專利名稱：一種汽車后軸支架的鍛造新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車后軸支架的鍛造生產(chǎn)工藝，屬于汽車金屬零部件鍛造加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
后軸支架是汽車的重要零件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它將懸架及后軸的全部零部件緊固在一起，形成后軸總成，同時(shí)與車身連接。后軸支架需要很高的強(qiáng)度、韌度、力學(xué)性能和尺寸精度。目前其鍛造工藝主要有開式鍛造和閉式鍛造。在開式鍛造工藝中，鍛造模具設(shè)有飛邊槽，且飛邊槽是開放的，鍛造過程鍛件產(chǎn)生飛邊，飛邊起到促使金屬充填型腔的作用。閉式鍛造工藝中，鍛造模具沒有飛邊槽，鍛造過程中鍛件直接在封閉的型腔中成形，不產(chǎn)生飛邊。對于后軸支架鍛造生產(chǎn)，開式鍛造工藝很難實(shí)現(xiàn)一火鍛造(即只需對坯料加熱一次就能完成整個(gè)鍛造過程)，且材料利用率低，鍛件質(zhì)量差；閉式鍛造的鍛造質(zhì)量和材料利用率高，但是對預(yù)制坯、鍛造溫度控制以及預(yù)制坯精度要求高，需要專用鍛造設(shè)備，投資高，同時(shí)模具費(fèi)用高、壽命低，總體生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有汽車后軸支架鍛造工藝存在的不足，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)成本低、鍛件質(zhì)量好的汽車后軸支架的鍛造新工藝，該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)一火鍛造，既具有閉式鍛造工藝優(yōu)點(diǎn)，又能夠象開式鍛造那樣適用于普通鍛造設(shè)備。
本發(fā)明的汽車后軸支架的鍛造新工藝包括制坯工序、預(yù)鍛工序、終鍛工序、熱切邊工序和整形工序，制坯工序是將初始坯料聚料和壓扁形成預(yù)制坯；然后將預(yù)制坯預(yù)鍛，預(yù)鍛成形過程中預(yù)鍛件周邊存在整體封閉的飛邊，被封閉的飛邊產(chǎn)生阻力，迫使金屬充填滿模具型腔；終鍛工序使預(yù)鍛件繼續(xù)變形得到合格的終鍛件；最后進(jìn)行熱切邊和整形，切除飛邊，同時(shí)使鍛件尺寸和精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
預(yù)鍛工序?yàn)榉忾]飛邊閉式鍛造，其原理是預(yù)鍛件存在飛邊，但飛邊是整體封閉的，不同于開式鍛造和閉式鍛造。鍛造時(shí)鍛件飛邊形成后向外緣流動(dòng)，當(dāng)碰到下模擠壓筒側(cè)壁時(shí)停??；繼續(xù)下壓時(shí)，被封閉的飛邊產(chǎn)生比開式鍛造大的多的阻力，迫使金屬充填型腔。制坯和終鍛的工藝和常規(guī)開式鍛造工藝相同。
本發(fā)明的預(yù)鍛工序采用封閉飛邊閉式鍛造，既具有閉式鍛造工藝優(yōu)點(diǎn)，又能夠象開式鍛造那樣適用于普通鍛造設(shè)備，能夠在普通熱模鍛壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)一火鍛造，成形過程增大了飛邊阻力，提高了金屬充填型腔的能力。具有生產(chǎn)成本低、鍛件質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是一種汽車后軸支架的冷鍛件圖。
圖2是圖1所示汽車后軸支架的鍛造模具結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、上模，2、下模，3、頂桿，4、預(yù)鍛件，5、飛邊，6、擠壓筒。
具體實(shí)施例方式
