專利名稱：一種卡車車橋冷鍛成形工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種整體式車橋冷鍛成形工藝，具體涉及一種卡車車橋冷鍛成形工藝，屬于冷鍛精密成形技術領域。
背景技術：
車橋是卡車等載重車輛行駛系統(tǒng)中的重要零件；通過懸架與車架(或承載式車身)相連接，其兩端安裝車輪，起傳遞車架(或承載式車身)與車輪之間的各種作用力及其力矩的作用。該零件結構如圖I所示，主要包括第一軸頭I、橋殼本體2及第二軸頭3，第一軸頭I和第二軸頭3與車輪系統(tǒng)相連接，橋殼本體與汽車懸架系統(tǒng)相連接。目前此類零件的生產(chǎn)工藝主要有兩種，一是分別成形出軸頭部分和橋殼本體，通過后續(xù)機加工合格后，然后將三 部分焊接在一起。二是采用熱鍛工藝成形出兩端軸頭，中間方管部分通過滾軋而成，然后再后續(xù)機加工其余尺寸。采用第一種工藝，盡管如今焊接技術已達到較高水平，但還是會出現(xiàn)焊縫質(zhì)量隱患，且工藝較為復雜。采用第二種工藝，滾軋會造成車橋內(nèi)壁表面折皺，在卡車運行過程中，連續(xù)不斷的振動會使得折皺的內(nèi)壁表面成為潛在的裂紋源，且熱鍛模具壽命低，能耗大，工作條件惡劣。為提高車橋質(zhì)量，實現(xiàn)汽車業(yè)降本增效，亟需采用降能減耗的綠色鍛造工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有工藝的不足，推出了一種卡車車橋冷鍛成形工藝，所有成形工藝均在室溫下進行，不僅降本增效，大大減少了能耗，不采用傳統(tǒng)磷皂化潤滑處理，屬于綠色鍛造范疇，且采用此新工藝生產(chǎn)出的車橋表面質(zhì)量好，無焊縫質(zhì)量隱患，無由振動形成的潛在裂紋源。本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術方案是本發(fā)明所述的一種卡車車橋冷鍛成形工藝，主要包括以下步驟
第一步，根據(jù)產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，對無縫鋼管進行剪切或鋸切下料；
第二步，對剪切或鋸切下料的無縫鋼管進行正火或退火處理，溫度為880°C 920°C，通過改善無縫鋼管原始坯料中的片狀珠光體組織，使得連續(xù)擠壓過程中不易開裂；
第三步，將正火或退火處理后的無縫鋼管進行端面車平，使端面與無縫鋼管軸線垂直度控制在O. 5mm以內(nèi)；
第四步，對無縫鋼管表面進行噴砂拋丸處理，并在無縫鋼管的表面涂覆皂化油；
第五步，在室溫條件下，將表面涂覆皂化油的無縫鋼管兩端分別穿過縮徑凹模進行縮徑操作，尺寸公差控制在±0. 02mm以內(nèi)，無縫鋼管端面與軸線垂直度公差控制在O. 02mm以內(nèi)，表面粗糙度達到RaO. 10 ；
第六步，在無縫鋼管兩端的第一次縮徑操作完成后，依照第五步的工序?qū)o縫鋼管的兩端進行第二次縮徑和第三次縮徑，使無縫鋼管兩端的軸徑進一步減小，第二次縮徑和第三次縮徑的工藝技術要求與第一次縮徑一致，同樣是在室溫條件下成形，當無縫鋼管兩端的軸徑都達到工藝要求后轉(zhuǎn)入下一步驟；
