一种汽车管类零件内高压成形工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车管类零件内高压成形工艺，选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.13‑0.16之间，塑性应变比r值1.4以上，将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，本发明专利技术涉及汽车配件技术领域。该汽车管类零件内高压成形工艺，通过在采用低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝可以大大减轻汽车零件的重量，同时采用以空代实，即对承受以弯曲或扭转载荷为主的构建，采用空心结构，这样既可减轻重量，又可以充分利用材料的强度和刚度。

An Internal High Pressure Forming Process for Automobile Tube Parts

The invention discloses an internal high pressure forming process for automotive tube parts, in which the tube culture designed with low carbon and low alloy composition is selected, and trace elements vanadium, niobium, titanium and aluminium are added. After the tube billet is passed through a continuous roller hearth heat treatment furnace, the spray cooling and quenching heat treatment process is carried out, so that the plasticity of the tube reaches more than 40%, the strain hardening index n is between 0.13 and 0.16, and the plastic strain ratio R is 1. The invention relates to the technical field of automobile parts, in which the cylindrical blank is mounted on an external high-pressure forming die, and the internal high-pressure forming die and the ring punch are closed. The weight of automobile tube parts can be greatly reduced by adopting tube culture with low carbon and low alloy composition and adding trace elements vanadium, niobium, titanium and aluminium. At the same time, the hollow structure is adopted for the construction bearing bending or torsional loads, which can not only reduce the weight, but also make full use of the strength of materials. And stiffness.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车管类零件内高压成形工艺
本专利技术涉及汽车配件
，具体为一种汽车管类零件内高压成形工艺。
技术介绍
汽车配件加工是构成汽车配件加工整体的各单元及服务于汽车配件加工的产品。随着汽车配件加工市场竞争的日趋激烈，环保理念的深入人心，以及技术的不断升级和应用，国际汽车配件加工零部件行业近年来呈现出如下发展特征：汽车配件加工系统配套、模块化供应趋势方兴未艾；汽车配件加工采购全球化；汽车配件加工产业转移速度加快。汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件体系作支撑。整车自主品牌与技术创新需要零部件作基础，零部件的自主创新又对整车产业的发展产生强大推动力，他们是相互影响、相互作用的，没有整车的自主品牌，强大零部件体系的研发创新能力难以迸发，没有强大零部件体系的支撑，自主品牌的做大做强将难以为继。随着社会的发展，汽车的产量越来越多，汽车零件的生产也越来越多，使用成本也越来越高，进而导致出现一方面需要提高零件强度，一方面需要减轻零件质量，降低使用成本自相矛盾的问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种汽车管类零件内高压成形工艺，解决了一方面需要提高零件强度，一方面需要减轻零件质量，降低使用成本自相矛盾的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种汽车管类零件内高压成形工艺，具体包括如下步骤：步骤一、选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.13-0.16之间，塑性应变比r值1.4以上。步骤二、将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，通过筒形坯料和模具的共同配合，在筒形坯料的内外两侧分别形成相互独立的外高压密闭腔体和内高压密闭腔体。步骤三、释放高压液体，退出环形冲头，垂直打开内高压成形模具和水平移除外高压成形模具，取出成形后的零件。步骤四、通过在内高压成形后的管件上截取一段长度做试样，随后做机械性能测试，并对成形后的零件进行尺寸检测，使其管壁厚均匀保持在1mm，四端口尺寸相同。步骤五、完成尺寸和机械能测试结束后，对该完成尺寸检测的零件进行抽检，并在抽检结束后，完成包装输送即可。优选的，选择低碳低合金成分设计的管培可以降低碳和硅含量。优选的，内高压为±0.4Mpa、位移±0.02mm。优选的，初始管坯的直径为60mm。优选的，所述步骤一中微量元素钒的含量为10-15克、铌的含量为11-14克、钛的含量为8-12克、铝的含量为13-17克。