一种汽车驱动桥壳的擀型冷挤压加工方法和装置，采用擀型冷挤压工艺制造驱动桥壳中间膨起的琵琶形壳体，即在桥壳毛坯或半成品两端加载轴向压力，在成型模中，利用专用驱动装置的擀压辊轮对该工件内壁进行反复滚动和渐进的擀型冷挤压操作，将工件加工成所需的桥壳形状。由于桥壳中间琵琶孔采用扩孔和擀面式冷挤压工艺加工成型，其金属材料被多次、渐进地进行体积转移，且变形部分材料厚度基本保持不变，使得该区域钢材的金相组织很细密，并得到表面硬化处理，大大增强了桥壳主体相应部位的各项机械性能，提高了桥壳的整体机械强度和刚性。该方法工艺简单、操作方便，专用设备和模具的投资小，工作可靠、产品换型简单、容易，适合多品种大批量生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新的制造汽车桥壳的工艺方法和装置，确切地说，涉及一 种汽车驱动桥壳的擀型冷挤压加工方法和专用装置，属于金属板或管、棒或型 材的基本无切削加工或处理的金属成型
技术介绍
汽车的车桥用于支承车身和车架上的各种载荷并传递给车轮，以调节整车运动学和动力学性能。按照车桥的功能分类，有四种车桥驱动桥、转向桥、 转向驱动桥和支撑桥。其中驱动桥的组成构件主要包括桥壳3、差-减速器 总成2、半轴l、轮毂制动鼓总成4和制动器总成5等部件(参见图1),其中 驱动桥壳3是安装差-减速器总成2、半轴l、轮毂制动鼓总成4、制动器总成 5和悬架的汽车动力基础构件，除了用于支承并保护差-减速器总成2、半轴l 和轮毅制动鼓总成4等传动构件，使其具有良好的传动性能外，还要作为支撑 驱动车轮的横梁，使得左、右驱动车轮的轴向位置保持相对固定，并使得作为 汽车行驶系的主要组件的驱动桥和支撑桥一起承受板簧上的车身和车架上部的 整车载荷重量，以及在汽车行驶时，承受传动轴传递过来的各种驱动力、驱动力矩和制动时产生的制动力与制动力矩，并通过悬架传给车架。因此，驱动车 桥的桥壳是保证汽车正常运行的工作可靠性和使用寿命的关键部件，它对其机 械强度、刚度和耐疲劳性能等都有较高要求。参见图2， 一般驱动桥桥壳通常包括三部分位于中间膨起的琵琶形壳体7 和两端的两个轴管6,图中8是三角板。目前囯内外的驱动桥壳的生产方式基 本上分为四种铸造式、冲焊式、挤涨式、插管式。下面分别作一简单介绍(l)铸造式桥壳以铸造方法制造桥壳毛坯，再进行机械加工完成产品。 此种结构用球墨铸铁(也有在球铁中加入适量的镍)、或铸钢材料铸造位于中间的琵琶形壳体部分，对其进行机械加工后，再在其两端压入较长的无缝钢管， 作为半轴套管并用螺栓或销轴固定，以达到较好的压配效果。该工艺方法的特点是l)桥壳的刚性好，但是耐冲击韧性和强度性能差， 通常以增加壳体厚度来达到设计要求。小批量生产投资较小，比较适合囯内的 小批量生产。2)由于铸造工艺特点，当车桥轮距、钢板簧中心距、轮毂轴承等 尺寸变化时，桥壳都必须重新设计，所以，这种方法生产的产品改型困难，也 不适合多品种生产。3)由于对材料和热处理有较高要求，生产废品率较高，使 生产成本相应提高。4)材料消耗大，外形粗笨、重量大。5)耗能大，生产条 件差，环境污染严重。(2) 冲焊式桥壳以低碳钢钢板(16Mn)为原材料，分别冲压成上、下 两个半壳体后，再对焊连接成为中间壳体，然后在该中间壳体的前侧、后侧和 两端分别焊接加强环、后盖和两个轴管等零件后，经过机械加工而制成。该工艺方法的特点是l)产品改型灵活、便利。2)自重轻，与铸造桥壳 比较，重量可降低10%-20%。 3)废品率低，生产效率高，适合大批量生产， 因此被囯内轻型车和囯外大多数车型所普遍采用。4)生产设备多、模具多、投 资大，材料利用率低，不适合多品种生产。5)焊接变形严重，尽管采用多种方 法消除焊接内应力，但是在汽车重载或在崎岖不平道路上行驶时，桥壳容易变 形，既影响车桥的传动性能，又可能造成桥壳内部的半轴、齿轮等零件的损坏， 使得该桥壳工作可靠性差、容易失效。6)在重型车领域，必须采用热冲压成型， 能耗大，设备投资大。(3) 钢管挤涨成型的整体式桥壳采用中低碳钢(如35号钢或16Mn) 无缝钢管经多次挤涨加工成型。这种工艺方法比较先进，但对材质要求很高， 既要强度高、刚性好，又要有很好的拉延性和冲击韧性。该工艺方法的特点是1)由于桥壳加工是冷挤涨变形过程，所以这种工艺 生产的桥壳的机械性能与刚度好。2)用型材加工，材料利用率较高。3)减少 了焊接面积，产品变性小。4)需要专用的成型设备和成型技术，投资大。5) 对材料的延展性、强度等综合性能指标有较高要求，增加原材料成本。