本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域，更具體地，涉及一種后橋鋁合金控制臂成形裝置及成形方法。

背景技術(shù)：

在汽車制造領(lǐng)域中，隨著汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展和其在底盤零件方面的應(yīng)用，后橋鋁合金控制臂類零件替代傳統(tǒng)鋼材零件的趨勢日益顯著。

目前，由于鋁合金焊接成本較高，后橋鋁合金控制臂制造工藝由鋼板沖壓焊接逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殇X合金擠壓型材斷料、彎曲、局部成形、切邊沖孔及整形等。局部成形是為了提高產(chǎn)品局部強度并符合產(chǎn)品裝配尺寸，利用沖壓設(shè)備進行模壓以達到加工硬化及預(yù)成型。

汽車后橋鋁合金控制臂在加工制造過程中，由于局部成形部位結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，局部變形量大，在冷成形過程中易出現(xiàn)以下種類的缺陷：開裂、變形不均勻、邊部凹陷等。因此還需增加局部整形道工序。產(chǎn)品在加工制造過程中，工藝繁多。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種后橋鋁合金控制臂成形裝置，所述后橋鋁合金控制臂成形裝置能夠在對成形端進行第一方向上的擠壓的同時，還能對產(chǎn)生的凸起進行擠壓，不僅限制了后橋鋁合金控制臂產(chǎn)生凸起的一側(cè)過度變形，還避免了現(xiàn)有技術(shù)中的在對成形端進行第一方向的擠壓之后的額外的一道針對于凸起的局部整形工序，從而簡化了制造工藝。

本發(fā)明的目的還在于提供一種成形方法，所述成形方法能夠限制后橋鋁合金控制臂產(chǎn)生凸起的一側(cè)過度變形，并且具有工藝簡潔的優(yōu)點。

為實現(xiàn)所述目的的后橋鋁合金控制臂成形裝置，用于對所述后橋鋁合金控制臂的成形端進行局部成形處理，所述成形端內(nèi)部設(shè)置有芯棒，所述后橋鋁合金控制臂成形裝置包括底座、頂板、支撐機構(gòu)、第一壓模、第二壓模和第三壓模；

所述底座的兩側(cè)設(shè)置有所述支撐機構(gòu)，所述支撐機構(gòu)上方設(shè)置有所述頂板，所述頂板橫跨在所述支撐機構(gòu)上并被所述支撐機構(gòu)支撐；

所述第一壓模和所述第二壓模沿第一方向設(shè)置在所述底座兩側(cè)，所述成形端固定設(shè)置于所述第一壓模和所述第二壓模之間，所述第一壓模和所述第二壓模能夠在所述第一方向上相互靠近，以實現(xiàn)對所述成形端的擠壓，并使所述成形端朝向所述頂板的一側(cè)產(chǎn)生凸起；

所述第三壓模包括第一邊模、第二邊模和中模，所述中模固定設(shè)置在所述頂板中部朝向所述底座的一側(cè)；所述第一邊模和所述第二邊模分別設(shè)置在所述中模的兩側(cè)，并且分別與所述第一壓模和所述第二壓模相對設(shè)置；

所述第三壓模向下運動能夠使得所述第一邊模和所述第二邊模分別與所述第一壓模和所述第二壓模相接觸，并能夠推動所述第一壓模和所述第二壓模在所述第一方向上相互靠近，以擠壓所述成形端并形成所述凸起；

所述中模能夠與所述凸起接觸并對所述凸起施加壓力。

所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置，其進一步的特點是，所述后橋鋁合金控制臂成形裝置還包括動力模塊，所述動力模塊分別與所述第一壓模和所述第二壓模連接，所述動力模塊能夠驅(qū)動所述第一壓模和所述第二壓模在所述第一方向上相互靠近。

所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置，其進一步的特點是，所述支撐機構(gòu)為支撐氣缸，所述支撐氣缸能夠驅(qū)動所述第三壓模朝向所述成形端運動。

所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置，其進一步的特點是，所述動力模塊包括第一氣缸和第二氣缸，所述第一氣缸與所述第一壓模連接，所述第二氣缸與所述第二壓模連接。

所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置，其進一步的特點是，所述后橋鋁合金控制臂成形裝置還包括凸塊，所述凸塊固定設(shè)置在所述第一壓模和所述第二壓模之間，所述成形端設(shè)置于所述凸塊上方，所述凸塊用于對所述第一壓模(201)和所述第二壓模的相互靠近產(chǎn)生限位，防止所述第一壓模和所述第二壓模對所述成形端產(chǎn)生過度擠壓。