优选的，所述步骤一中热处理炉处理管坯的时间为20-25分钟，热处理温度为120-150度，且喷水冷却的时间为5-7分钟。(三)有益效果本专利技术提供了一种汽车管类零件内高压成形工艺。具备以下有益效果：该汽车管类零件内高压成形工艺，通过在采用低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝可以大大减轻汽车零件的重量，同时采用以空代实，即对承受以弯曲或扭转载荷为主的构建，采用空心结构，这样既可减轻重量，又可以充分利用材料的强度和刚度。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供三种技术方案：一种汽车管类零件内高压成形工艺，具体包括以下实施例：实施例1步骤一、选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.15之间，塑性应变比r值1.4以上，钒的含量为13克，铌的含量为12克，钛的含量为10克，铝的含量为15克，热处理炉处理管坯的时间为22分钟，且热处理温度为130度，喷水时间为5.5分钟。步骤二、将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，通过筒形坯料和模具的共同配合，在筒形坯料的内外两侧分别形成相互独立的外高压密闭腔体和内高压密闭腔体。步骤三、释放高压液体，退出环形冲头，垂直打开内高压成形模具和水平移除外高压成形模具，取出成形后的零件。步骤四、通过在内高压成形后的管件上截取一段长度做试样，随后做机械性能测试，并对成形后的零件进行尺寸检测，使其管壁厚均匀保持在1mm，四端口尺寸相同。步骤五、完成尺寸和机械能测试结束后，对该完成尺寸检测的零件进行抽检，并在抽检结束后，完成包装输送即可。实施例2步骤一、选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.13之间，塑性应变比r值1.4以上，钒的含量为12克，铌的含量为13克，钛的含量为11克，铝的含量为16克，热处理炉处理管坯的时间为24分钟，且热处理温度为135度，喷水时间为6分钟。步骤二、将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，通过筒形坯料和模具的共同配合，在筒形坯料的内外两侧分别形成相互独立的外高压密闭腔体和内高压密闭腔体。步骤三、释放高压液体，退出环形冲头，垂直打开内高压成形模具和水平移除外高压成形模具，取出成形后的零件。步骤四、通过在内高压成形后的管件上截取一段长度做试样，随后做机械性能测试，并对成形后的零件进行尺寸检测，使其管壁厚均匀保持在1mm，四端口尺寸相同。步骤五、完成尺寸和机械能测试结束后，对该完成尺寸检测的零件进行抽检，并在抽检结束后，完成包装输送即可。实施例3步骤一、选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.16之间，塑性应变比r值1.4以上，钒的含量为15克，铌的含量为14克，钛的含量为9克，铝的含量为17克，热处理炉处理管坯的时间为25分钟，且热处理温度为140度，喷水时间为7分钟。步骤二、将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，通过筒形坯料和模具的共同配合，在筒形坯料的内外两侧分别形成相互独立的外高压密闭腔体和内高压密闭腔体。步骤三、释放高压液体，退出环形冲头，垂直打开内高压成形模具和水平移除外高压成形模具，取出成形后的零件。步骤四、通过在内高压成形后的管件上截取一段长度做试样，随后做机械性能测试，并对成形后的零件进行尺寸检测，使其管壁厚均匀保持在1mm，四端口尺寸相同。步骤五、完成尺寸和机械能测试结束后，对该完成尺寸检测的零件进行抽检，并在抽检结束后，完成包装输送即可。采用实施例1-3所述汽车管类零件内高压成形工艺的优点案例，具体案例如下：案例1：内高压成形排气歧管件与铸件相比，其优点为，质量减轻30％-40％，寿命提高2-3倍，研制周期缩短60％；内高压成形排气歧管与冲压焊接成型件相比，其优点为，减少制造工序，焊接量小，产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车管类零件内高压成形工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤一、选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.13‑0.16之间，塑性应变比r值1.4以上。步骤二、将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，通过筒形坯料和模具的共同配合，在筒形坯料的内外两侧分别形成相互独立的外高压密闭腔体和内高压密闭腔体。步骤三、释放高压液体，退出环形冲头，垂直打开内高压成形模具和水平移除外高压成形模具，取出成形后的零件。步骤四、通过在内高压成形后的管件上截取一段长度做试样，随后做机械性能测试，并对成形后的零件进行尺寸检测，使其管壁厚均匀保持在1mm，四端口尺寸相同。步骤五、完成尺寸和机械能测试结束后，对该完成尺寸检测的零件进行抽检，并在抽检结束后，完成包装输送即可。

【技术特征摘要】
1.一种汽车管类零件内高压成形工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤一、选择低碳低合金成分设计的管培，并添加微量元素钒、铌、钛、铝，将管坯通过连续辊底式热处理炉后，进行喷水冷却和调质热处理工艺，使管材塑性达到40％以上，应变硬化指数n值在0.13-0.16之间，塑性应变比r值1.4以上。步骤二、将筒形坯料套装于外高压成形模具之上，闭合内高压成形模具和环形冲头，通过筒形坯料和模具的共同配合，在筒形坯料的内外两侧分别形成相互独立的外高压密闭腔体和内高压密闭腔体。步骤三、释放高压液体，退出环形冲头，垂直打开内高压成形模具和水平移除外高压成形模具，取出成形后的零件。步骤四、通过在内高压成形后的管件上截取一段长度做试样，随后做机械性能测试，并对成形后的零件进行尺寸检测，使其管壁厚均匀保持在1mm，四端口尺寸相同。步骤五、完成尺寸和机械能测试结束后，对该完成尺寸检测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雷，
申请(专利权)人：房县诚信汽配有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42