用于制造车轴部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造车轴部件（１０，２０）的方法，所述方法具有以下步骤：在用于形成所述车轴部件（１０，２０）的模具中布置诸如管子等空心半成品；将流体引入所述空心半成品内部；以及以高压加载所述流体，从而使所述空心半成品根据所述模具变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造车轴部件的方法。技术背景通常，诸如车轮悬架臂等车轴部件通过各种制造方法制造。这些制 造方法的实例包括铸造、锻造或焊接。另外，还有所谓的液压成形(内高压成形，IHPF)，在液压成形过程中，将空心或管状部件暴露在液压中，使得空心部件的壁抵靠在阴模上。然而，这种方法具有如下缺点为使液压成形过程顺利完成(内高压成形，IHPF)，空心部件必须经过 预成形并且它的壁厚最多只能达到2.5mm。此外，为了恢复用于实际液 压成形过程的材料性质，通常在预成形之后必须进行热处理。因此，每个用于制造具有相对复杂形状的车轴部件的传统制造方法 的缺点在于需要很多处理步骤才能制成车轴部件。因此，车轴部件的制 造成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种经济的车轴部件制造方法。 上述目的通过权利要求1的方法而实现。本专利技术的其它有益改进则 在从属权利要求中给出。本专利技术用于制造车轴部件的方法包括以下步骤在用于形成所述车轴部件的阴模中布置诸如管子等非预成形的空心 半成品；将流体引入所述空心半成品内部；以及高压加载所述流体从而使所述空心半成品根据所述阴模变形。优选地，所述空心半成品的壁厚为至少2mm，优选为3 6mm，最优 选为4~5mm。优选地，所述压强在1200~2500巴(bar) ( 120X 106Pa~25X 106Pa) 的范围内，优选在1800-2200巴(180X 106Pa 220X 106Pa)的范围内。采用本专利技术的液压成形法，能够将诸如圆形管、椭圆形管、或四方 形管等传统半成品部件直接转变成车轴部件的最终形状，因此可以省略 一个对半成品部件进行预成形的步骤。特别地，由于本专利技术的液压成形法采用较高压强，因此能够实现上述情形。具有大于2mm并且最多大于 5mm壁厚的管子能够通过本专利技术的液压成形法直接转变成车轴部件的最 终形状。由于车轴部件不必预成形，因此，除了能够避免附加的工作步 骤外，还能够防止局部过大应变。这样，能够经济地制造出具有高强度 的车轴部件，而不需要进一步的变形步骤。因此，能够直接获得具有封闭式壁并且耐久性高的横截面，所述横截面没有受应力的焊缝。优选地，同时形成至少两个基本上相同或镜像对称的所述车轴部件， 并且在形成后将它们分离，因此只用一个形成过程就能制造多个所述车 轴部件。这能够进一步降低成本并且节省制造过程的时间。当至少两个长的车轴部件诸如车轮悬架臂等具有长的形状并且在形 成多个车轴部件时在纵向方向上重叠时，能够使在液压成形入口或出口的外伸部最小，因此同样也能使必须在形成之后除去的多余材料最少。 这将产生更好的效益。优选地，本专利技术的方法用于制造带有弹簧座延伸部的车轮悬架臂。 由于这种弹簧座延伸部在车辆的高度轴线Z方向上具有比车轮悬架臂的 另一个段小的尺寸，因此优选地，可以同时形成两个车轮悬架臂，并且 所述车轮悬架臂可以以所述弹簧座延伸部在纵向方向上重叠的方式形 成。形成之后，然后使两个所述车轮悬架臂彼此分离。这样，材料的产 量最大。优选地，用于形成所述车轴部件的模具被构造成使得所述弹簧座延 伸部沿所述车轮悬架臂的一个横向方向彼此分开至侧面。此外，本专利技术的液压成形法的优点在于，针对车轮悬架臂，弹簧座 延伸部通过适当的阴模设计能够容易地在车辆的牵引臂的一个横向方向 上分开至侧面。因此，例如，由于一对牵引臂的车轴座彼此间具有大的 距离并且位于车轮悬架的车轮附近，因此所述牵引臂经模制而具有优秀 的车轮操纵性能，同时弹簧从车轮上分开(在牵引臂的横向方向上沿朝向车辆中间的方向看)，因此能够改善所述弹簧的安装结构。换句话说， 所述牵引臂能够彼此间隔最大，而所述弹簧能够布置得比较靠近彼此。