所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置，其進一步的特點是，所述第一方向為水平方向。

所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置，其進一步的特點是，所述壓力方向為豎直方向。

一種成形方法，用于后橋鋁合金控制臂的成形，所述成形方法包括：

a.對退火態(tài)鋁合金擠壓型材進行斷料處理，以獲得特定尺寸的鋁合金擠壓型材；

b.對特定尺寸的鋁合金擠壓型材進行預(yù)變形處理，以獲得后橋鋁合金控制臂主體；所述預(yù)變形處理包括彎曲工序和切邊工序；

c.在所述后橋鋁合金控制臂主體的成形端內(nèi)部設(shè)置芯棒，使用如上所述的后橋鋁合金控制臂成形裝置對所述后橋鋁合金控制臂主體的成形端進行局部成形處理；所述局部成形處理包括：

c01.將所述后橋鋁合金控制臂的成形端固定設(shè)置于第一壓模和第二壓模之間；

c02.使第三壓模朝向所述成形端運動，以帶動所述第一邊模和所述第二邊模分別與所述第一壓模和所述第二壓模相接觸，并推動所述第一壓模和所述第二壓模在所述第一方向上相互靠近，以擠壓所述成形端并在所述成形端朝向頂板的一側(cè)產(chǎn)生凸起；

c03.繼續(xù)使所述第三壓模朝向所述成形端運動，以帶動所述第三壓模與所述凸起接觸并對所述凸起施加壓力；

d.對經(jīng)過局部成形處理的所述后橋鋁合金控制臂主體進行孔加工，以獲得所述后橋鋁合金控制臂。

所述的成形方法，其進一步的特點是，所述第一方向為水平方向。

所述的成形方法，其進一步的特點是，所述壓力方向為豎直方向。

本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明提供的后橋鋁合金控制臂成形裝置，不僅能在第一方向上對后橋鋁合金控制臂的成形端進行擠壓成形，還能夠?qū)D壓成形過程中產(chǎn)生的凸起施加壓力，從而有效地防止后橋鋁合金控制臂產(chǎn)生凸起的一側(cè)過度變形。此外，第三壓模的下壓能夠?qū)Φ谝粔耗：偷诙耗＿M行擠壓，使得對成型端擠壓產(chǎn)生凸起的過程與對凸起進行擠壓的過程可以同時進行，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的在對成形端進行第一方向的擠壓之后的額外的一道針對于凸起的整形工序，從而簡化了制造工藝。本發(fā)明提供的成形方法，能夠有效地防止后橋鋁合金控制臂產(chǎn)生凸起的一側(cè)過度變形，防止成形端開裂，并且具有制造工藝簡潔的優(yōu)點。

附圖說明

本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為特定尺寸的鋁合金擠壓型材的示意圖；

圖2為彎曲工序中彎曲模具的示意圖；

圖3為后橋鋁合金控制臂主體的示意圖；

圖4為后橋鋁合金控制臂成形裝置的示意圖；

圖5為后橋鋁合金控制臂的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。

需要注意的是，圖1至圖5均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應(yīng)該以此作為對本發(fā)明實際要求的保護范圍構(gòu)成限制。

如圖4所示，后橋鋁合金控制臂成形裝置具有底座6、頂板7、支撐機構(gòu)302、第一壓模201、第二壓模202和第三壓模301；底座6上方的兩側(cè)相對設(shè)置有支撐機構(gòu)302，支撐機構(gòu)302上方設(shè)置有頂板7，頂板7橫跨在支撐機構(gòu)302上并被支撐機構(gòu)302支撐；

第一壓模201和第二壓模202沿第一方向設(shè)置在底座6兩側(cè)，成形端101固定設(shè)置于第一壓模201和第二壓模202之間，第一壓模201和第二壓模202能夠在第一方向上相互靠近，以實現(xiàn)對成形端101的擠壓，并使成形端101朝向頂板7的一側(cè)產(chǎn)生凸起102；第三壓模301包括第一邊模301a、第二邊模301b和中模301c，中模301c固定設(shè)置在頂板7中部朝向底座6的一側(cè)；第一邊模301a和第二邊模301b分別設(shè)置在中模301c的兩側(cè)，并且分別與第一壓模201和第二壓模202相對設(shè)置；中模301c能夠與凸起102接觸并對凸起102施加壓力，以防止成形端101產(chǎn)生凸起102的一側(cè)過度變形。

