[发明专利]中小型汽车胀压成形桥壳连续缩径模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种管塑性成形技术领域，尤其涉及一种中小型汽车胀压成形桥壳连续缩径模具。

背景技术

汽车桥壳是汽车底盘上的关键零件，目前主要用铸造和冲焊方法制造，铸件质量大、费材耗能、污染环境，冲焊件性能不稳定，而且材料利用率低、焊接质量要求高。有文献提出用钢管胀压成形方法制造汽车桥壳，即将无缝钢圆管两端缩径后中部进行液压胀形得到轴对称或近于轴对称状的预成形管坯，再进行充液压制成形得到带有后盖及附加前盖的桥壳管件。钢管胀压成形工艺属于先进制造领域，解决了大型复杂截面管类件液压胀形的瓶颈问题，成形过程所需的内压及设备吨位较传统液压胀形低60％以上。汽车桥壳胀压成形过程用水作为介质，绿色环保、无污染，生产的产品整体成形、无焊缝，重量轻、强度刚度高，生产中材料利用率高、制造工序少。

汽车桥壳的胀压成形工艺中，初始管坯先进行两端缩径，缩径时采用单道次自由缩径或芯轴缩径。中国专利(CN201210348509.6)公开了一种胀压成形汽车桥壳用缩径模具：由左、右缩径凹模组件、夹持模组件和左、右滑动导轨组件组成，在左、右缩径凹模组件中，设置用于减径的缩径凹模及用于消除管端翘曲的校形凹模；在夹持模组件中，设置用于夹持管坯的上模及下模，上模、下模的型腔根据管坯的外径d₀及其公差T₀设计为五种规格；左、右滑动导轨组件由安装在缩径凹模下方的V型导轨副及安装在缩径凹模上方的平面导轨副组成。使用该自由缩径模具，虽可保证缩径管坯与中部夹持部分同轴、端部不翘曲，但存在以下不足：①单次缩径变形量较小，缩径系数m(管坯缩径后外径与缩径前外径的比值)小于0.88时，管坯内部存在数值较大的残余应力可能导致管坯端部轴向开裂；②汽车桥壳胀压成形时，由于管坯两端部分的缩径变形量较小，选用的初始管坯外径较小，管坯中间部分需要两次液压胀形，而且两次液压胀形之间需要退火处理，致使制造工序多，制造成本较高。

中国专利(CN201310191757.9)公开了一种管坯双侧反向芯轴推压缩径模具及工艺，包括上模板、上固定模、下固定模、下模固定板和下模板及左(右)缩径凹模组件、左(右)导向组件、左(右)芯轴组件；所述左(右)芯轴组件主要由芯轴、活塞、端盖、管接头及密封圈等组成，芯轴一端带有法兰并通过法兰在左(右)凹模支承筒内滑动，活塞的一端连接在左(右)侧模板上，另一端在芯轴内滑动。采用该缩径模具，缩径变形量较大，缩径系数m可达到0.83，而且缩径后管坯内外径尺寸精度高、壁厚增量少，但用于中小型汽车桥壳的实际生产存在以下不足：①由于芯轴内孔与活塞杆部之间的空腔面积较小，产生的液体作用力小，缩径时向外拉动芯轴的力较小，影响缩径质量；②更换芯轴困难，缩径管坯壁厚不易调节；③芯轴通过外端法兰在缩径凹模支承筒内滑动，接触面积大、摩擦力大。

发明内容

为了克服中小型汽车桥壳胀压成形工艺中采用自由缩径时缩径变形量较少、成形工序多以及采用反向芯轴推压缩径时芯轴外拉力较小、芯轴更换困难等问题，本发明提供一种中小型汽车胀压成形桥壳连续缩径模具，所述缩径模具可在一套模具上同时完成第一次、第二次两道次缩径。本发明可提高生产效率近50％，而且显著降低制造成本，同时还具有单道次缩径变形量大、芯轴便于更换和缩径后管坯壁厚容易控制等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中小型汽车胀压成形桥壳连续缩径模具，包括上模板、上模垫板、下模板、上模I、上模Ⅱ、下模I、下模Ⅱ、左、右侧模板、左、右支承板、左、右凹模固定板、左、右缩径凹模I、左、右缩径凹模Ⅱ、左、右芯轴固定板、左、右芯轴I、左、右芯轴Ⅱ、左、右顶杆、左、右顶块、导柱、导套以及左、右缩径凹模导向组件、左、右芯轴导向组件，所述连续缩径模具在三向液压机上使用。所述缩径模具的上模板安装在三向液压机上滑块，其下面中部安装上模垫板，下模板安装在三向液压机工作台上，上模板、下模板之间安装导套、导柱；所述左、右侧模板安装在三向液压机的左、右滑块上，左、右侧模板联接左、右支承板，左、右支承板联接左、右凹模固定板，左、右支承板的内部设置左、右芯轴固定板，左、右芯轴固定板与三向液压机左、右滑块内部设置的左、右中心活塞联接，本发明的要点是：

所述上模垫板的前后方向上分别安装第一缩径工位的上模I、第二缩径工位的上模II；所述下模板的中部设置凸台，凸台前后方向上分别安装第一缩径工位的下模I、第二缩径工位的下模II，上模I与下模I、上模II与下模II成对使用，用于夹持第一缩径工位、第二缩径工位上管坯的中间部分。