本發(fā)明屬于汽車前軸鍛造工藝技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種鏤空汽車前軸的鍛造方法。

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)多采用輥鍛工藝、輥模鍛復(fù)合工藝和熱模鍛工藝。以輥模鍛復(fù)合工藝為例，前軸鍛造工藝流程為：圓鋼加熱→輥鍛制坯→壓彎、預(yù)鍛、終鍛→熱切邊→熱校正。前軸鍛造工藝采用中頻加熱爐、輥鍛機(jī)、16000T電動(dòng)螺旋壓力機(jī)和1600T液壓機(jī)等設(shè)備。鏤空汽車前軸屬引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的前沿高端產(chǎn)品，即在前軸的中間非強(qiáng)度部位沖孔，不僅減輕前軸的重量，而且大大增加前軸的耐沖擊能力和抗彎曲、抗振動(dòng)強(qiáng)度。若采用現(xiàn)有輥模鍛復(fù)合工藝鍛造前軸，則需在熱切邊與熱校正工序之間增加沖孔工序，需增加兩臺(tái)2000T以上的油壓機(jī)，且存在以下問(wèn)題。一是節(jié)拍，原因是增加工序、增加轉(zhuǎn)運(yùn)工步；二是脫模，原因是光增加設(shè)備還不足，模具設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致脫模困難；三是落料，原因是沖孔完成后，連皮需要排除、否則影響沖孔效果、對(duì)設(shè)備也有危害；四是投資大、占用場(chǎng)地大和利用現(xiàn)有設(shè)備率低的問(wèn)題。另外，由于現(xiàn)有輥模鍛復(fù)合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，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)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種僅需一臺(tái)2000T油壓機(jī)既可完成墩平、沖孔、校正的鏤空汽車前軸的鍛造方法，可減少鋼板位內(nèi)、外拔模處8mm和10mm的機(jī)加工余量，避免人員、設(shè)備、刀具、材料的浪費(fèi)，適合在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上對(duì)鏤空汽車前軸進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種鏤空汽車前軸的鍛造方法，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，再用電動(dòng)螺旋壓力機(jī)將輥鍛坯在壓彎模中壓彎制成前軸毛坯；

⑵采用電動(dòng)螺旋壓力機(jī)在終鍛模具型腔內(nèi)將前軸毛坯進(jìn)行終鍛制成前軸終鍛坯；

⑶采用1600T液壓機(jī)將前軸鍛件周邊的飛邊進(jìn)行熱切邊；

⑷采用2000T油壓機(jī)將切邊后的前軸鍛件在墩平及沖孔校正復(fù)合模具中進(jìn)行墩平、沖孔校正，制成鏤空前軸鍛件；墩平及沖孔校正復(fù)合模具包括上模座、鋼板位壓板、鋼板位下支塊、下模座、沖頭、彈簧、上模、下模和油缸；其中，鋼板位壓板固定在上模座上，鋼板位下支塊包括鋼板位下支塊左固定塊和鋼板位下支塊右移動(dòng)塊，鋼板位下支塊左固定塊固定在下模座上，鋼板位下支塊右移動(dòng)塊底面與導(dǎo)軌配合，并與固定在下模座上的油缸連接，鋼板位壓板與鋼板位下支塊構(gòu)成墩平工位；上模固定在上模座上，下模固定在下模座上，沖頭固定在上模座上，彈簧裝于彈簧軸上，且位于上模與上模座之間，上模、下模和彈簧構(gòu)成沖孔校正工位。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的鋼板位下支塊左固定塊和鋼板位下支塊右移動(dòng)塊上表面形狀與鋼板位內(nèi)、外拔模角墩平設(shè)計(jì)尺寸一致。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的上模座上設(shè)有與鋼板位下支塊右移動(dòng)塊配合的上模座壓緊塊，可以是斜面壓緊方式。

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

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的鋼板位下支塊右移動(dòng)塊裝于下支塊移動(dòng)座上，該下支塊移動(dòng)座底面與導(dǎo)軌配合，并與固定在下模座上的油缸連接。因鋼板位下支塊右移動(dòng)塊與下支塊移動(dòng)座可分離，因而可通過(guò)更換鋼板位下支塊右移動(dòng)塊、鋼板位下支塊左固定塊來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的產(chǎn)品生產(chǎn)。

本發(fā)明的先進(jìn)性和創(chuàng)造性表現(xiàn)在：前軸經(jīng)切邊后，利用2000噸液壓機(jī)對(duì)前軸進(jìn)行鋼板位墩平和中心線沖孔校正經(jīng)過(guò)墩平校正模具一次完成墩平、沖孔校正工藝；減少設(shè)備投入（20%）、節(jié)約模具成本（40%）、減少鍛件重量（8%）、節(jié)約刀具成本（40%）。

