整體式橋殼成形方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于驅動橋技術領域，更具體地說，它設及一種整體式橋殼成形方法。
【背景技術】
[0002] 汽車的驅動橋殼制造方法目前國內外主要采用W下幾種方式： 1.鑄造式橋殼 鑄造式橋殼系采用球墨鑄鐵或高強度鑄鐵整體鑄造出中央琵琶形開口殼體與兩側變 截面的空屯、管體毛巧。在對其機械加工后，再將其兩端壓入較長的半軸套管，并用螺栓或銷 軸來固定。
[0003]該類制造方法的特點是： (1)橋殼的剛性較好，減振性好。但耐沖擊性能和強度較差。
[0004] (2)由于對材料和熱處理有較高要求，生產效率低，廢品率較高，生產成本也高。 [000引（3)材料消耗大，耗能高，生產條件差，污染環(huán)境。
[0006] (4)質量大，后續(xù)機械加工量大，不易實現近凈成形和輕量化、快捷制造。
[0007] 2.沖壓焊接式橋殼 為了克服鑄造式橋殼的弊端，國外工業(yè)發(fā)達國家在上世紀70年代開發(fā)成功沖壓焊接式 橋殼，并迅速推廣應用于輕、中、重型商用車中。該生產方法是采用低碳合金鋼厚板作原材 料，經過落料、彎曲工序，分別沖壓成上半橋殼體、下半橋殼體后，再用C02氣體保護焊將二 者組焊成橋殼本體(有時需焊上4個=角板鑲塊）。經機械加工后，焊上加強環(huán)、后堵蓋與半 軸套管，從而得到沖壓焊接式橋殼。
[0008]該制造方法的特點是： (1)制件質量輕，比同型號鑄造式橋殼輕15%-20%，利于整車輕量化，可降低油耗。
[0009] (2)廢品率低，生產效率高，適于大批量生產。
[0010] (3)生產設備多，工裝模具多，投資大。
[0011] (4)材料利用率較低，焊接工作量大。
[0012] (5)由于焊接變形，會導致橋殼抗疲勞性能降低。尤其是汽車在顛鑛不平路面行 駛時，會因橋殼變形而導致其內部的半軸、齒輪等零件損壞，影響到車橋的傳動性能，降低 其使用壽命。
[0013] 3.無縫鋼管冷擠擴脹成形的整體式橋殼 系采用低碳合金結構鋼(16MnL)熱社無縫鋼管作原材料，先將管巧兩端縮徑、中間部分 利用工、模具變?yōu)榉叫喂芮珊螅诠芮芍醒肭懈畛霎愋皖A制孔，隨后采用機械擴脹方法，進 行整體橋殼的成形。
[0014]該制造方法的特點是： (1)采用無縫鋼管加工，材料利用率較高。
[0015] (2)因兩側采用冷縮徑成形，且橋管兩側無焊縫，故所成形的橋殼剛性好。
[0016] (3)消除了兩半橋殼的直焊縫，節(jié)省直縫焊接的工作量。
[0017] (4)冷擴脹中央殼體時殘留應力大，需采用整體熱處理消除應力，冷擴脹會產生 局部開裂，廢品率較高。
[0018] (5)冷擴脹成形后形成更大的=角形開口，要焊上比沖壓焊接橋殼更大的=角板 鑲塊，引起變形或殘留應力。
[0019] (6)需要?？诘某尚喂ぱb模具，專用設備投資也較大。
[0020] 4.整體熱擴脹式橋殼 該方法是采用特定尺寸的管巧，對其順序進行第一次加熱、管巧預成型、切割預制孔、 二次加熱、熱擴脹預成型、終成形擴脹、整形等步驟。
[0021] 該制造方法的特點是： (1)采用整體熱擴脹方法，相較于上述=種方法降低了機械加工量。
[0022] (2)提局了制品剛度。
[0023] (3)提高了使用壽命。
[0024] (4)成形擴脹與整形擴脹需多次成形，生產設備多，工裝模具多，投資大。
[0025] (5)對工件在不同的設備上進行熱擴脹，外模與忍模不統(tǒng)一，工件尺寸的不穩(wěn)定 性較高。
[0026] (6)整形時不能一次整形，需對琵琶孔軸向兩側分別整形，琵琶孔拉伸變形的可 能性較高。
[0027] (7)整形時需調轉工件方向，裝卡較繁瑣，設備較復雜。
[0028] (8)終成形與整形工序較多，生產節(jié)拍長，工件溫度在生產過程中下降較大，影響 成形效果。
[0029] 綜合分析上述幾種重型汽車驅動橋殼的制造方法，分別存在材料利用率低、機械 加工量大;沖壓焊接生產過程鏈長，焊接工作量大且制品剛度差，使用壽命較低；制品冷擴 脹后廢品率高，整體熱處理能耗高，仍需焊上更大的=角板鑲塊;現有整體熱脹工件尺寸不 穩(wěn)定，裝卡繁瑣，生產設備復雜、生產設備多，工裝模具多，投資大等缺點。

【發(fā)明內容】

