專利名稱：汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝。
背景技術(shù)：
汽車制造業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的作用，近年來，我國的國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，與此同時(shí)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(duì)汽車起著支撐作用，而且還是差速器、主減速器以及驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的外殼。汽車橋殼質(zhì)量對(duì)整車性能的影響非常大，橋殼不僅需要具備足夠的強(qiáng)度、剛度和疲勞壽命，而且還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，質(zhì)量輕，易于拆裝和維護(hù)。汽車橋殼成型方法主要有以下幾種，其優(yōu)缺點(diǎn)如下
鑄造成型工藝
優(yōu)點(diǎn)易鑄造成形形狀復(fù)雜和壁厚不均的橋殼，剛度、強(qiáng)度較大；
缺點(diǎn)控制成形流動(dòng)困難，易產(chǎn)生裂紋、氣孔，且重量大，后續(xù)加工復(fù)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(diǎn)工藝性好，廢品率較低，可靠性高，容易制造，加工余量小，質(zhì)量輕，精度高，價(jià)格較低，產(chǎn)品改型方便，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化；
缺點(diǎn)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(qiáng)度較低，耗資大；另外還具有對(duì)焊接要求高，質(zhì)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(kuò)張成形
優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)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(qiáng)度高、重量輕；
缺點(diǎn)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(cè)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(jī)械脹形
優(yōu)點(diǎn)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(fù)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(xué)性能高；
缺點(diǎn)脹形力難以控制，脹形機(jī)理和過程復(fù)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(diǎn)材料利用率高，工序少，生產(chǎn)效率高，得到的橋殼強(qiáng)度和剛度高、且重量輕，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)；
缺點(diǎn)工藝仍不太成熟，對(duì)高壓液壓源要求高，易漏油和污染環(huán)境，投資初期耗費(fèi)時(shí)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(shí)際生產(chǎn)要求盡量降低成本，保證其機(jī)械性能，同時(shí)還要盡量縮短研發(fā)周期，這就需要新工藝、新技術(shù)的研究來推動(dòng)橋殼成形方法的快速發(fā)展。針對(duì)現(xiàn)有汽車橋殼成形方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合我國實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，現(xiàn)有的汽車驅(qū)動(dòng)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(shí)際應(yīng)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(shù)、經(jīng)濟(jì)等原因，應(yīng)用較少，或正處于研究試驗(yàn)階段； 2、機(jī)械脹形的脹形力難以控制，脹形機(jī)理和過程復(fù)雜，易產(chǎn)生裂紋，但坯料利用率、生產(chǎn)效率、綜合力學(xué)性能高；
3、液壓脹形工藝仍不太成熟，對(duì)高壓液壓源要求高，易漏油和污染環(huán)境，初期耗費(fèi)時(shí)間和資金，但得到的橋殼強(qiáng)度和剛度高、重量輕，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化。有鑒于此，本發(fā)明旨在探索一種汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，該汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝不僅能夠?qū)崿F(xiàn)汽車驅(qū)動(dòng)橋的脹形生產(chǎn)，而且可以較好的控制汽車驅(qū)動(dòng)橋連續(xù)脹形的全過程，得到的汽車驅(qū)動(dòng)橋殼壁厚均勻、尺寸精度較高、重量較小、強(qiáng)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(qū)動(dòng)橋裝配、使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，該汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝能夠較好的控制汽車驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)橋的要求。要實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，包括如下步驟
I. 一種汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)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(nèi)；
