汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺制造技术

一种汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺，包括如下步骤：1）将开口后的桥壳工件放入胀形外模内；2）将胀形内模伸入到桥壳工件的胀形变形区处；3）胀形外模合模，并将胀形外模的支撑机构压在桥壳琵琶包的胀形变形区与非变形区之间的过渡面上；4）两个推力液压缸向胀形内模施加相等且平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力，多级辅助液压缸向胀形内模施加垂直于桥壳工件轴向方向的辅助液压力；所述桥壳工件受到的胀形力为所述胀形推力垂直分力和辅助液压力的合力，桥壳工件在胀形力的作用下发生胀形变形，并带动用于维持桥壳工件稳定胀形变形的自旋螺杆机构旋转，使位于两铰链座之间的螺杆长度的变化速率与两铰链座之间的相对运动速率相等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工
，具体的为一种汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺。
技术介绍
汽车制造业在我国国民经济中具有举足轻重的作用，近年来，我国的国民经济高速发展，与此同时汽车工业也蓬勃发展。从汽车整车到部件的性能，都已经成为了目前工业研究的主要课题，而桥壳作为汽车的重要零件之一，桥壳不仅对汽车起着支撑作用，而且还是差速器、主减速器以及驱动车轮传动装置的外壳。汽车桥壳质量对整车性能的影响非常大，桥壳不仅需要具备足够的强度、刚度和疲劳寿命，而且还应结构简单，成本较低，质量轻，易于拆装和维护。汽车桥壳成型方法主要有以下几种，其优缺点如下 铸造成型工艺 优点易铸造成形形状复杂和壁厚不均的桥壳，刚度、强度较大； 缺点控制成形流动困难，易产生裂纹、气孔，且重量大，后续加工复杂，焊接工序易产生裂纹、变形； 适用范围主要适用于中、重型载重汽车的后桥壳生产。冲压-焊接成型工艺 优点工艺性好，废品率较低，可靠性高，容易制造，加工余量小，质量轻，精度高，价格较低，产品改型方便，易实现生产自动化； 缺点工序繁多，仅适合简单的几何形状的桥壳生产，且生产得到的桥壳强度较低，耗资大；另外还具有对焊接要求高，质量难以保证，易产生裂纹、变形、漏孔的缺陷，并且焊接区容易域疲劳断裂； 适用范围适用范围较广，一般用于轻型车、农用车。扩张成形 优点扩张成型工艺是是冲压-焊接成型工艺的派生，但其工作量减少，加工效率高，密封性好，得到的桥壳的刚度和强度高、重量轻； 缺点纵向开缝处易产生横向裂纹，琵琶包处翻边宽度不均匀，侧面易起皱拉伤； 适用范围主要适用于小轿车，轻、中型载重汽车。机械胀形 优点工作量减少，加工效率高，得到的后桥重量轻，可生产尺寸较高、形状复杂的桥壳，且坯料利用率和生产效率均较高，后桥的综合力学性能高； 缺点胀形力难以控制，胀形机理和过程复杂，易产生裂纹； 适用范围主要适用于乘用车和轻中型载货汽车。液压胀形 优点材料利用率高，工序少，生产效率高，得到的桥壳强度和刚度高、且重量轻，易实现生产机械化和自动化生产； 缺点工艺仍不太成熟，对高压液压源要求高，易漏油和污染环境，投资初期耗费时间和资金； 适用范围轿车、轻型和中型载重汽车。综上，桥壳的实际生产要求尽量降低成本，保证其机械性能，同时还要尽量缩短研发周期，这就需要新工艺、新技术的研究来推动桥壳成形方法的快速发展。针对现有汽车桥壳成形方法的优缺点，并结合我国实际应用现状，现有的汽车驱动桥后桥壳的加工成型工艺主要有主要问题和不足 1、我国实际应用的桥壳成形方法大部分为铸造成型工艺和冲压-焊接成型工艺，其它成型方法由于技术、经济等原因，应用较少，或正处于研究试验阶段； 2、机械胀形的胀形力难以控制，胀形机理和过程复杂，易产生裂纹，但坯料利用率、生产效率、综合力学性能高； 3、液压胀形工艺仍不太成熟，对高压液压源要求高，易漏油和污染环境，初期耗费时间和资金，但得到的桥壳强度和刚度高、重量轻，易实现生产机械化和自动化。有鉴于此，本专利技术旨在探索一种汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺，该汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺不仅能够实现汽车驱动桥的胀形生产，而且可以较好的控制汽车驱动桥连续胀形的全过程，得到的汽车驱动桥壳壁厚均匀、尺寸精度较高、重量较小、强度和刚度均较高，并具有较好的疲劳寿命，能够有效保证汽车驱动桥装配、使用要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提出一种汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺，该汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺能够较好的控制汽车驱动桥连续胀形的全过程，并保证桥壳工件能够平稳地胀形变形，能够满足胀形生产汽车驱动桥的要求。要实现上述技术目的，本专利技术的汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺，包括如下步骤 I. 