[0030] 本發(fā)明所要解決的技術問題是:針對現有橋殼制造中，沖壓焊接技術與整體熱擴 脹技術中存在的材料利用率低、機械加工量大;沖壓焊接生產過程鏈長，焊接工作量大且制 品剛度差，使用壽命較低;整體熱脹工件尺寸不穩(wěn)定裝卡繁瑣，生產設備復雜、生產設備多， 工裝模具多，投資大的問題，提供一種汽車驅動橋殼的整體熱脹制造技術中的成形與整形 一體化的方法，W克服現有技術的不足。
[0031] 本發(fā)明解決其技術問題的技術方案是:整體式橋殼成形方法，包括W下步驟:S1) 下料:選用圓管形的巧料，按照整體驅動橋殼體的所需尺寸下料;S2)將巧料兩端擠壓成軸 頭;S3)變方:將緊鄰軸頭的巧料推方為方形管狀;S4)在巧料的中部切割擠壓后脹形后得到 工藝槽;S5)工件加熱；S6)徑向脹形：將加熱后的工件放入脹形設備的下模組件中，上壓機 滑塊下行，使模形沖頭穿過下壓機滑塊中屯、孔，并插入至兩個徑向擴張忍模中間，推動兩個 徑向擴張忍模對工件中屯、孔的徑向進行脹形，當模形沖頭的直段插入兩徑向擴張忍模之間 時，上壓機滑塊停止下行并鎖定定位，與此同時軸向擠壓液壓缸同步對工件進行軸向擠壓， W向變形區(qū)內補充金屬來防止終成形時中屯、孔軸向兩側的壁厚變薄;S7)整形:軸向忍?；?位液壓缸推動兩軸向整形忍模貼合，下壓機滑塊下行使軸向整形忍模插入工件中屯、孔內兩 徑向整形忍模中間，上壓機滑塊下行，模形沖頭插入兩軸向整形忍模中間，從而對工件中屯、 孔整形，當模形沖頭的直段插入兩軸向整形忍模之間時，上壓機滑塊停止下行并鎖定定位， 軸向擠壓液壓缸對工件進行軸向限位，W防止金屬流動使工件長度發(fā)生變化;S8)軸向忍模 回位液壓缸推動兩軸向整形忍模貼合，下壓機滑塊上行復位，徑向忍模回位液壓缸推動徑 向擴張忍模貼合，取出工件。
[0032] 所述步驟S5中，工件放入加熱爐中加熱到1100°C后取出。
[0033] 所述步驟S6中，將加熱后的工件放入脹形設備的下模組件時，工件中間段中屯、孔 徑向中屯、線對準成形外模的中線。
[0034] 本發(fā)明的有益效果是： (1) 本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法徹底淘汰了焊接=角板鑲塊的 工藝，消除了因焊接S角板鑲塊而導致的產品缺陷，提高了產品質量 (2) 本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法材料利用率比沖壓焊接工藝顯 著提高 掉)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法所采用的工裝模具先進、可靠、 工藝穩(wěn)定。不僅適合于大批量生產，而且還可通過更換模具成形部件能制造不同型號的驅 動橋殼，故能顯著縮短新產品試制周期，具備柔性制造特征。
[0035] (沿本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法顯著提高了產品性能與使 用壽命 巧)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法將熱擴裝與整形一體化，減少 了工序，縮短了工藝過程鏈，減少了勞動定員。
[0036] 坡)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法中的采用整體外模限制工 件外徑尺寸，相較于現有整體熱擴脹成型方法中局部外模的設計，外形尺寸的精度有了明 顯提升，減少了機械加工的余量。
[0037] 揉)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法中模形沖頭的設計使其可 用于熱脹成型與整形，減少了模具與設備，加快了生產節(jié)拍。
[003引踐)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法中工件中屯、孔軸向兩側同 步整形的方法，相較于現有整體熱擴脹成形加工中兩側分別整形的方法，消除了調轉工件 所帶來的設備復雜性高，生產節(jié)拍長、成形尺寸穩(wěn)定度差等缺陷。
[0039] 強)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法較相較于現有整體熱擴脹 成型方法生產節(jié)拍短，溫度下降少，成形效果好。
[0040] 她)本發(fā)明所述的汽車驅動橋殼的整體熱擴脹制造方法相較于現有整體熱脹制造 方法。具備快捷制造特征;顯著降低環(huán)境污染，具有綠色制造特征。
[0041] (11)本發(fā)明先將兩側軸頭成型然后進行中部橋殼熱擴張，實現了真正的整體橋 殼，與其它所謂的