优选地，所述方法还具有将衬套焊接入接合座中的步骤，所述接合 座用于使所述车轮悬架臂可枢转地固定在车架上。优选地，由于在位于所述牵引臂的转动轴线的一端将基本上呈三角 形的片从一对侧壁上切除，并且上壁或下壁(上凸缘或下凸缘)或者由 切除形成的所述上壁或下壁的舌状段向所述接合座弯曲，使得所述上壁 或下壁能够焊接到所述牵引臂的侧壁上，因此，通过本专利技术的液压成形 法制成的牵引臂的刚度得到增加。这样，牵引臂在转动轴线的区域内具 有非常好的刚性。此外，在由本专利技术的液压成形法制成的车轴部件的壁中可以形成一 个或多个凹部或凸部。这种凹部或凸部实际上可以具有任何所期望的形 状，并且在这方面它们最好用有限元法(FEM)确定。只有原材料或半 成品材料或者特别是塑性形变的机械性质为此受到限制。而且，优选地， 如果中间段只需要承受较低的力，可以在其大致中间部分将所述凹部或 凸部的一部分切除，因此，通过液压成形法制成的车轮部件能够具有较 轻的重量。本专利技术液压成形法的主要优点在于，形成的车轮部件的局部应变率 不超过设定的数值。此外，液压成形法能够使车轮部件获得封闭横截面，在横截面中没 有任何高负载焊接缝隙。例如，只使用单一模具和液压成形设备的一个 冲程就能同时制成一对牵引臂。附图说明下面，参照附图借助于实施例对本专利技术作详细说明。然而，实施例 只是作为例子说明车轮悬架臂的制造过程。然而，如本领域普通技术人 员能够容易理解的那样，本专利技术还能够用于车辆的其它车轴部件和上部 结构部件。图1示出了牵引臂的第一实施例，其中，弹簧座延伸部安装在与牵引臂的枢轴承基本上相同的高度上。图2示出了可选择的实施例，其中，与图1中示出的实施例相反， 弹簧座延伸部布置得高于牵引臂的接合轴。图3示出了液压成形后的管子，从该管子中能够切割出两个基本相 同或镜像对称的牵引臂。具体实施方式如图3所示，空心本体由管子通过液压成形法制成，所述管子优选 由具有高断裂应变范围约为10% 15%，优选约为10%的钢材制成的圆钢 管。当在制造过程和/或腐蚀操作期间对断裂应变或塑性变形有更高要求 时，可以使用合适的精钢品种。如果对空心本体的强度有较高要求，还 可以使用多相钢。此处描述的方法尤其具有另外的优点，由于只需要单 一变形过程，因此多相钢将保持其附加强度。诸如预成形等附加变形过 程可能会排除使用这种钢材的可能性。同样地，诸如铝合金等具有合适 的材料性质的不含铁的金属还可以考虑作为用于半成品毛坯的材料。另 外，根据所期望的形状，还可以使用四方形管、椭圆形管或其它横截面 形状的管子作为用于液压成形的半成品毛坯。在液压成形之后，还需要除去位于前端和后端的多余材料，该多余 材料由入口和出口造成。如图1所示，根据一对牵引臂IO、 20的弹簧座 延伸部ll、 21的形状，通过将图3的空心本体在中间分离，最终可以从 如图3所示的空心本体中制成两个牵引臂10、 20。牵引臂10、 20的形状可以通过有限元方法优化，使得牵引臂10、 20具有较佳的弯曲、扭转刚性和拉伸、压縮应力水平。为了增加刚性， 牵引臂10、 20设置有凹部17、 27、 29。为了减轻牵引臂10、 20的重量， 通过例如激光切割将凹部17、 27、 29的中间或中心段除去。此外，用于 牵引臂10、 20的枢轴承的衬套(未示出)被焊接在已通过液压成形构成 的接合座12、 22上。为了改善将相应力引入牵引臂10、 20的枢轴承的 衬套(未示出)的状况，再通过例如激光切割在牵引臂10、 20邻近接合 座12、 22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造车轴部件的方法，所述方法包括以下步骤：在用于形成所述车轴部件的阴模中布置诸如管子等非预成形的空心半成品；将流体引入所述空心半成品内部；以及高压加载所述流体从而使所述空心半成品根据所述阴模变形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉夫德鲁斯，罗尔夫施皮尔曼，
申请(专利权)人：塞夫霍兰德有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]