2)將脹形內(nèi)模從橋殼工件的一端內(nèi)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(jī)構(gòu)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(nèi)模兩端的兩個(gè)推力液壓缸向脹形內(nèi)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(jí)輔助液壓缸向脹形內(nèi)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(jī)構(gòu)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(dòng)用于維持橋殼工件穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，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(duì)運(yùn)動(dòng)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(diào)遞增，所述輔助液壓力隨著橋殼工件的屈服應(yīng)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(diào)遞減，所述脹形推力垂直分力單調(diào)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(dá)到設(shè)定值后保壓；
5)卸載、退模。進(jìn)一步，所述橋殼工件在脹形變形完成后，保壓15-40秒。進(jìn)一步,所述橋殼工件的壁厚為I. 5_40mm。進(jìn)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(jìn)一步，所述橋殼工件為局部加熱，加熱的區(qū)域?yàn)闃驓すぜ拿浶巫冃螀^(qū)。進(jìn)一步，所述橋殼工件在常溫下脹形變形。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝通過采用機(jī)械螺旋式脹形裝置，利用兩個(gè)推力液壓缸向脹形內(nèi)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(jī)構(gòu)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(nèi)孔的口徑很小，導(dǎo)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(dǎo)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(huì)導(dǎo)致無法使橋殼工件產(chǎn)生脹形變形，通過設(shè)置多級(jí)輔助液壓缸，對(duì)脹形內(nèi)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(yīng)力強(qiáng)度大于等于橋殼工件的屈服強(qiáng)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(shí)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(dòng)導(dǎo)致上模塊和下模塊振動(dòng)，導(dǎo)致橋殼工件脹形變形可控性能不好，本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝采用自旋螺桿機(jī)構(gòu)，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(zhuǎn)配合，螺桿的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，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，本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)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(gè)過程，能夠滿足脹形生產(chǎn)汽車驅(qū)動(dòng)橋的要求。


圖I為適用于本發(fā)明汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置第一實(shí)施例在橋殼工件脹形變形后的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本實(shí)施例的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置在橋殼工件脹形變形前的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3為脹形內(nèi)模結(jié)構(gòu)示意 圖4為圖3的俯視 圖5為多級(jí)輔助液壓缸的結(jié)構(gòu)示意 圖6為適用于本發(fā)明汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置第二實(shí)施例在橋殼工件脹形變形后的結(jié)構(gòu)示意 圖7為本實(shí)施例的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置在工件脹形變形前的結(jié)構(gòu)示意 圖8為橋殼工件脹形變形過程中的脹形力的變化規(guī)律 圖9為橋殼工件脹形變形過程中的輔助液壓力的變化規(guī)律圖；· 圖10為橋殼工件脹形變形過程中的脹形推力垂直分力的變化規(guī)律圖。附圖標(biāo)記說明
