[发明专利]大尺寸胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯缩径-热旋压成形方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯缩径‑热旋压成形方法。首先对无缝钢管两端进行自由推压缩径得到特定的缩径管坯（11），加热缩径管坯（11）右端缩径部分，在旋压机上装卡管坯（11），对管坯（11）右侧缩径部分进行正旋压减径、反旋压减薄，再对管坯（11）右端反旋压减径增厚，卸料取件。调转管坯（11）方向，对管坯（11）缩径后的左侧部分进行旋压，得到胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯。本发明制件壁厚增加值较自由推压缩径减少15%~25%，减轻管件重量10%~15%；管坯两侧经过大变形减径时，中部不失稳、端部无翘曲、不开裂。并且生产效率高、制造成本低、成形质量好。

技术领域

本发明涉及一种金属管件的塑性成形技术领域，特别是涉及一种大尺寸胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯缩径-热旋压成形方法。

背景技术

汽车桥壳属于大尺寸变径异型截面管类零件，在汽车上既是承载件又是传力件，要求有较高的强度、刚度。目前主要用铸造方法和冲压焊接方法制造汽车桥壳，铸件的强度、刚度大，但费材、耗能且生产有污染，冲压焊接件质量轻，但焊缝性能偏低。胀压成形法是制造汽车桥壳的新方法，先将一定规格的无缝钢管两端减径制备出阶梯形管坯，再对阶梯形管坯中部液压胀形，最后对其内部充液后用模具压制成形，制得的汽车桥壳管件整体成形无焊缝，制件强度、刚度高，材料利用率高。

胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯，中间直管部分外径大两侧直管外径小，中部外径与两侧外径的比值大于1.60，中部直管与两侧直管之间锥形过渡；长度尺寸较大，一般大于1450mm。

胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯理论上可以通过缩经或旋压方法制备。中国专利（CN201310191336.6）公开的重型卡车无焊缝桥壳的整体成形方法，对无缝钢管两端进行多道次大变形自由推压缩径（管坯缩径前后外径的比值一般在1.6-2.0）得到阶梯形管坯，但缩径后管坯壁厚增加50%以上，致使缩径后的管件重量大，而且端部出现翘曲、易产生轴向开裂。中国专利（CN201310191757.9）公开的管坯双侧反向芯轴推压缩径模具及工艺，缩径前先在管坯内部置入芯轴，使用缩径凹模对管坯两端由外向内推压缩径的同时，置于管坯内部的芯轴由内向外运动，该方法在一定程度上解决了缩径后壁厚增加值大及端部翘曲的问题，但缩径成形过程中管坯中部易失稳，而且缩径后退模困难、管坯容易抱死在缩径凹模与芯轴之间。

中国专利（CN201710538600.7）公开的高精度管类缩径旋压用组合模具。主要由置于管坯内部的固定芯模、活动芯模、过渡环及尾顶盘等组成，活动芯模紧套在固定芯模外，固定芯模与尾顶盘通过过渡环夹紧活动芯模，这种组合模具适用于两端外径大中部外径小的阶梯形管坯减径旋压，旋压过程较为稳定，旋压后管件成形质量好。中国专利（CN201010288774.0）公开的无缝气瓶正向旋轮热旋压收口方法。先将钢管收口段（长度较短）加热到920～1050℃，对钢管收口段进行6～7道次半椭球形正向封口旋压，再对所得半椭球形封头进行3～4道次底部增厚旋压，最后对封头表面进行光整旋压。

胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯中部外径大两侧外径小、长度尺寸大，无法使用中国专利CN201710538600.7中的芯模结构，若采用中国专利CN201010288774.0公开的内容，仅依靠外部旋轮进行大变形减径成形，需要经过多道次旋压，成形时间长、制造成本高，而且很难保证管坯的壁厚要求和成形质量，大变形旋压后表面会出现凹凸不平现象。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种大尺寸胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯缩径-热旋压成形方法。该发明的制件壁厚增加值较自由推压缩径减少15%~25%，减轻管件重量10%~15%；管坯两侧经过大变形减径时，中部不失稳、端部无翘曲、不开裂。并且生产效率高、制造成本低、成形质量好。

为实现上述目的，本发明提供的大尺寸胀压成形汽车桥壳用阶梯形管坯缩径-热旋压成形方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：选用外径φd0、壁厚t0、长度L0的初始无缝钢管管坯。