圖1給出了一種汽車后軸支架的冷鍛件圖。其鍛造工藝如下下料-制坯(包括聚料、壓扁兩工步)-預(yù)鍛(封閉飛邊閉式模鍛)-終鍛(開式模鍛)-熱切邊-整形。制坯和終鍛的工藝采用與常規(guī)開式鍛造相同的工藝。制坯工序采用常用的制坯工步設(shè)計(jì)，包括聚料和壓扁兩工步，聚料工步是對下料后的坯料(圓棒料)進(jìn)行整體壓扁，壓扁的同時(shí)進(jìn)行中間聚料；壓扁工步是將聚料后的坯料沿軸心旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行兩端壓扁，得到預(yù)制坯。為方便操作，聚料和壓扁工步通常布排在一套制坯模具上。然后對制坯工序后的預(yù)制坯進(jìn)行預(yù)鍛，預(yù)鍛是整個(gè)鍛造工藝最關(guān)鍵的工序，采用封閉飛邊閉式鍛造工藝，通過鍛造模具和熱模鍛壓力機(jī)來實(shí)現(xiàn)。預(yù)鍛模具結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括上模1、下模2和頂桿3。上模1和下模2分別安裝在熱模鍛壓力機(jī)的沖頭和底座上，頂桿3安裝在下模2的底部，下模2的內(nèi)腔上部設(shè)有飛邊的擠壓筒6。預(yù)鍛是變形最復(fù)雜的工序，預(yù)鍛時(shí)，預(yù)鍛件4隨上模1下壓，產(chǎn)生飛邊5，并向外緣流動(dòng)，當(dāng)碰到擠壓筒6的側(cè)壁時(shí)停?。焕^續(xù)下壓時(shí)，上、下模形成封閉型腔，封閉的飛邊阻力越來越大，直至金屬完全充滿填上、下模之間的型腔。預(yù)鍛結(jié)束時(shí)頂桿3將鍛件4頂出下模2。預(yù)鍛模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵如下預(yù)鍛型腔設(shè)計(jì)的原則是重點(diǎn)考慮型腔中影響金屬流動(dòng)的部位，作一些形狀簡化，以減少金屬流動(dòng)阻力，利于型腔充填。預(yù)鍛上、下模側(cè)向間隙和斜度以及擠壓筒壁到鍛件輪廓的距離等參數(shù)要根據(jù)鍛造設(shè)備、模具精度以及成形過程金屬流動(dòng)情況等因素來考慮。圖2所示預(yù)鍛模具的主要參數(shù)是上、下模側(cè)向間隙取值1mm，斜度為1.5°；擠壓筒6的側(cè)壁到鍛件輪廓的平均距離為30mm。終鍛工序采用開式鍛造設(shè)計(jì)，模鍛斜度和飛邊槽等模具參數(shù)和普通開式模鍛設(shè)計(jì)基本一樣，不同的是飛邊倉的高度要適當(dāng)加大，以容納預(yù)鍛時(shí)產(chǎn)生的飛邊。熱切邊和整形屬于輔助工序，其設(shè)計(jì)同普通熱切邊和整形工序相同。
權(quán)利要求
1.一種汽車后軸支架的鍛造新工藝，包括制坯工序、預(yù)鍛工序、終鍛工序、熱切邊工序和整形工序，制坯工序是將初始坯料聚料和壓扁形成預(yù)制坯；然后將預(yù)制坯預(yù)鍛，其特征是預(yù)鍛成形過程中預(yù)鍛件周邊存在整體封閉的飛邊，被封閉的飛邊產(chǎn)生阻力，迫使金屬充填滿模具型腔；終鍛工序使預(yù)鍛件繼續(xù)變形得到合格的終鍛件；最后進(jìn)行熱切邊和整形，切除飛邊，同時(shí)使鍛件尺寸和精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車后軸支架的鍛造新工藝，包括制坯工序、預(yù)鍛工序、終鍛工序、熱切邊工序和整形工序，制坯工序是將初始坯料聚料和壓扁形成預(yù)制坯；然后將預(yù)制坯預(yù)鍛，預(yù)鍛成形過程中預(yù)鍛件周邊存在整體封閉的飛邊，被封閉的飛邊產(chǎn)生阻力，迫使金屬充填滿模具型腔；終鍛工序使預(yù)鍛件繼續(xù)變形得到合格的終鍛件；最后進(jìn)行熱切邊和整形，切除飛邊，同時(shí)使鍛件尺寸和精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明的預(yù)鍛工序采用封閉飛邊閉式鍛造，既具有閉式鍛造工藝優(yōu)點(diǎn)，又能夠象開式鍛造那樣適用于普通鍛造設(shè)備，能夠在普通熱模鍛壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)一火鍛造，成形過程增大了飛邊阻力，提高了金屬充填型腔的能力。具有生產(chǎn)成本低、鍛件質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21J13/02GK101091978SQ20071001620
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者趙國群, 程聯(lián)軍 申請人:山東大學(xué)