I-脹形內(nèi)模；la-上模塊；lb-下模塊；2_脹形外模；3_推力液壓缸；4_推力液壓缸；5-橋殼工件；5a-橋殼琵琶包；5b-過渡面；6_多級(jí)輔助液壓缸；6a-輔助活塞桿；6b_輔助液壓缸缸體；6c-無桿腔；6d-活塞桿腔；6e-分級(jí)油腔；6f-油口 ；6g-內(nèi)擋環(huán)；6h_外擋環(huán)；7_鉸鏈座；8-連桿；9-支架；10-支撐桿；11-支撐頭；12-中空管；13_上外模；13a_上模腔；13b-上模腔支撐內(nèi)壁；14-下外模；14a-下模腔；14b_下模腔支撐內(nèi)壁；17_螺桿；18-螺旋底座。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。首先對(duì)適用于本發(fā)明汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)介紹。如圖I所示，為適用于本發(fā)明汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置第一實(shí)施例在橋殼工件脹形變形后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)施例的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置在橋殼工件脹形變形前的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置，包括脹形內(nèi)模I、脹形外模2和分別位于脹形內(nèi)模I兩端并用于提供脹形推力的推力液壓缸3和推力液壓缸4。如圖3所示，脹形內(nèi)模I包括分別與橋殼琵琶包5a上下兩側(cè)內(nèi)壁配合的上模塊Ia和下模塊lb，上模塊Ia和下模塊Ib之間設(shè)有至少一個(gè)用于將上模塊Ia和下模塊Ib分開或合攏的多級(jí)輔助液壓缸，上模塊Ia和下模塊Ib的兩端分別通過連桿機(jī)構(gòu)與推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿鉸接連接，如圖I所示，本實(shí)施例的推力液壓缸3位于脹形內(nèi)模I的左側(cè)，推力液壓缸4位于脹形內(nèi)模I的右側(cè)。連桿機(jī)構(gòu)包括安裝在推力液壓缸活塞桿上的鉸鏈座7，鉸鏈座7與上模塊Ia和下模塊Ib之間分別通過連桿8鉸接連接，采用該結(jié)構(gòu)的連桿機(jī)構(gòu)，連桿8與推力液壓缸的活塞桿之間具有夾角，能夠?qū)⑼屏σ簤焊?和推力液壓缸4的脹形推力分解為上模塊Ia和下模塊Ib所需的垂直于橋殼工件軸向方向的脹形推力垂直分力，且伴隨著工件脹形變形量的增大，連桿機(jī)構(gòu)的連桿8與推力液壓缸活塞桿之間的夾角增大,能夠增大脹形推力垂直分力。
兩鉸鏈座7之間設(shè)有自旋螺桿機(jī)構(gòu)，自旋螺桿機(jī)構(gòu)包括螺桿17，螺桿17 —端安裝在其中一個(gè)鉸鏈座7上，另一端安裝在設(shè)置于另一個(gè)鉸鏈座7上的螺旋底座18上，螺桿17與螺旋底座18在力的作用下相互旋轉(zhuǎn)并自動(dòng)調(diào)節(jié)位于兩鉸鏈座7之間的螺桿17長度。脹形外模2包括用于壓住位于橋殼琵琶包5a的脹形變形區(qū)與非變形區(qū)之間的過渡面5b的支撐機(jī)構(gòu)。如圖I和圖2所示，本實(shí)施例的脹形外模2還包括支架9，支撐機(jī)構(gòu)包括安裝在支架9上的支撐桿10和安裝在支撐桿10上的支撐頭11，本實(shí)施例的支撐頭11設(shè)置為4個(gè)，并分別位于橋殼琵琶包5a的兩端過渡面5b的上下兩側(cè)。支撐頭11壓在過渡面5b上，通過采用該結(jié)構(gòu)的脹形外模2，通過支撐頭11壓住過渡面5b，能夠控制橋殼琵琶包5a在脹形變形過程的變形區(qū)域，防止橋殼工件的其他區(qū)域變形。優(yōu)選的，支撐頭11與橋殼工件5的接觸面為與過渡面5b配合的曲面，能夠防止過渡面5b由于變形產(chǎn)生褶皺。推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿相向設(shè)置，兩活塞桿的軸線位于同一條直線上，且其中一個(gè)推力液壓缸的活塞桿上設(shè)有快速拆卸連接結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的快速拆卸連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在推力液壓缸4的活塞桿上。通過設(shè)置快速拆卸連接結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑼屏σ簤焊?的活塞桿與脹形內(nèi)模I、推力液壓缸3分開，便于在脹形前將脹形內(nèi)模I放置于橋殼工件 5的內(nèi)孔中。進(jìn)一步，本實(shí)施例的輔助推力裝置為設(shè)置在上模塊Ia和下模塊Ib之間的多級(jí)輔助液壓缸6。如圖5所示，多級(jí)輔助液壓缸6包括輔助活塞桿6a和至少兩級(jí)層疊套裝在一起并呈伸縮結(jié)構(gòu)的輔助液壓缸缸體6b，輔助活塞桿6a套裝在最內(nèi)層的輔助液壓缸缸體6b上，位于最外層的輔助液壓缸缸體6b與輔助活塞桿6a之間組成無桿腔6c，位于最內(nèi)層的輔助液壓缸缸體6b與輔助活塞桿6a之間組成活塞桿腔6d，相鄰兩級(jí)液壓缸缸體6b之間組成分級(jí)油腔6e，無桿腔6c、活塞桿腔6d和分級(jí)油腔6e上均設(shè)有與液壓源相連的油口 6f。如圖I所示，本實(shí)施例的多級(jí)輔助液壓缸6設(shè)置為I個(gè)，且本實(shí)施例的多級(jí)輔助液壓缸6包括三級(jí)層疊套裝在一起并呈伸縮結(jié)構(gòu)的輔助液壓缸缸體6b。采用該結(jié)構(gòu)的多級(jí)輔助液壓缸6，在活塞桿6a向外提供液壓推力的過程中，無桿腔6c進(jìn)油，活塞桿腔6d和分級(jí)油腔6e均回油，可實(shí)現(xiàn)多級(jí)輔助液壓缸6伸長并向外提供液壓力；同理，在活塞桿6a回縮時(shí)，無桿腔6c回油，活塞桿腔6d和分級(jí)油腔6e均進(jìn)油，可實(shí)現(xiàn)活塞桿6a回縮。本實(shí)施例的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置在使用前，先將設(shè)置在推力液壓缸4活塞桿上的快速拆卸連接結(jié)構(gòu)分開，將脹形內(nèi)模I置于橋殼工件5內(nèi)，然后再將該推力液壓缸4活塞桿通過快速拆卸連接結(jié)構(gòu)連接，做好橋殼工件5脹形變形的準(zhǔn)備工作。通過將上模塊Ia和下模塊Ib的兩端分別通過連桿機(jī)構(gòu)與推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿鉸接，推力液壓缸3和推力液壓缸4能夠同步相向地向脹形內(nèi)模I提供脹形推力，在連桿機(jī)構(gòu)的作用下，將推力液壓缸3或推力液壓缸4的脹形推力分解為作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的脹形推力垂直分力和脹形推力平行分力，脹形推力垂直分力的方向垂直于橋殼工件5的軸向方向，脹形推力平行分力的方向平行于橋殼工件5的軸向方向，即在脹形推力垂直分力的作用下，上模塊Ia和下模塊Ib分別向橋殼工件5上下兩側(cè)分開，擠壓橋殼工件5，實(shí)現(xiàn)脹形。在橋殼工件5脹形變形過程中，可能存在由于液壓力不穩(wěn)定而造成上模塊Ia和下模塊Ib振動(dòng)，導(dǎo)致橋殼工件5脹形變形可控性能不好，通過設(shè)置自旋螺桿機(jī)構(gòu)，在橋殼工件5脹形變形過程中，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib能夠保持穩(wěn)定，使得橋殼工件5的脹形變形過程更加平穩(wěn)可控。