第七步，將經(jīng)過縮徑工藝處理合格的無縫鋼管中間部分穿過異形凹模進行圓軸改方軸操作，所 述異形凹模的模芯腔中靠近上端面的部分為圓柱形，做為坯料定位用，靠近下端面的部分為方柱形，用以達到車橋的工藝設計要求，模芯腔中的圓柱形與方柱形之間的部分為曲面圓滑過渡設計，成形條件也是在室溫下進行，無需加熱。本發(fā)明進一步地限定方案為，前述的卡車車橋冷鍛成形工藝，所述縮徑凹模由硬質(zhì)合金模芯和預應力套組成，所述硬質(zhì)合金模芯設有變徑芯腔，所述變徑芯腔依次由料桶區(qū)、擠壓工作帶和透空區(qū)三部分組成；所述料桶區(qū)直徑比坯料直徑大O. 2 O. 3mm，所述透空區(qū)直徑比所述擠壓工作帶最小直徑大O. I O. 2_。前述的卡車車橋冷鍛成形工藝，所述硬質(zhì)合金模芯的硬度大于HRA85。進一步地,前述的卡車車橋冷鍛成形工藝,所述異形凹模中圓柱形高為IOmm,方柱形高為5_。本發(fā)明的有益效果(1)采用本發(fā)明的工藝生產(chǎn)出的車橋件質(zhì)量高性能佳，由于是整體連續(xù)成形，不存在焊縫，也就不存在傳統(tǒng)工藝的焊縫潛在質(zhì)量問題；相比于熱鍛成形工藝，車橋件內(nèi)壁表面質(zhì)量好，無潛在的折皺成為振動產(chǎn)生的裂紋源；(2)本發(fā)明所用的工藝成本低效率高，能夠大大降低能耗，大大簡化了傳統(tǒng)工藝流程，無需焊接成形，且無需加熱裝置，成本得到了很大降低。
圖I為現(xiàn)有是卡車車橋結構示意圖。圖2為本發(fā)明工藝加工制成的卡車車橋結構示意圖。圖3為本發(fā)明縮徑凹模結構示意圖。圖4為本發(fā)明異性凹模結構示意圖。圖5為無縫鋼管坯料原始金相組織。
具體實施例方式實施例I
本實施例提供的一種卡車車橋冷鍛成形工藝，如圖2至圖4所示，主要包括以下步驟第一步，根據(jù)產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，對無縫鋼管進行剪切或鋸切下料；第二步，對剪切或鋸切下料的無縫鋼管進行正火處理，如圖5所示，無縫鋼管的初始金相組織狀態(tài)呈片狀珠光體組織，在連續(xù)三次縮徑擠壓工序中易出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象，因此需對無縫鋼管進行正火或完全退火處理，本實施例采用的正火溫度為900°C，通過改善無縫鋼管原始坯料中的片狀珠光體組織，使得連續(xù)擠壓過程中不易開裂；第三步，將正火或退火處理后的無縫鋼管進行端面車平，使端面與無縫鋼管軸線垂直度控制在O. 5mm以內(nèi)；第四步，對無縫鋼管表面進行噴砂拋丸處理，并在無縫鋼管的表面涂覆皂化油，不僅能保護鋼管的表面，而且還能減少在縮徑過程中的阻力；第五步，在室溫條件下，將表面涂覆皂化油的無縫鋼管兩端分別穿過縮徑凹模進行縮徑操作，尺寸公差控制在±0. 02mm以內(nèi)，無縫鋼管端面與軸線垂直度公差控制在
O.02mm以內(nèi)，表面粗糙度達到RaO. 10 ;第六步，在無縫鋼管兩端的第一次縮徑操作完成后，依照第五步的工序?qū)o縫鋼管的兩端進行第二次縮徑和第三次縮徑，使無縫鋼管兩端的軸徑進一步減小，第二次縮徑和第三次縮徑的工藝技術要求與第一次縮徑一致，同樣是在室溫條件下成形，當無縫鋼管兩端的軸徑都達到工藝要求后轉(zhuǎn)入下一步驟；第七步，將經(jīng)過縮徑工藝處理合格的無縫鋼管中間部分穿過異形凹模進行圓軸改方軸操作，在異形凹模外圈還設有異性凹模預應力套7，異形凹模6的模芯腔中靠近上端面的部分為圓柱形，做為坯料定位用，靠近下端面的部分為方柱形，其中圓柱形高為10mm，方柱形高為5mm，用以達到車橋的工藝設計要求，模芯腔中的圓柱形與方柱形之間的部分為曲面圓滑過渡設計，成形條件也是在室溫下進行，無需加熱。本實施例中的縮徑凹模由硬質(zhì)合金模芯4和預應力套5組成，硬質(zhì)合金模芯4的硬度大于HRA85，硬質(zhì)合金模芯設有變徑芯腔，變徑芯腔依次由料桶區(qū)4-1、擠壓工作帶4-2和透空區(qū)4-3三部分組成；料桶區(qū)直徑比坯料直徑大O. 2 O. 3mm，透空區(qū)直徑比擠壓工作帶最小直徑大O. I O. 2mm。本實施例通過對無縫鋼管進行連續(xù)四次冷擠壓工步，能夠?qū)崿F(xiàn)車橋整體化，改善了傳統(tǒng)車橋制造工藝，避免了焊縫質(zhì)量隱患及由于振動產(chǎn)生的潛在裂紋源，生產(chǎn)出來的車 橋強度高負載能力強、成本低效率高。在四次冷擠壓工步中，前三次冷擠壓均為縮徑工藝，第四次冷擠壓為圓推方工藝，即將車橋中間部分由無縫鋼管擠壓成方管。如上，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。
