專利名稱：載重車輪轂軸管全纖維鍛造成形工藝及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一般車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種載重車輪轂軸管全纖維鍛造成形工藝及模具。
背景技術(shù)：
汽車輪轂軸管主要用于沖壓焊接橋殼及工程車輛驅(qū)動橋兩端的輪邊支承。屬重要的保安零部件。它焊在橋殼兩端，半軸從中穿過。在車輛的行駛過程中，它不僅要承受整個車身及車載貨物的重量，而且由于路況的變化，它還要承受復(fù)雜的交變應(yīng)力的作用，因此要求輪轂軸管要具有沿軸向分布的金屬流線，致密的金屬組織和極高的抗疲勞壽命。目前常規(guī)的鍛造工藝為模鍛，需經(jīng)過多次加熱，其工藝一般為加熱——制壞——預(yù)鍛法蘭——加熱——終鍛法蘭——成形——退火——內(nèi)外機加工——熱處理——精加工，才能制造出輪轂軸管，此種制作工藝毛壞為實心，材料消耗量大。且難以形成沿軸向分布的全纖維金屬流線，零件的機械性和抗疲勞壽命均偏低，難以滿足車輛對其特殊的質(zhì)量要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研究一種工藝簡單、能節(jié)約大量的金屬材料，并可獲得沿軸向分布的全纖維金屬組織，從而能極大提高零件抗疲勞壽命的載重車輪轂軸管鍛造成形工藝及模具。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的主要技術(shù)方案是將現(xiàn)有的工藝加以改進(jìn)，工藝流程為下料→加熱→壓型→成形→沖孔→外表面處理→成品，采用壓力機壓制，主要改進(jìn)為，一次將下料后的實芯棒材工件加熱至1100-1180℃，采用壓力機經(jīng)過壓型、成形、沖孔，將工件壓制成沿軸向分布的全纖維組織的全空心載重車輪轂軸管毛壞。成形工序采用了新設(shè)計的鐓擠成形模具，該模具下模采用了預(yù)應(yīng)力模具結(jié)構(gòu)，沖孔工序采用了反擠壓裝置。
本發(fā)明這種載重車用輪轂軸管的全纖維鍛造成形工藝及模具，由于采用的是一次加熱即可將內(nèi)孔完全擠壓成形，這樣工件在封閉的模腔內(nèi)，金屬受到三向壓應(yīng)力的作用，因而全纖維組織的汽車輪轂軸管具有晶粒細(xì)化、金相組織和纖維組織一致。由于下模采用了預(yù)應(yīng)力模具結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的采用，可以使下模工作部分不致于因承受巨大的壓力而損失，確保了模具強度的要求。
本發(fā)明與普通的模鍛技術(shù)相比，具有工序簡單、勞動強度低、降低能耗、節(jié)省原材料、材料利用率達(dá)90％以上、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點，熱擠壓成形的全纖維組織汽車輪轂軸管具有晶粒細(xì)化、金相組織均勻、產(chǎn)品幾何尺寸精度高，因而增強了產(chǎn)品的機械性能，抗疲勞壽命提高一倍以上，延長了使用壽命。
具體實施例結(jié)合附圖及實例進(jìn)一步說明本發(fā)明載重車用輪轂軸管全纖維鍛造成形工藝及模具的實施例。


圖1為本發(fā)明的工藝過程簡圖。
圖2為本發(fā)明的鍛擠成形模具的主視圖。