通過設(shè)置脹形外模1，能夠準(zhǔn)確控制橋殼工件5脹形變形的位置，即控制橋殼工件5在過渡面5b處開始脹形變形，如此便可實(shí)現(xiàn)橋殼琵琶包5a的脹形。由于用于生產(chǎn)汽車驅(qū)動(dòng)橋橋殼的橋殼工件5的內(nèi)孔直徑一般都較小,導(dǎo)致連桿機(jī)構(gòu)與推力液壓缸的活塞桿軸線的夾角很小，由推力液壓缸的脹形推力分解為的脹形推力垂直分力的大小很小，而擠壓橋殼工件5變形所需的力一般較大，如果僅僅采用連桿機(jī)構(gòu)連接推力液壓缸和脹形內(nèi)模1，可能導(dǎo)致上模塊Ia和下模塊Ib無法順利地向橋殼工件5的上下兩側(cè)張開，即無法實(shí)現(xiàn)脹形，此時(shí)需要在上模塊Ia和下模塊Ib之間設(shè)置輔助上模塊Ia和下模塊Ib張開的多級(jí)輔助液壓缸6。多級(jí)輔助液壓缸6能夠提供上模塊Ia和下模塊Ib 分開或合攏的輔助液壓力，輔助液壓力垂直于橋殼工件5的軸向方向。由于橋殼工件5的內(nèi)孔直徑很小，而橋殼琵琶包5向兩側(cè)脹形變形的變形比率較大，傳統(tǒng)的液壓缸不僅無法滿足小空間的安裝使用要求，而且無法提供滿足變形量所需的液壓力行程。本實(shí)施例的多級(jí)輔助液壓缸6，通過將輔助液壓缸缸體6b設(shè)置為相互層疊套裝在一起的至少兩層，不僅能夠有效縮小安裝所需的空間，而且輔助液壓缸缸體6b之間組成伸縮結(jié)構(gòu)，通過輔助液壓缸缸體6b的伸長和縮短，能夠有效提高多級(jí)輔助液壓缸6的液壓力行程，能夠滿足使用要求。優(yōu)選的，本實(shí)施例的自旋螺桿機(jī)構(gòu)設(shè)置為兩個(gè)，并分別位于多級(jí)輔助液壓缸6的兩側(cè)，且螺桿17的軸線與推力液壓缸活塞桿的軸線平行。如圖4所示，其中一根螺桿17 —端固定安裝在靠近推力液壓缸3 —側(cè)的鉸鏈座7上，另一端通過螺旋底座18安裝在靠近推力液壓缸4 一側(cè)的鉸鏈座7上；另一根螺桿17 —端固定安裝在靠近推力液壓缸4 一側(cè)的鉸鏈座7上，另一端通過螺旋底座18安裝在靠近推力液壓缸3 —側(cè)的鉸鏈座7上，通過平行設(shè)置兩根螺桿，能夠使脹形內(nèi)模I受力均勻。作為本實(shí)施例上述技術(shù)方案的優(yōu)選，相鄰兩級(jí)液壓缸缸體6b之間以及輔助活塞桿6a與最內(nèi)層液壓缸缸體6b之間,位于外層的液壓缸缸體6b的頂部設(shè)有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)擋環(huán)6g,位于內(nèi)層的液壓缸缸體6b/輔助活塞桿6a的底部設(shè)有徑向向外延伸的并與內(nèi)擋環(huán)6b配合的外擋環(huán)6h，內(nèi)擋環(huán)6g與內(nèi)層液壓缸缸體的外周壁之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，外擋環(huán)6h與外層液壓缸缸體的內(nèi)周壁之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。米用該結(jié)構(gòu)的多級(jí)輔助液壓缸6,內(nèi)擋環(huán)6g和外擋環(huán)6h之間形成限位機(jī)構(gòu)，防止相鄰的兩級(jí)液壓缸缸體6b以及最內(nèi)層液壓缸缸體6b與輔助活塞桿6a之間脫離。優(yōu)選的，設(shè)置在活塞桿腔6d和分級(jí)油腔6e上的油口 6f設(shè)置在內(nèi)擋環(huán)6g上，防止多級(jí)輔助液壓缸6在伸縮過程中，液壓缸缸體6b與油口 6f之間干涉。如圖I所示，多級(jí)輔助液壓缸6的最外層液壓缸缸體6b固定安裝在下模塊Ib上，輔助活塞桿6a固定安裝在上模塊Ia上，設(shè)置在無桿腔6c上的油口 6f位于最外層液壓缸缸體6b的底部，下模塊Ib上設(shè)有與無桿腔6c油口 6f相通的油路。作為本實(shí)施例上述技術(shù)方案的優(yōu)選，未設(shè)置快速拆卸連接結(jié)構(gòu)的推力液壓缸的活塞桿上設(shè)有中通的中心孔，且該推力液壓缸的缸體上和與該推力液壓缸相連的鉸鏈座7上均設(shè)有與中心孔同軸的通孔，中心孔和通孔內(nèi)設(shè)有用于安裝油口 6f與液壓源之間的液壓油管的中空管12。如圖I和圖2所示，本實(shí)施例的中心孔設(shè)置在推力液壓缸3的活塞桿上，相應(yīng)的，推力液壓缸3的缸體和與推力液壓缸3相連的鉸鏈座7上設(shè)有通孔，中空管12延伸穿過中心孔和通孔，油口 6f與液壓源之間的液壓油管均布置在中空管12內(nèi)。由于橋殼工件5的內(nèi)徑較小，在推力液壓缸的活塞桿和連桿機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)占據(jù)大量的空間后，油口 6f與液壓源之間的液壓油管的布置空間不足，通過設(shè)置延伸穿過推力液壓缸3和鉸鏈座7的中空管，能夠?qū)崿F(xiàn)將液壓油管布置在中空管12內(nèi)，并為多級(jí)輔助液壓缸6提供高壓液壓油。如圖6所示，為適用于本發(fā)明汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置第二實(shí)施例在橋殼工件脹形變形后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)施例的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形裝置在工件脹形變形前的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的脹形外模2包括上外模13和下外模14，上外模13和下外模14上分別設(shè)有與橋殼琵琶包5a上下兩側(cè)外壁形狀結(jié)構(gòu)相同的上模腔13a和下模腔14a，支撐機(jī)構(gòu)即為上模腔13a和下模腔14a分別與橋殼琵琶包5a過渡面5b對(duì)應(yīng)的上模腔支撐內(nèi)壁13b和