第三壓模301向下運動能夠使得第一邊模301a和第二邊模301b分別與第一壓模201和第二壓模202相接觸，并能夠推動第一壓模201和第二壓模202在第一方向上相互靠近，以擠壓成形端101并形成凸起102；繼續(xù)參考圖4，第一邊模301a與第一壓模201的接觸面為斜面，因此，第一邊模301a對第一壓模201產(chǎn)生壓力時，該壓力具有在第一方向，也就是水平方向上的分力，這一分力能夠推動第一壓模201向右運動。同理，第二邊模301b與第二壓模202的接觸面也為斜面，第二邊模301b對第二壓模202的壓力在第一方向上的分力能夠推動第一壓模201向左運動，從而使得第一壓模201和第二壓模202在第一方向上能夠相互靠近。也就是說，第一邊模301a和第二邊模301b分別與第一壓模201和第二壓模202相對設(shè)置，即需要保證第一邊模301a和第二邊模301b分別與第一壓模201和第二壓模202接觸時產(chǎn)生的壓力具有第一方向上的分力，并且兩個分力的方向相反。這一需要在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為第一邊模301a與第一壓模201的接觸面為斜面，并且斜面的法線方向與水平方向具有鈍角夾角α，第二邊模301b與第二壓模202的接觸面也為斜面，并且斜面的法線方向與水平方向具有銳角夾角β。

上述方案的優(yōu)點在于，第三壓模301的下壓能夠?qū)Φ谝粔耗?01和第二壓模202進行擠壓，使得對成型端擠壓產(chǎn)生凸起的過程與對凸起進行擠壓的過程可以同時進行，將擠壓與整形合二為一，并能滿足零件尺寸及性能要求，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的在對成形端進行第一方向的擠壓之后的額外的一道針對于凸起的整形工序，從而簡化了制造工藝。

為了實現(xiàn)第三壓模301的下壓過程，支撐機構(gòu)302可采用支撐氣缸，支撐氣缸能夠驅(qū)動第三壓模301朝向成形端101運動。

可選地，第三壓模301以5mm/s的速度下壓10.5mm，第一邊模301a和第二邊模301b的擠壓速度為5mm/s，總位移為20mm。

第一壓模201和第二壓模202也可以獨立于第三壓模301而自行實現(xiàn)對成形端101的擠壓過程。繼續(xù)參考圖4，底座6上方還安裝有動力模塊，動力模塊包括第一氣缸303和第二氣缸304，第一氣缸303位于左側(cè)與第一壓模201連接，第二氣缸304位于右側(cè)與第二壓模202連接。在不啟動第三壓模301的情況下，第一壓模201和第二壓模202能夠分別在第一氣缸303和第二氣缸304的驅(qū)動下互相靠近。第一壓模201和第二壓模202運動的方向優(yōu)選為水平方向，當然也可以是其他方向。后橋鋁合金控制臂1的成形端101固定設(shè)置于第一壓模201和第二壓模202之間，并被第一壓模201和第二壓模202擠壓成型。成形端101在受到擠壓的情況下，其一側(cè)會產(chǎn)生凸起102。由于成形端101內(nèi)部設(shè)置有芯棒401，成形端101底部型面不會發(fā)生凹陷變形，產(chǎn)生凸起102的一側(cè)通常為圖4中的上側(cè)，即朝向頂板7的一側(cè)。此外，也可以只啟動第一氣缸303和第二氣缸304中的任意一個氣缸，以實現(xiàn)第一壓模201和第二壓模202在第一方向上的相互靠近過程。為防止成形端101產(chǎn)生凸起102的一側(cè)過度變形，中模301c還可以預(yù)先固定設(shè)置在頂板7中部朝向底座6的一側(cè)，中模301c與成形端101之間的距離可通過調(diào)節(jié)支撐氣缸302的活塞桿伸出的長度來調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至設(shè)定位置后再將活塞桿固定。在凸起102逐漸成形的過程中，中模301c能夠與凸起102接觸并對凸起102施加壓力。在圖4中，中模301c設(shè)置在成形端101的上側(cè)，并且其產(chǎn)生的壓力的方向(豎直方向)垂直于第一壓模201和第二壓模202運動的方向。

