汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝制造技術

一種汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝，包括如下步驟：1）將開口后的橋殼工件放入脹形外模內；2）將脹形內模伸入到橋殼工件的脹形變形區(qū)處；3）脹形外模合模，并將脹形外模的支撐機構壓在橋殼琵琶包的脹形變形區(qū)與非變形區(qū)之間的過渡面上；4）兩個推力液壓缸向脹形內模施加相等且平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力，多級輔助液壓缸向脹形內模施加垂直于橋殼工件軸向方向的輔助液壓力；所述橋殼工件受到的脹形力為所述脹形推力垂直分力和輔助液壓力的合力，橋殼工件在脹形力的作用下發(fā)生脹形變形，并帶動用于維持橋殼工件穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機構旋轉，使位于兩鉸鏈座之間的螺桿長度的變化速率與兩鉸鏈座之間的相對運動速率相等。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于機械加工
，具體的為一種汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝。
技術介紹
汽車制造業(yè)在我國國民經(jīng)濟中具有舉足輕重的作用，近年來，我國的國民經(jīng)濟高速發(fā)展，與此同時汽車工業(yè)也蓬勃發(fā)展。從汽車整車到部件的性能，都已經(jīng)成為了目前工業(yè)研究的主要課題，而橋殼作為汽車的重要零件之一，橋殼不僅對汽車起著支撐作用，而且還是差速器、主減速器以及驅動車輪傳動裝置的外殼。汽車橋殼質量對整車性能的影響非常大，橋殼不僅需要具備足夠的強度、剛度和疲勞壽命，而且還應結構簡單，成本較低，質量輕，易于拆裝和維護。汽車橋殼成型方法主要有以下幾種，其優(yōu)缺點如下 鑄造成型工藝 優(yōu)點易鑄造成形形狀復雜和壁厚不均的橋殼，剛度、強度較大； 缺點控制成形流動困難，易產(chǎn)生裂紋、氣孔，且重量大，后續(xù)加工復雜，焊接工序易產(chǎn)生裂紋、變形； 適用范圍主要適用于中、重型載重汽車的后橋殼生產(chǎn)。沖壓-焊接成型工藝 優(yōu)點工藝性好，廢品率較低，可靠性高，容易制造，加工余量小，質量輕，精度高，價格較低，產(chǎn)品改型方便，易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化； 缺點工序繁多，僅適合簡單的幾何形狀的橋殼生產(chǎn)，且生產(chǎn)得到的橋殼強度較低，耗資大；另外還具有對焊接要求高，質量難以保證，易產(chǎn)生裂紋、變形、漏孔的缺陷，并且焊接區(qū)容易域疲勞斷裂； 適用范圍適用范圍較廣，一般用于輕型車、農(nóng)用車。擴張成形 優(yōu)點擴張成型工藝是是沖壓-焊接成型工藝的派生，但其工作量減少，加工效率高，密封性好，得到的橋殼的剛度和強度高、重量輕； 缺點縱向開縫處易產(chǎn)生橫向裂紋，琵琶包處翻邊寬度不均勻，側面易起皺拉傷； 適用范圍主要適用于小轎車，輕、中型載重汽車。機械脹形 優(yōu)點工作量減少，加工效率高，得到的后橋重量輕，可生產(chǎn)尺寸較高、形狀復雜的橋殼，且坯料利用率和生產(chǎn)效率均較高，后橋的綜合力學性能高； 缺點脹形力難以控制，脹形機理和過程復雜，易產(chǎn)生裂紋； 適用范圍主要適用于乘用車和輕中型載貨汽車。液壓脹形 優(yōu)點材料利用率高，工序少，生產(chǎn)效率高，得到的橋殼強度和剛度高、且重量輕，易實現(xiàn)生產(chǎn)機械化和自動化生產(chǎn)； 缺點工藝仍不太成熟，對高壓液壓源要求高，易漏油和污染環(huán)境，投資初期耗費時間和資金； 適用范圍轎車、輕型和中型載重汽車。綜上，橋殼的實際生產(chǎn)要求盡量降低成本，保證其機械性能，同時還要盡量縮短研發(fā)周期，這就需要新工藝、新技術的研究來推動橋殼成形方法的快速發(fā)展。