下模腔支撐內(nèi)壁14b，采用該結(jié)構(gòu)的脹形外模2，不僅能夠有效控制橋殼工件5在脹形過程中的變形區(qū)域，而且還能夠更好的控制脹形后的橋殼琵琶包5a的外形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，上外模13和下外模14閉合時(shí)，上模腔13a和下模腔14a組成與橋殼琵琶包5a的外壁形狀結(jié)構(gòu)相同的脹形腔，采用該結(jié)構(gòu)的脹形外模2，采用將上外模13和下外模14閉合后進(jìn)行脹形，便于上外模13和下外模14之間定位，更便于向脹形外模2施加合模力。本實(shí)施例的多級(jí)輔助液壓缸6也設(shè)置為一個(gè)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，多級(jí)輔助液壓缸6還可根據(jù)實(shí)際需要并排設(shè)置為多個(gè)，其原理和設(shè)置為一個(gè)的多級(jí)輔助液壓缸6相同。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，不再--累述。下面對(duì)本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，包括如下步驟
O將開口后的橋殼工件5放入脹形外模2內(nèi)；
2)將脹形內(nèi)模I從橋殼工件5的一端內(nèi)孔伸入到橋殼工件5的脹形變形區(qū)處，在實(shí)際操作過程中，首先將一個(gè)推力液壓缸4的活塞桿通過快速拆卸連接結(jié)構(gòu)斷開，并將多級(jí)輔助液壓缸6完全收縮,將脹形內(nèi)模I和從另一個(gè)推力液壓缸3 —端的內(nèi)孔伸入到橋殼工件內(nèi)，再利用快速拆卸連接結(jié)構(gòu)將推力液壓缸4的活塞桿快速連接；
3)脹形外模2合模，并將脹形外模2的支撐機(jī)構(gòu)壓在橋殼琵琶包5a的脹形變形區(qū)與非變形區(qū)之間的過渡面5b上，通過在脹形外膜2上設(shè)置支撐機(jī)構(gòu)，能夠控制橋殼工件5的脹形變形，即橋殼工件5的脹形變形區(qū)位于兩端的過渡面5b之間；
4)位于脹形內(nèi)模I兩端的推力液壓缸3和推力液壓缸4向脹形內(nèi)模施加相等且平行于橋殼工件5軸向方向的脹形推力,位于上模塊Ia與下模塊Ib之間的多級(jí)輔助液壓缸6向脹形內(nèi)模I施加垂直于橋殼工件5軸向方向的輔助液壓力；脹形推力通過連桿機(jī)構(gòu)分解為作用在上模塊Ia與下模塊Ib上并垂直于橋殼工件5軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件5軸向方向的脹形推力平行分力，橋殼工件5受到的脹形力為脹形推力垂直分力和輔助液壓力的合力，橋殼工件5在脹形力的作用下發(fā)生脹形變形，并帶動(dòng)用于維持橋殼工件5穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，使位于兩鉸鏈座7之間的螺桿17長度的變化速率與兩鉸鏈座7之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率相等；
如圖8-10所示，Ο-tl為橋殼工件彈性變形階段，tl-t2時(shí)間段為橋殼工件5脹形變形的屈服階段，t2-t3時(shí)間段為在橋殼工件5脹形變形的脹形階段，t3-t4時(shí)間段為橋殼工件5脹形變形的脹形階段，t4-t5為橋殼工件脹形變形完成后的卸載階段。在橋殼工件5脹形變形的屈服階段，脹形推力垂直分力單調(diào)遞增，輔助液壓力隨著橋殼工件5的屈服應(yīng)變規(guī)律變化；
在橋殼工件5脹形變形的脹形階段，輔助液壓力單調(diào)遞減，脹形推力垂直分力單調(diào)遞
增；
在橋殼工件5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(dá)到設(shè)定值后保壓； 5)卸載、退模。優(yōu)選的，橋殼工件5在脹形變形完成后，保壓15-40秒，通過保壓，能夠防止橋殼工件5在退模后在內(nèi)應(yīng)力作用下發(fā)生變形，保證產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝通過采用機(jī)械螺旋式脹形裝置，利用推力液壓缸3和推力液壓缸4向脹形內(nèi)模施加平行于橋殼工件5軸向方向的脹形推力，脹形推力作用在連桿機(jī)構(gòu)上，并通過連桿8作用在上模塊Ia和下模塊Ib上，使上模塊Ia和下模塊Ib受到垂直于橋殼工件5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Ia和下模塊Ib在脹形變形過程中發(fā)生位置偏移。由于橋殼工件5內(nèi)孔的口徑很小,導(dǎo)致連桿8在橋殼工件5發(fā)生變形的初始狀態(tài)下與橋殼工件5軸向方向的夾角很小,這導(dǎo)致脹形推力垂直分力較小,而橋殼工件5在初始狀態(tài)下所需的脹形力較大，可能會(huì)導(dǎo)致無法使橋殼工件產(chǎn)生脹形變形，通過設(shè)置多級(jí)輔助液壓缸，對(duì)脹形內(nèi)模直接施加垂直于橋殼工件5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5受到的應(yīng)力強(qiáng)度大于等于橋殼工件的屈服強(qiáng)度，使橋殼工件5產(chǎn)生脹形變形；隨著橋殼工件5變形比率的增大，連桿8與橋殼工件5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(shí)輔助液壓力可逐漸減??；有幾何關(guān)系可知，脹形推力T與脹形推力垂直分力T1的關(guān)系為
T1=TtanΘ/2
式中，Θ為連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角。由于液壓力存在不穩(wěn)定性，液壓力的波動(dòng)導(dǎo)致上模塊Ia和下模塊Ib振動(dòng)，導(dǎo)致橋殼工件5脹形變形可控性能不好，本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝采用自旋螺桿機(jī)構(gòu)，在橋殼工件脹形變形過程中，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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，本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝通過控制推力液壓缸和輔助液壓缸6的液壓力，可較好的控制橋殼工件5脹形變形的整個(gè)過程，能夠滿足脹形生產(chǎn)汽車驅(qū)動(dòng)橋的要求。進(jìn)一步，橋殼工件5的壁厚一般為I. 5_40mm,橋殼工件5在可以米用兩種方式進(jìn)行脹形變形，分別為熱脹形方式和冷脹形方式。熱脹形方式為橋殼工件5在放入脹形外模2前，加熱至200-600°C，通過加熱，能夠提高橋殼工件5的塑性變形能力，使得橋殼工件5脹形變形所需的脹形力更小，節(jié)約投資成本。優(yōu)選的，橋殼工件5為局部加熱，加熱的區(qū)域?yàn)闃驓すぜ?的脹形變形區(qū)，本實(shí)施例采用中頻感應(yīng)加熱方式對(duì)橋殼工件5進(jìn)行加熱，采用局部加熱方式，可節(jié)約能源。冷脹形方式為橋殼工件5在常溫下脹形變形。采用熱脹形方式和冷脹形方式均可實(shí)現(xiàn)橋殼工件5的脹形變形，但是由于在冷脹形方式下，橋殼工件5為常溫，其塑性變形能力較差，在同等條件下所需的脹形變形的力比熱脹形方式大。下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。 第I實(shí)施例