參見圖1、圖2，本發(fā)明在成形工序中所用的鍛擠成形模具的下模采用了預(yù)應(yīng)力模具結(jié)構(gòu)，下模主要由機座1、預(yù)應(yīng)力外套2、頂桿3、凹模4、壓蓋5組成。上模由成形凸模6、法蘭成形壓頭7、連接桿8在模具于閉合狀態(tài)時組成。預(yù)應(yīng)力外套2裝在機座1內(nèi)，凹模4裝在預(yù)應(yīng)力外套2內(nèi)，頂桿3裝在凹模4內(nèi)的機座1底面上，可上下移動，壓蓋5裝在機座1的上端面。成形凸模6裝在法蘭成形壓頭7內(nèi)，成形凸模6的上端與連接桿8在模具處于閉合狀態(tài)時相接觸，法蘭成形壓頭7的上端裝在連接桿8上。其中法蘭成形壓頭7內(nèi)裝有脫料裝置及排氣孔。
本發(fā)明載重車用輪轂軸管全纖維鍛造方法是將實心棒料加熱到1110-1180℃，依據(jù)體積不變原理，在壓型裝置內(nèi)壓出所需的坯料，然后將坯料放入鐓擠成模內(nèi)，隨著壓機下行，成形凸模和法蘭成形壓頭進(jìn)入鐓擠成模內(nèi)，初時，成形凸模與壞料先期接觸，因成形下模內(nèi)已無金屬充填空間，坯料只有沿與凸模運動方向相反的方向流動，當(dāng)坯料高度達(dá)到一定位置后，壓型沖開始與坯料接觸，鐓鍛法蘭，至此內(nèi)孔除底部連皮外和法蘭已全部成形，取出鐓擠成形的工件，再放入反擠壓模具內(nèi)，即可將內(nèi)孔完全擠出。整個工藝流程中一次加熱可完全成形全纖維組織的空心汔車輪轂套管。
權(quán)利要求
1.一種載重車輪轂軸管全纖維鍛造成形工藝及模具，具有壓力機，工藝流程為下料→加熱→壓型→成形→沖孔→外表面處理→成品，其特征是一次將下料后的實心棒材加熱至1110-1180℃，采用壓力機經(jīng)過壓型、成形、沖孔，將工件壓制成沿軸向分布的全纖維組的全空芯載重車輪轂軸管毛壞。成形工序采用了新設(shè)計的鐓擠成形模具，該模具下模采用了預(yù)應(yīng)力模具結(jié)構(gòu)，沖孔工序采用了反擠壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種載重車輪轂軸管全纖維鍛造成形工藝及模具，其特征是所述的鍛擠成形模具的下模主要由機座[1]，預(yù)應(yīng)力外套[2]、頂桿[3]、凹模[4]、壓蓋[5]組成，上模由成形凸模[6]、法蘭成形壓頭[7]、連桿[8]組成，預(yù)應(yīng)力外套2裝在機座[1]內(nèi)，凹模[4]裝在預(yù)應(yīng)力外套[2]內(nèi)，頂桿[3]裝在凹模[4]內(nèi)的機座[1]底面上，壓蓋[5]裝在機座[1]的上端面，成形凸模[6]裝在法蘭成形壓頭[7]內(nèi)，成形凸模[6]的上端與連接桿[8]在模具處于閉合狀態(tài)時相接觸，法蘭成形壓頭[7]的上端裝在連接桿[8]上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種載重車輪轂軸管全纖維鍛造成形工藝及模具，其特征是所述的法蘭成形壓頭[7]內(nèi)裝有脫料裝置及排氣孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種載重車用輪轂軸管的全纖維鍛造成形工藝及模具。其特點是采用實心捧料，一次加熱完成輪轂軸管外表面及深孔的擠壓成形，從而獲得沿軸向分布的全纖維金屬流線，內(nèi)孔完全擠壓成形，不再機加工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有節(jié)約能源，材料利用率高(達(dá)90％以上)，纖維組織免受破壞，尺寸準(zhǔn)確，表面光潔度好，極大地提高了零件的機械性能，抗疲勞壽命提高一倍以上，此外模具結(jié)構(gòu)合理、加工簡單、操作方便。
文檔編號B21K1/28GK1628921SQ200310110250
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者李克敏, 王玉林, 溫志高, 杜建波 申請人:李克敏, 王玉林, 溫志高, 杜建波