針對現(xiàn)有汽車橋殼成形方法的優(yōu)缺點，并結合我國實際應用現(xiàn)狀，現(xiàn)有的汽車驅動橋后橋殼的加工成型工藝主要有主要問題和不足 1、我國實際應用的橋殼成形方法大部分為鑄造成型工藝和沖壓-焊接成型工藝，其它成型方法由于技術、經(jīng)濟等原因，應用較少，或正處于研究試驗階段； 2、機械脹形的脹形力難以控制，脹形機理和過程復雜，易產(chǎn)生裂紋，但坯料利用率、生產(chǎn)效率、綜合力學性能高； 3、液壓脹形工藝仍不太成熟，對高壓液壓源要求高，易漏油和污染環(huán)境，初期耗費時間和資金，但得到的橋殼強度和剛度高、重量輕，易實現(xiàn)生產(chǎn)機械化和自動化。有鑒于此，本專利技術旨在探索一種汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝，該汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝不僅能夠實現(xiàn)汽車驅動橋的脹形生產(chǎn)，而且可以較好的控制汽車驅動橋連續(xù)脹形的全過程，得到的汽車驅動橋殼壁厚均勻、尺寸精度較高、重量較小、強度和剛度均較高，并具有較好的疲勞壽命，能夠有效保證汽車驅動橋裝配、使用要求。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題是提出一種汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝，該汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝能夠較好的控制汽車驅動橋連續(xù)脹形的全過程，并保證橋殼工件能夠平穩(wěn)地脹形變形，能夠滿足脹形生產(chǎn)汽車驅動橋的要求。要實現(xiàn)上述技術目的，本專利技術的汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝，包括如下步驟 I. 一種汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝，其特征在于包括如下步驟 1)將開口后的橋殼工件放入脹形外模內； 2)將脹形內模從橋殼工件的一端內孔伸入到橋殼工件的脹形變形區(qū)處； 3)脹形外模合模，并將脹形外模的支撐機構壓在橋殼琵琶包的脹形變形區(qū)與非變形區(qū)之間的過渡面上； 4)位于脹形內模兩端的兩個推力液壓缸向脹形內模施加相等且平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力，位于上模塊與下模塊之間的多級輔助液壓缸向脹形內模施加垂直于橋殼工件軸向方向的輔助液壓力；脹形推力通過連桿機構分解為作用在上模塊和下模塊上并垂直于橋殼工件軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力平行分力，所述橋殼工件受到的脹形力為所述脹形推力垂直分力和輔助液壓力的合力，橋殼工件在脹形力的作用下發(fā)生脹形變形，并帶動用于維持橋殼工件穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機構旋轉，使位于兩鉸鏈座之間的螺桿長度的變化速率與兩鉸鏈座之間的相對運動速率相等；在橋殼工件脹形變形的屈服階段，所述脹形推力垂直分力單調遞增，所述輔助液壓力隨著橋殼工件的屈服應變規(guī)律變化； 在橋殼工件脹形變形的脹形階段，所述輔助液壓力單調遞減，所述脹形推力垂直分力單調遞增； 在橋殼工件脹形變形的合模階段，所述脹形推力垂直分力遞增，所述脹形力達到設定值后保壓； 5)卸載、退模。進一步，所述橋殼工件在脹形變形完成后，保壓15-40秒。進一步,所述橋殼工件的壁厚為I. 5_40mm。進一步，所述第I)步驟中，橋殼工件在放入脹形外模前，加熱至200-600°C。 進一步，所述橋殼工件為局部加熱，加熱的區(qū)域為橋殼工件的脹形變形區(qū)。進一步，所述橋殼工件在常溫下脹形變形。