[发明专利]农用汽车后桥半轴套管成形方法

说明书

本发明涉及汽车零部件的塑性加工方法。

由于后桥半轴套管是农用汽车后桥上的主要部件，它承受动态垂直载荷及扭矩，属于保安件，必须采用锻件。目前，农用汽车的后桥半轴套管均采用整体结构并采用自由锻工艺制造。由于半轴套管几何形状有两个显著特征：其一是整体长度与大端直径之比约为3∶1；其二是固定盘直径与小直径之比约为3∶1。故无论采用锤上模锻还是自由锻工艺都不能锻出中间通孔，同时锻件肥头大耳。整体锻造后桥半轴套管的主要缺点是：材料利用率低(仅为32％)，大量金属被切削掉，浪费能源，锻件精度低，从而使制造成本加大。另外，工人劳动强度大，环境污染严重。

本发明的目的是提供一种提高材料利用率和生产率，降低制造成本，改善劳动条件的农用汽车后桥半轴套管成形方法。

本发明的目的是这样实现的：由于整体自由镀成形存在上述缺点，根据该工件的结构特点和性能要求，，采用如附图所示的套管体(1)和固定盘(2)分体复合成形。套管体(1)的成形方法是：将无缝钢管毛坯(1’)经中频感应加热后，通过芯模(4)轴向进给，挤入由三个成形轧辊(3)组成的旋转型腔中成形；固定盘(2)的成形方法是：将毛坯(2’)置于成形凹模(6)中，通过上摆头(5)连续辗压使其径向增大，中间形成带连皮的孔，再通过封闭式镦锻成形；套管体(1)和固定盘(2)成形完毕后，将成形的套管体(1)和固定盘(2)压装焊接成一体。

由于农用汽车后桥半轴套管是汽车动力传递的重要部件，其功能是承受垂直载荷，并让半轴从中间空过，同时又要通过固定盘与制动底板连接传递扭矩。因此将该工件分体成形时，对套管体(1)按等强度理论适当调整各段直径，以减少落差便于采用管坯正挤与横轧成形。而固定盘(2)则成为环形件，易于采用摆动辗压成形。最后于把二者压装焊接成后桥半轴套管总成。

采用本发明提供的成形方法生产出的产品，装车后经台架试验考核，，其疲劳寿命与静强度均符合国家行业标准，满足用户要求，可在生产中推广应用，其经济社会效益显著。以1吨级S2310农用车为例，其发明效果如下：

(1)节省材料效果显著：每件较整体自由锻式节材4．1Kg。材料利用率达到57％，比自由锻式提高25％。

(2)省能。比自由锻式节约能源35％。

(3)省时。节省机械加工工时30％。

(4)生产效率高。生产效率提高2～3倍。

(5)成本低。降低制造成本33％。

本发明的具体内容结合以下实施例及附图进一步说明。

图1是依据本发明提出的农用汽车后桥半轴套管成形方法加工出的半轴套管总成图。

图2是套管体(1)挤轧零件图。

图3是套管体(1)的正挤横轧工艺原理图。

图4是图3的侧视图。

图5是固定盘(2)的摆动辗压成形原理图。

本发明的工艺流程为：套管体：管坯下料→电加热→正挤横轧→校正→机加工；固定盘：棒料下料→加热→镦粗→摆辗成形→机加工；然后将套管体(1)和固定盘(2)压装再焊为一体。具体过程是：所用无缝钢管坯料(1’)采用半自动卧式锯床下料，之后管坯由中频感应加热机床加热，始轧温度为1200℃。正挤与横轧成形是在专用正挤横轧机床上进行。它是通过芯模(4)轴向进给，将无缝钢管坯料(1’)套在芯模(4)上，同时将其挤入由三个成形轧辊(3)组成的旋转型腔中成形。套管体(1)成形后需热态校正小端。加热、轧制与校正这三道工序连续完成，生产节拍为16秒。固定盘(2)的成形方法是：棒料下料后加热镦粗形成毛坯(2’)，置于成型凹模(6)中，摆头(5)连续辗压，再经过封闭式镦锻成型。经校正后套管体(1)在车床上进行粗加工，此时需保证其与固定盘(2)粗加工工件的压配合的尺寸公差。最后转入压装焊接工序。压装系借助压装夹具在液压机上进行，工序稳定可靠，压后用二氧化碳气体半自动保护焊将套管体(1)与固定盘(2)焊成半轴套管总成。