本實(shí)施例的橋殼工件5的壁厚為I. 5mm，其具體的脹形變形的工藝參數(shù)如下
I、熱脹形方式
I)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至600°C
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為200(Γ2200ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為0ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸6作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為200(Γ2200ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件5變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增為在90(Γ1600ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為1000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至150(Γ60ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件5變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至280(Γ3000ΚΝ后，保壓15s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為2000ΚΝ，脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2并逐漸增大，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至110(Tl300KN后保壓。2)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至400°C ；
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為230(Γ2500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為0ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為230(Γ2500ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至100(Γ1800ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為1000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力遞減至16(Γ1700ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大,則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至300(Γ3200ΚΝ，后保壓20s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為2500KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至90(Γ1100ΚΝ后保壓。
3)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至200°C ；
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為320(Γ3500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為0ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為320(Γ3500ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至200(Γ2800ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為1000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至115(Γ2700ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至410(Γ4300ΚΝ，后保壓30s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為2500KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至200(Γ2200ΚΝ后保壓。2、冷脹形方式
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為580(Γ6100ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為2000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為560(Γ5900ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至500(Γ5600ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為2000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至330(Γ5400ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至630(Γ6500ΚΝ，后保壓40s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為4000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至290(Γ3100ΚΝ后保壓，由于脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，保壓過程中Θ值不變，即脹形推力垂直分力的大小保持恒定。第2實(shí)施例