本專利技術的有益效果為 本專利技術的汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝通過采用機械螺旋式脹形裝置，利用兩個推力液壓缸向脹形內模施加平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力，脹形推力作用在連桿機構上，并通過連桿作用在上模塊和下模塊上，使上模塊和下模塊受到垂直于橋殼工件軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力平行分力，脹形推力平行分力可防止上模塊和下模塊在脹形變形過程中發(fā)生位置偏移； 由于橋殼工件內孔的口徑很小，導致連桿在橋殼工件為發(fā)生變形的初始狀態(tài)下與橋殼工件軸向方向的夾角很小，這導致脹形推力垂直分力較小，而橋殼工件在初始狀態(tài)下所需的脹形力較大，可能會導致無法使橋殼工件產(chǎn)生脹形變形，通過設置多級輔助液壓缸，對脹形內模直接施加垂直于橋殼工件軸向方向的輔助液壓力，在脹形推力垂直分力和輔助液壓力的共同作用下，橋殼工件受到的應力強度大于等于橋殼工件的屈服強度，使橋殼工件產(chǎn)生脹形變形；隨著橋殼工件變形比率的增大，連桿與橋殼工件軸向方向的夾角逐漸增大，由脹形推力分解得到的脹形推力垂直分力增大，此時輔助液壓力可逐漸減小； 由于液壓力存在不穩(wěn)定性，液壓力的波動導致上模塊和下模塊振動，導致橋殼工件脹形變形可控性能不好，本專利技術的汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝采用自旋螺桿機構，在橋殼工件脹形變形過程中，通過螺桿與螺旋底座之間的旋轉配合，螺桿的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進速度相匹配，當出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時，由于螺桿的作用，上模塊和下模塊能夠保持穩(wěn)定，使得橋殼工件的脹形變形過程更加平穩(wěn)可控； 綜上，本專利技術的汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝通過控制推力液壓缸和輔助液壓缸的液壓力，可較好的控制橋殼工件脹形變形的整個過程，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種汽車驅動橋整體復合機械螺旋式脹形工藝，其特征在于：包括如下步驟：1）將開口后的橋殼工件放入脹形外模內；2）將脹形內模從橋殼工件的一端內孔伸入到橋殼工件的脹形變形區(qū)處；3）脹形外模合模，并將脹形外模的支撐機構壓在橋殼琵琶包的脹形變形區(qū)與非變形區(qū)之間的過渡面上；4）位于脹形內模兩端的兩個推力液壓缸向脹形內模施加相等且平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力，位于上模塊與下模塊之間的多級輔助液壓缸向脹形內模施加垂直于橋殼工件軸向方向的輔助液壓力；脹形推力通過連桿機構分解為作用在上模塊和下模塊上并垂直于橋殼工件軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力平行分力，所述橋殼工件受到的脹形力為所述脹形推力垂直分力和輔助液壓力的合力，橋殼工件在脹形力的作用下發(fā)生脹形變形，并帶動用于維持橋殼工件穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機構旋轉，使位于兩鉸鏈座之間的螺桿長度的變化速率與兩鉸鏈座之間的相對運動速率相等；在橋殼工件脹形變形的屈服階段，所述脹形推力垂直分力單調遞增，所述輔助液壓力隨著橋殼工件的屈服應變規(guī)律變化；在橋殼工件脹形變形的脹形階段，所述輔助液壓力單調遞減，所述脹形推力垂直分力單調遞增；在橋殼工件脹形變形的合模階段，所述脹形推力垂直分力遞增，所述脹形力達到設定值后保壓；5）卸載、退模。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉復元，龔仕林，徐明，雷亞，肖大志，周雄，林順洪，陳超，歐忠文，楊治明，胡玉梅，
申請(專利權)人：重慶科技學院，龔仕林，
類型：發(fā)明
國別省市：