[发明专利]空心前轴成形方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种空心前轴成形方法，属于卡车前轴制造领域。  

背景技术

目前，卡车前轴普遍采用实心料热锻成形，工艺有1、锤上模锻工艺；2、机械压力机上模锻工艺；3、成型辊锻工艺；4、精密辊锻——整体模锻工艺。

锤上模锻工艺：坯料加热——辊锻制坯（930mm辊锻机）——模锻：弯曲、终锻（16T模锻锤）——热切飞边（12.5MN闭式单点压力机）——校正（16MN油压机） 

机械压力机上模锻工艺：坯料加热——辊锻制坯（——模锻：弯曲、预锻、终锻（125MN双曲柄机械压力机，左右各一台机械手）——热切飞边（12.5MN闭式双点压力机）——热精正（15MN双曲柄专用压力机） 成型辊锻工艺：中频感应加热——掉头辊锻3道次——掉头模锻整形——掉头切除飞边——弯曲整形。

精密辊锻——整体模锻工艺：带锯下料——中频感应加热（1500Kw加热炉——4道次精密成形辊锻（ф1000自动辊锻机组）——整体弯曲、模锻（25000KN或以上摩擦压力机）——整体切边（10000KN或以上摩擦压力机）——整体校正（10000KN或以上摩擦压力机） 

这些工艺的共同特点是利用重型设备对实心料进行滚锻制坯和热锻成形，材料消耗多、热能消耗多、设备吨位大，成形的前轴重量重，前轴成本高。

随着汽车轻量化的发展，零部件减重成为各大汽车企业竞相追求的目标。卡车前轴即是承载件又是保安件，空心化既要实现减重同时又要保证前轴的性能，因此开发空心前轴难度非常大。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种空心前轴成形方法，其采用管坯通过成形工艺制造空心前轴的方法，制造工艺简单、模具容易实现标准化、换型快、生产工序少、前梁重量轻、成本低。 

本发明的技术方案是这样实现的：空心前轴成形方法，其特征在于具体工艺如下：（1）、圆管坯下料：首先管段下料采用带锯机等将圆管料切成要求尺寸的定尺管坯，该尺寸根据前轴产品图加上必要的加工余量按体积不变原则确定；（2）将切好的管坯利用中频感应加热炉等将管端和过渡区域进行加热到800-1050℃；（3）管端及过渡段减径成形：利用缩径专机挤压缩径或旋锻设备旋压缩径工艺对管端及过渡段减径成形（4）管端镦锻成形：利用挤压工艺或旋锻工艺将管端镦锻成实体或中间有小缝隙的端部；（5）整体加热：利用中频感应加热炉或厢式炉对工件整体加热到800-1050℃；（6）整体成形：加热后的工件整体成形即整体压弯成形和圆截面变方截面成形的复合成形，两端和中间直梁部分轴线夹角3-10°过渡段和直梁部分轴线夹角95-150°；（7）后对管件两端主销孔进行机械加工。 

本发明的积极效果是前梁制造工艺简单、设备投资少、模具容易实现标准化、换型快、换型费用低、生产准备时间短、生产工序少、前梁重量轻、成本低。 

附图说明

图1是本发明的卡车空心前轴结构示意图。 

图2是管坯示意图。 

图3是管端和过渡区域减径工序件示意图。 

图4是管端镦锻或旋锻成形工序件示意图。 

图5是整体成形工序件示意图。 

图6是主销孔等机械加后工序件示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述： 

实施例1：某卡车前轴，该前轴为某中型卡车的零件

前轴主要参数：

其中B:前梁中间区域矩形截面宽度，B1: 前梁中间区域矩形截面高度，L:前梁中间区域长度，D:前轴两端主销直径，T:管坯壁厚。

该前轴采用的成形工艺如下： 

1、将桥壳直径为Φ121mm的无缝钢管，用带锯机切成前轴产品图加上必要的加工余量按体积不变原则确定需要的长度；

2、将切好的管坯利用中频感应加热炉将管端和过渡区域进行感应加热到800-1050℃；

3、管坯利用缩径专机挤压缩径或旋锻设备旋压缩径工艺对管端及过渡段进行局部变径即减径成形；

4、工件两端感应加热到800-1050℃；

5、在镦锻专机上对工件两端镦锻；将管端镦锻成实体或中间有小缝隙的端部；

6、利用中频感应加热炉或厢式炉对工件整体进行加热，加热到800-1050℃；

7、对加热后的工件整体成形即整体压弯成形和圆截面变方截面成形的复合成形，两端和中间直梁部分轴线夹角3-10°过渡段和直梁部分轴线夹角95-150°；