一种汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺，其特征在于包括如下步骤 1)将开口后的桥壳工件放入胀形外模内； 2)将胀形内模从桥壳工件的一端内孔伸入到桥壳工件的胀形变形区处； 3)胀形外模合模，并将胀形外模的支撑机构压在桥壳琵琶包的胀形变形区与非变形区之间的过渡面上； 4)位于胀形内模两端的两个推力液压缸向胀形内模施加相等且平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力，位于上模块与下模块之间的多级辅助液压缸向胀形内模施加垂直于桥壳工件轴向方向的辅助液压力；胀形推力通过连杆机构分解为作用在上模块和下模块上并垂直于桥壳工件轴向方向的胀形推力垂直分力和平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力平行分力，所述桥壳工件受到的胀形力为所述胀形推力垂直分力和辅助液压力的合力，桥壳工件在胀形力的作用下发生胀形变形，并带动用于维持桥壳工件稳定胀形变形的自旋螺杆机构旋转，使位于两铰链座之间的螺杆长度的变化速率与两铰链座之间的相对运动速率相等；在桥壳工件胀形变形的屈服阶段，所述胀形推力垂直分力单调递增，所述辅助液压力随着桥壳工件的屈服应变规律变化； 在桥壳工件胀形变形的胀形阶段，所述辅助液压力单调递减，所述胀形推力垂直分力单调递增； 在桥壳工件胀形变形的合模阶段，所述胀形推力垂直分力递增，所述胀形力达到设定值后保压； 5)卸载、退模。进一步，所述桥壳工件在胀形变形完成后，保压15-40秒。进一步,所述桥壳工件的壁厚为I. 5_40mm。进一步，所述第I)步骤中，桥壳工件在放入胀形外模前，加热至200-600°C。 进一步，所述桥壳工件为局部加热，加热的区域为桥壳工件的胀形变形区。进一步，所述桥壳工件在常温下胀形变形。本专利技术的有益效果为 本专利技术的汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺通过采用机械螺旋式胀形装置，利用两个推力液压缸向胀形内模施加平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力，胀形推力作用在连杆机构上，并通过连杆作用在上模块和下模块上，使上模块和下模块受到垂直于桥壳工件轴向方向的胀形推力垂直分力和平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力平行分力，胀形推力平行分力可防止上模块和下模块在胀形变形过程中发生位置偏移； 由于桥壳工件内孔的口径很小，导致连杆在桥壳工件为发生变形的初始状态下与桥壳工件轴向方向的夹角很小，这导致胀形推力垂直分力较小，而桥壳工件在初始状态下所需的胀形力较大，可能会导致无法使桥壳工件产生胀形变形，通过设置多级辅助液压缸，对胀形内模直接施加垂直于桥壳工件轴向方向的辅助液压力，在胀形推力垂直分力和辅助液压力的共同作用下，桥壳工件受到的应力强度大于等于桥壳工件的屈服强度，使桥壳工件产生胀形变形；随着桥壳工件变形比率的增大，连杆与桥壳工件轴向方向的夹角逐渐增大，由胀形推力分解得到的胀形推力垂直分力增大，此时辅助液压力可逐渐减小； 由于液压力存在不稳定性，液压力的波动导致上模块和下模块振动，导致桥壳工件胀形变形可控性能不好，本专利技术的汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺采用自旋螺杆机构，在桥壳工件胀形变形过程中，通过螺杆与螺旋底座之间的旋转配合，螺杆的长度变化速度与推力液压缸的活塞杆推进速度相匹配，当出现液压力不稳定时，由于螺杆的作用，上模块和下模块能够保持稳定，使得桥壳工件的胀形变形过程更加平稳可控； 综上，本专利技术的汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺通过控制推力液压缸和辅助液压缸的液压力，可较好的控制桥壳工件胀形变形的整个过程，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车驱动桥整体复合机械螺旋式胀形工艺，其特征在于：包括如下步骤：1）将开口后的桥壳工件放入胀形外模内；2）将胀形内模从桥壳工件的一端内孔伸入到桥壳工件的胀形变形区处；3）胀形外模合模，并将胀形外模的支撑机构压在桥壳琵琶包的胀形变形区与非变形区之间的过渡面上；4）位于胀形内模两端的两个推力液压缸向胀形内模施加相等且平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力，位于上模块与下模块之间的多级辅助液压缸向胀形内模施加垂直于桥壳工件轴向方向的辅助液压力；胀形推力通过连杆机构分解为作用在上模块和下模块上并垂直于桥壳工件轴向方向的胀形推力垂直分力和平行于桥壳工件轴向方向的胀形推力平行分力，所述桥壳工件受到的胀形力为所述胀形推力垂直分力和辅助液压力的合力，桥壳工件在胀形力的作用下发生胀形变形，并带动用于维持桥壳工件稳定胀形变形的自旋螺杆机构旋转，使位于两铰链座之间的螺杆长度的变化速率与两铰链座之间的相对运动速率相等；在桥壳工件胀形变形的屈服阶段，所述胀形推力垂直分力单调递增，所述辅助液压力随着桥壳工件的屈服应变规律变化；在桥壳工件胀形变形的胀形阶段，所述辅助液压力单调递减，所述胀形推力垂直分力单调递增；在桥壳工件胀形变形的合模阶段，所述胀形推力垂直分力递增，所述胀形力达到设定值后保压；5）卸载、退模。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘复元，龚仕林，徐明，雷亚，肖大志，周雄，林顺洪，陈超，欧忠文，杨治明，胡玉梅，
申请(专利权)人：重庆科技学院，龚仕林，
类型：发明
国别省市：