本發(fā)明通過(guò)墩平校正工藝減少刀具、人員浪費(fèi)，保證產(chǎn)品質(zhì)量好、設(shè)備及模具投資少、材料利用率高，適合利用現(xiàn)有設(shè)備大批量生產(chǎn)鏤空汽車前軸。

附圖說(shuō)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為墩平及沖孔校正復(fù)合模具截面示意圖。

圖6為墩平及沖孔校正復(fù)合模具剖示圖。

圖7為墩平后前軸鋼板位截面示意圖。

圖示編號(hào)零部件名稱：1.上模座、2.鋼板位壓板、3.鋼板位下支塊右移動(dòng)塊、4.下模座、5.沖頭、6.彈簧、7.上模、8.下模。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)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。前軸可鏤空的形式，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。這些鏤空的形狀及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)明鏤空汽車前軸的鍛造方法包括以下工藝步驟。

（1）將圓鋼在中頻加熱爐加熱至鍛造溫度后，先用輥鍛機(jī)將加熱圓鋼輥鍛制坯，再用16000T電動(dòng)螺旋壓力機(jī)將輥鍛坯在壓彎模中壓彎制成前軸毛坯。

⑵采用16000T電動(dòng)螺旋壓力機(jī)在終鍛模具型腔內(nèi)將前軸毛坯進(jìn)行終鍛制成前軸終鍛坯。

⑶采用1600T液壓機(jī)將前軸鍛件周邊的飛邊進(jìn)行熱切邊。

⑷采用2000T油壓機(jī)將切邊后的前軸鍛件在墩平及沖孔校正復(fù)合模具中進(jìn)行墩平、沖孔校正，制成鏤空前軸鍛件；墩平及沖孔校正復(fù)合模具包括上模座1、兩組鋼板位壓板2、兩組鋼板位下支塊、下模座4、沖頭5、彈簧6、上模7、下模8和兩組油缸，如圖5、圖6所示；其中，兩組鋼板位壓板2對(duì)應(yīng)固定在上模座1上，鋼板位下支塊包括鋼板位下支塊左固定塊和鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3，兩組鋼板位下支塊左固定塊對(duì)應(yīng)固定在下模座4上，兩組鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3分別裝于下支塊移動(dòng)座上，該下支塊移動(dòng)座底面與導(dǎo)軌配合，并分別與固定在下模座4上的兩組油缸連接，兩組鋼板位壓板2與兩組鋼板位下支塊構(gòu)成墩平工位；鋼板位下支塊左固定塊和鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3上表面形狀與鋼板位內(nèi)、外拔模角墩平設(shè)計(jì)尺寸一致，相對(duì)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；上模7固定在上模座上（有Z方向的自由度），下模8固定在下模座4上，沖頭5固定在上模座1上，彈簧6裝于彈簧軸上，且位于上模7與上模座1之間，上模7、下模8和彈簧6構(gòu)成沖孔校正工位；沖頭為1－5個(gè)；上模座1上設(shè)有與鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3配合的上模座壓緊塊。

⑸熱處理，噴丸，探傷，油漆。

⑹冷校正，機(jī)加，檢查，入庫(kù)。

前軸鋼板位處內(nèi)外拔模角可以通過(guò)圖4和圖7直觀的看出墩平前后加工量的區(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7所示。前軸鍛件通過(guò)機(jī)械手放置在墩平及沖孔校正復(fù)合模具的墩平工位中，鋼板位放置相應(yīng)的位置。放置后，鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3在油缸的帶動(dòng)下向內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)上模座1向下移動(dòng)繼續(xù)帶動(dòng)鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3向內(nèi)滑動(dòng)至合模狀態(tài)，此時(shí)鋼板位壓塊2也到達(dá)設(shè)定位置，從而使鋼板位內(nèi)、外拔模角墩平至設(shè)計(jì)尺寸。然后上模座1升起，帶動(dòng)鋼板位壓板2脫模，鋼板位下支塊右移動(dòng)塊3脫模。然后機(jī)械手將墩平后的鍛坯移動(dòng)到墩平及沖孔校正復(fù)合模具的沖孔校正工位中，上模座1向下移動(dòng)帶動(dòng)上模7和沖頭5向下移動(dòng)，上模7先接觸到鍛坯，在上模座1的帶動(dòng)下繼續(xù)向下移動(dòng)至上模7和下模8合模狀態(tài)，此時(shí)完成沖孔和校正，然后沖頭5、上模7和下模8隨上模座1上移脫模。最后由機(jī)械手將鍛件轉(zhuǎn)移至下道序。

以年產(chǎn)量50萬(wàn)件計(jì)算，每年可節(jié)約52萬(wàn)-84萬(wàn)（人民幣）。