本實(shí)施例的橋殼工件5的壁厚為8mm，其具體的脹形變形的工藝參數(shù)如下
I、熱脹形方式
I)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至600°C
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為795(Γ8100ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸6作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為760(Γ7850ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件5變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至600(Γ7500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為5000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至180(Γ7000ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件5變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至825(Γ8500ΚΝ，后保壓25s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為7000KN，脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2并逐漸增大，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至230(Γ2600ΚΝ后保壓。2)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至400°C ；
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為925(Γ9500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為900(Γ9200ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至770(Γ9000ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為5000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至350(Γ8600ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至980(Γ10000ΚΝ，后保壓35s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為7000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至390(Γ4100ΚΝ后保壓。3)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至200°C ；
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為1500(Γ15500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為1470(Γ15300ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1300(Γ14500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為5000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至880(Γ14000ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1700(Γ17800ΚΝ，后保壓40s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為14000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至520(Γ6000ΚΝ后保壓。2、冷脹形方式
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為3250(Γ33000ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為3220(Γ32800ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至2950(Γ31500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為5000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至3100(Γ25300ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至3400(Γ35000ΚΝ，后保壓15s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為25000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至1300(Γ14000ΚΝ后保壓，由于脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，保壓過程中Θ值不變，即脹形推力垂直分力的大小保持恒定。第3實(shí)施例
本實(shí)施例的橋殼工件5的壁厚為16mm，其具體的脹形變形的工藝參數(shù)如下
I、熱脹形方式
I)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至600°C
