統(tǒng)前軸鋼板位如圖4所示。鋼板位正面處“尺寸17”以上的部分是需要加工的尺寸，機(jī)加工需要兩刀完成銑平面，鋼板位背面處“尺寸17”以下至“尺寸（62）”類似于三角形的區(qū)域?yàn)樾枰獧C(jī)加工的部分，單邊需要一刀完成，共四刀完成。

本發(fā)明墩平后前軸鋼板位截面如圖8所示。相對現(xiàn)有工藝可減少鋼板位內(nèi)、外拔模處8mm和10mm的機(jī)加工余量。

⑸采用500T壓力機(jī)在沖孔校正模上進(jìn)行沖孔校正，制成鏤空前軸鍛件；沖孔校正復(fù)合模具包括第二上模10、第二下模11、沖頭模座12、沖頭13、彈簧14或氣缸頂桿、彈簧導(dǎo)柱15，如圖7所示；其中，沖頭13固定在500T壓力機(jī)的沖頭模座12上；彈簧14裝于彈簧導(dǎo)柱15上或用氣缸頂桿，位于第二上模10與沖頭模座12之間，第二上模10、第二下模11和彈簧14或氣缸頂桿構(gòu)成沖孔校正工位。沖孔時第二上模10與第二下模11將前軸抱合在型腔內(nèi)，沖頭模座12帶動沖頭13繼續(xù)下壓進(jìn)行沖孔，其中沖頭13穿過第二上模10，第二上模10與沖頭模座12通過彈簧14及彈簧導(dǎo)柱15配合，留有一定的下壓量，沖孔后沖頭模座12上行時由彈簧14或氣缸頂桿吧沖頭13與前軸分開。

本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：（1）適應(yīng)所有鏤空前軸型號，減輕汽車前軸重量；（2）提高整體鍛造速度；（3）鍛件尺寸精度提高；（4）以少量設(shè)備和模具投入完成復(fù)雜前軸的鍛造生產(chǎn)；（5）鋼板位鐓平減少鍛件機(jī)加量，節(jié)約刀具成本。