大落差空心矩形截面汽车前轴管件的成形方法技术

本申请公开一种大落差空心矩形截面汽车前轴管件的成形方法，所述成形方法在三向液压机上使用。管坯端部进行第一次加热，温度场由端部到里侧阶梯式降低，利用左、右增厚模包住管坯外端并向内推压实现内腔增厚；两侧第二次加热后进行冲压弯曲，上模压缩管坯中部向下运动，弯曲左模、右模向内工进补料，制得大落差的弯曲管坯；利用模具进行整体压制成形，得到变截面的空心矩形前轴管件，横梁、弯脖、拳头为不同尺寸的矩形截面，两端拳头壁厚增厚；加工拳头的上下表面以及主销孔后，在拳头外端焊接封堵，在横梁左右部焊接组合式钢板弹簧座。本发明专利技术制得的大落差汽车前轴管件，具有重量轻、成形质量好、承载性能高、材料利用率高和适用范围广等优点。围广等优点。围广等优点。

【技术实现步骤摘要】
大落差空心矩形截面汽车前轴管件的成形方法


[0001]本专利技术属于汽车前轴制造
，具体涉及一种大落差空心矩形截面汽车前轴管件的成形方法。

技术介绍

[0002]汽车前轴一般由中部横梁、两侧的弯脖、两端的拳头组成。目前市场上主流的汽车前轴主要采用锻造的制造工艺方法，其中整体锻造前轴的市场占比较大，其横梁与弯脖均为实心的工字梁结构，并与两端实心拳头整体锻造成形，横梁中部工字形截面的上下表面近似于同等宽度，由于板簧座集成在横梁两侧以及受到安装在钢板弹簧座的骑马螺栓的位置限制，导致横梁两侧的工字形截面的上表面宽度大于下表面宽度。锻造前轴，制造工艺较成熟，板簧座与前轴一体成形，减少了板簧座的分体焊接，已大量用于轴荷3.5T～7T的前桥。锻造前轴重量较大，不易轻量化，材料利用率在80％左右；成形过程需要大型锻造设备，模具开发成本较高而且不易于换型；板簧座下部的宽度较小、抗弯强度不足，板簧座上部与两侧的结构差异大，存在较大的应力集中。
[0003]中国专利【CN102240892A】公开了一种空心前轴成形方法:管坯下料—端部和过渡区加热—端部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大落差空心矩形截面汽车前轴管件的成形方法，其特征是：所述成形方法包括如下步骤：步骤1：管坯下料选取无缝钢管，外径为φd1，壁厚为t1，初始长度L1为前轴产品长度L0的(1.1～1.3)倍；步骤2：端部第一次加热采用中频感应加热炉加热管坯两端，使得端部长度为L
11
的高温区加热温度为T1＝950℃～1050℃，高温区里侧长度为L
12
的中温区加热温度由T1线性降至T2＝800℃～750℃，中温区里侧长度为L
13
的低温区温度由T2降至室温T3；步骤3：增厚端部在三向液压机上，利用上夹持模(1)、下夹持模(1a)固定管坯(3)的中部，利用增厚左模(2)、增厚右模(2a)包住管坯(3)外端保持外径φd1不变，并同步向内工进，单侧工进量S1，使端部加热区域增厚，其中端部长度为L
21
＝(0.4～0.7)L
11
的部分，壁厚增至t2＝(1.8～2.3)t1；L
21
里侧长度为L
22
＝(0.5～0.7)L
12
的区域，壁厚由t2逐渐递减至管坯初始壁厚t1，内腔过渡圆角半径R0不小于80mm；步骤4：第二次加热用中频感应加热炉将增厚管坯的两端加热，加热区域距端部长度为L
23
＝(4.2～6.5)d1，加热温度为T4＝850℃～950℃。步骤5：三向液压机上冲压弯曲成形先将管坯对中放置在顶杆(6)上，弯曲左模(4)、弯曲右模(4a)包住管坯的左右端部，液压机主滑块带动弯曲上模(5)压缩管坯中部向下运动，工进量为S2，顶杆(6)托着管坯中部同步向下，同时液压机左滑块、右滑块带动弯曲左模(4)、弯曲右模(4a)向内工进S3，而且S3＝(0.20～0.35)S2，制得大落差的弯曲管坯(7)：中部横梁(7c)仍为直径为φd1的圆管，两侧端部圆管(7a)向上弯曲形成弯脖(7b)，弯脖(7b)与水平线的夹角为θ1，两端圆管(7a)与中部横梁的高度差为H0＝(0.5～1.8)d1，弯脖(7b)处横截面为高度小宽度大的椭圆形，弯脖(7b)左右两端的弯曲区内侧圆弧不产生褶皱，外侧圆弧(7e)、(7f)的壁厚减薄率不超过15％；步骤6：整体压制成形在三向液压机上，利用压制成形模具从上方以及前后两侧对弯曲管坯进行整体压制成形，得到左右结构对称的变截面前轴管件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王连东，杨崇伟，吴越，杨东峰，冯凯，李金蔚，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：