繼續(xù)參考圖4，后橋鋁合金控制臂成形裝置還包括凸塊305，凸塊305固定設(shè)置在第一壓模201和第二壓模202之間，成形端101設(shè)置于凸塊305上方，凸塊305用于對第一壓模201和第二壓模202的相互靠近產(chǎn)生限位，防止第一壓模201和第二壓模202對成形端101產(chǎn)生過度擠壓。

圖1-5示出了本發(fā)明提供的成形方法，用于后橋鋁合金控制臂1的成形，成形方法包括：

a.對退火態(tài)鋁合金擠壓型材進行斷料處理，以獲得特定尺寸的鋁合金擠壓型材11；斷料處理的方式包括切割。通常需要根據(jù)后橋鋁合金控制臂1的長度切割出合適的特定尺寸的鋁合金擠壓型材11。

b.對特定尺寸的鋁合金擠壓型材進行預(yù)變形處理，以獲得后橋鋁合金控制臂主體10；預(yù)變形處理包括彎曲工序和切邊工序；彎曲工序可以在如圖2所示的彎曲模具中進行。彎曲模具包括上模501和下模502，下模502中部開設(shè)有向上的凹槽。特定尺寸的鋁合金擠壓型材11設(shè)置在上模501和凹槽之間，在上模501和凹槽的擠壓下被彎曲。在彎曲工序中，在特定尺寸的鋁合金擠壓型材11的轉(zhuǎn)向節(jié)連接端103內(nèi)插入彎曲芯棒503，以防出現(xiàn)由于彎曲變形量較大導致的彎曲后轉(zhuǎn)向節(jié)連接端103底部型面凹陷的現(xiàn)象。彎曲芯棒503上端為平直狀，使其易于在實際操作過程中插入轉(zhuǎn)向節(jié)連接端103。在切邊工序中，將零件的邊緣位置進行切邊處理。切邊處理后形成如圖3所示的后橋鋁合金控制臂主體10。

c.在后橋鋁合金控制臂主體10的成形端101內(nèi)部設(shè)置芯棒401，使用如上的后橋鋁合金控制臂成形裝置對后橋鋁合金控制臂主體10的成形端101進行局部成形處理；局部成形處理包括：

c01.將后橋鋁合金控制臂1的成形端101固定設(shè)置于第一壓模201和第二壓模202之間；成形端101可以是副車架連接端。

c02.使第三壓模301朝向成形端101運動，以帶動第一邊模301a和第二邊模301b分別與第一壓模201和第二壓模202相接觸，并推動第一壓模201和第二壓模202在第一方向上相互靠近，以擠壓成形端101并在成形端101朝向頂板7的一側(cè)產(chǎn)生凸起102；

c03.繼續(xù)使第三壓模301朝向成形端101運動，以帶動中模301c對凸起102施加壓力。

d.對經(jīng)過局部成形處理的后橋鋁合金控制臂主體進行孔加工，以獲得后橋鋁合金控制臂1?？准庸た梢酝ㄟ^沖壓的方式實現(xiàn)。

步驟c02中，也可以采用第一壓模201和第二壓模202獨立于第三壓模301而自行實現(xiàn)對成形端101的擠壓過程的操作方法，即首先啟動第一氣缸303和第二氣缸304，對成形端101形成擠壓后，再使第三壓模301下壓。還可以將第一氣缸303和第二氣缸304中任意一個的活塞桿固定，啟動另外一個氣缸，實現(xiàn)對成形端101的擠壓，之后再使第三壓模301下壓。

本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明提供的后橋鋁合金控制臂成形裝置，不僅能在第一方向上對后橋鋁合金控制臂的成形端進行擠壓成形，還能夠?qū)D壓成形過程中產(chǎn)生的凸起施加壓力，從而有效地防止后橋鋁合金控制臂產(chǎn)生凸起的一側(cè)過度變形。此外，第三壓模的下壓能夠?qū)Φ谝粔耗：偷诙耗＿M行擠壓，使得對成型端擠壓產(chǎn)生凸起的過程與對凸起進行擠壓的過程可以同時進行，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的在對成形端進行第一方向的擠壓之后的額外的一道針對于凸起的整形工序，從而簡化了制造工藝。本發(fā)明提供的成形方法，能夠有效地防止后橋鋁合金控制臂產(chǎn)生凸起的一側(cè)過度變形，防止成形端開裂，并且具有制造工藝簡潔的優(yōu)點。

本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護范圍之內(nèi)。