6)生产效率低，废品率高，提高了制造成本。(4)插管式桥壳(又称组合式桥壳或支架式桥壳)将主减速器壳体与中 部琵琶形桥壳铸成一体，两端压入无缝钢管，再用销轴或螺栓将其固连为一体。 这种桥壳虽然重量较轻，差-减速齿轮轴承座的支撑刚性好，铸造加工工 艺比较简单、容易，但是桥壳的刚性和机械强度差，只适用于轻型车辆；尤其 在维护差-减速器时，必须拆下整个驱动桥，否则无法对差-减速器器进行拆 检。因此这种工艺不适合大量生产，而且，现在已经很少使用这种工艺。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种汽车驱动桥壳的擀型冷挤压加工方法 和装置，本专利技术是综合现有技术的各种生产工艺的特点，并针对现有桥壳制造 中存在的问题，结合多年生产实践和经验，研制专利技术的一种生产汽车驱动桥壳 中段的新工艺及其专用装置。该擀型冷挤压的生产工艺步骤简单、容易操作， 专用装置和模具结构简单、制造容易，成本低，生产过程没有污染，产品机械 强度高、工作可靠。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种汽车驱动桥壳的擀型冷挤压加工方 法，其特征在于采用擀型冷挤压工艺制造驱动桥壳中间膨起的琵琶形壳体， 也就是在桥壳毛坯或桥壳半成品两端加载轴向压力，在成型模中，利用专用擀 压辊轮对该工件内壁进行反复滚动和渐次径向进给的擀型冷挤压操作，将工件 加工成所需要的桥壳形状。所述制造驱动桥壳中间琵琶形壳体的擀型冷挤压加工方法包括下列工序(1) 制备驱动桥壳毛坯或桥壳半成品；(2) 在桥壳毛坯或半成品中间位置开设窄长形轴向通槽；(3 )在工件两端分别施加轴向压力，利用四连杆^L构对工件上的窄长形轴 向通4曹进4亍扩口；(4)保持工件两端的轴向压力，在中间轴向通孔内放置擀压辊轮，并使由 驱动装置带动旋转的该擀压辊轮按照设定速度在工件内壁进行渐次径向进给、反复滚压的冷挤压操作；(5 )擀压辊轮旋转设定圈数后，使工件内壁和外壁分别按照擀压辊轮的运 动轨迹和前后两个成型模具的模腔形状逐渐挤压变形；(6)当擀型冷挤压工艺使得工件成型，即其达到驱动桥壳中段的图纸尺寸 要求后，结束该工序操作，转入其它工序对工件进行后续加工。所述工序(4)和(5)中，擀压辊轮对工件内壁进行渐次径向进给、反复 滚压的冷挤压操作时，在前后两个成型模具的两侧分别装设有一个支撑滚轮抵 靠在工件相对应的变截面位置上，以使工件能够按照设计要求改变形状。所述工序(4)中，擀压辊轮对工件内壁进行的渐次进给、反复滚压的冷挤 压#:作是按照阿基米德螺线轨迹执行的，此时的工艺参数是转速5~100转 /分，进给2 10mm/转。为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种用于汽车驱动桥壳的擀型冷挤压 加工方法的擀压辊轮驱动装置，其特征在于所述驱动装置是利用电机通过减 速机构带动垂直主轴旋转，该垂直主轴的上、下端分别装有一对双联齿轮，并 藉由该一对双联齿轮中位于内侧的上、下两个齿轮分别啮合带动位于工件上、 下侧的两个转盘齿轮同步转动，再通过安装在该两个转盘齿轮上的四个滑块分 为两组分别带动各自的擀压辊轮在静止工件的中间通孔内滚动擀压；所述一对 双联齿轮中位于外侧的上、下两个差速齿轮分别通过圆锥齿轮付带动上、下两 个双螺旋丝杠旋转，由该两个双螺旋丝杠分别带动滑块在转盘齿轮上径向移动， 使辊轮实现径向进给。所述驱动装置还包括设置在静止不动的工作台上的前后两个成型模具和位于该成型模具左右两侧的四个辅助推顶的滚轮。所述擀压辊轮是由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车驱动桥壳的擀型冷挤压加工方法，其特征在于：采用擀型冷挤压工艺制造驱动桥壳中间膨起的琵琶形壳体，也就是在桥壳毛坯或桥壳半成品两端加载轴向压力，在成型模中，利用专用擀压辊轮对该工件内壁进行反复滚动和渐次径向进给的擀型冷挤压操作，将工件加工成所需要的桥壳形状。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏松涛，
申请(专利权)人：梅利红，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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