權利要求
1.一種卡車車橋冷鍛成形工藝，其特征在于主要包括以下步驟 第一步，根據(jù)產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，對無縫鋼管進行剪切或鋸切下料； 第二步，對剪切或鋸切下料的無縫鋼管進行正火處理或退火處理，溫度約為880 V 920°C，通過改善無縫鋼管原始坯料中的片狀珠光體組織，使得連續(xù)擠壓過程中不易開裂；第三步，將正火或退火處理后的無縫鋼管進行端面車平，使端面與無縫鋼管軸線垂直度控制在O. 5mm以內(nèi)； 第四步，對無縫鋼管表面進行噴砂拋丸處理，并在無縫鋼管的表面涂覆皂化油； 第五步，在室溫條件下，將表面涂覆皂化油的無縫鋼管兩端分別穿過縮徑凹模進行縮徑操作，尺寸公差控制在±0. 02mm以內(nèi)，無縫鋼管端面與軸線垂直度公差控制在O. 02mm以內(nèi)，表面粗糙度達到RaO. 10 ； 第六步，在無縫鋼管兩端的第一次縮徑操作完成后，依照第五步的工序?qū)o縫鋼管的兩端進行第二次縮徑和第三次縮徑，使無縫鋼管兩端的軸徑進一步減小，第二次縮徑和第三次縮徑的工藝技術要求與第一次縮徑一致，同樣是在室溫條件下成形，當無縫鋼管兩端的軸徑都達到工藝要求后轉(zhuǎn)入下一步驟； 第七步，將經(jīng)過縮徑工藝處理合格的無縫鋼管的中間部分穿過異形凹模進行圓軸改方軸操作，所述異形凹模的模芯腔中靠近上端面的部分為圓柱形，做為坯料定位用，靠近下端面的部分為方柱形，用以達到車橋的工藝設計要求，模芯腔中的圓柱形與方柱形之間的部分為曲面圓滑過渡設計，成形條件也是在室溫下進行，無需加熱。
2.根據(jù)權利要求I所述的卡車車橋冷鍛成形工藝，其特征在于所有成形工藝均在室溫條件下進行，所述縮徑凹模由硬質(zhì)合金模芯和預應力套組成，所述硬質(zhì)合金模芯設有變徑芯腔，所述變徑芯腔依次由料桶區(qū)、擠壓工作帶和透空區(qū)三部分組成；所述料桶區(qū)直徑比還料直徑大O. 2 O. 3mm,所述透空區(qū)直徑比所述擠壓工作帶最小直徑大O. I O. 2mm。
3.根據(jù)權利要求2所述的卡車車橋冷鍛成形工藝，其特征在于所述硬質(zhì)合金模芯的硬度大于HRA85。
4.根據(jù)權利要求I所述的卡車車橋冷鍛成形工藝，其特征在于所述異形凹模中圓柱形高為IOmm,方柱形高為5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種卡車車橋冷鍛成形工藝，屬于冷鍛精密成形技術領域。通過對無縫鋼管進行連續(xù)四次冷擠壓工步，能夠?qū)崿F(xiàn)車橋整體化，改善了傳統(tǒng)車橋制造工藝，避免了焊縫質(zhì)量隱患及由于振動產(chǎn)生的潛在裂紋源，生產(chǎn)出來的車橋強度高負載能力強、成本低效率高。在四次冷擠壓工步中，前三次冷擠壓均為縮徑工藝，第四次冷擠壓為圓推方工藝，即將車橋中間部分由無縫鋼管擠壓成方管。
文檔編號B21K7/12GK102921874SQ20121047030
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者章立預, 鄭英俊, 馬霄峰 申請人:太倉久信精密模具有限公司