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為1590(Γ16200ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸6作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為1560(Γ16000ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件5變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1200(Γ15000ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為8000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力遞減至520(Γ14300ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件5變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1650(Γ17000ΚΝ，后保壓25s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為12000KN，脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2并逐漸增大，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至640(Γ6900ΚΝ后保壓。2)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至400°C ；
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為1850(Γ19000ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為1820(Γ18700ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1540(Γ18000ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為8000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至860(Γ17300ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1960(Γ20000ΚΝ，后保壓15s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為15000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至700(Γ7400ΚΝ后保壓。3)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至200°C ； 在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為3000(Γ31000ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為2970(Γ30800ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至2600(Γ29000ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為8000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至1920(Γ28300ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至3400(Γ35600ΚΝ，后保壓40s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為30000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至880(Γ10400ΚΝ后保壓。2、冷脹形方式
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為6500(Γ66000ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為6470(Γ65800ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至5900(Γ63000ΚΝ范圍內(nèi)遞增，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為8000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至5220(Γ62300ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至6800(Γ70000ΚΝ，后保壓40s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為50000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至2600(Γ28000ΚΝ后保壓，由于脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，保壓過程中Θ值不變，即脹形推力垂直分力的大小保持恒定。第4實(shí)施例
本實(shí)施例的橋殼工件5的壁厚為25mm，其具體的脹形變形的工藝參數(shù)如下
I、熱脹形方式· I)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至600°C
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為2480(Γ25300ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸6作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為2450(Γ25000ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件5變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至1870(Γ23400ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為10000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至1030(Γ22500ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件5變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至2570(Γ26600ΚΝ，后保壓32s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為20000KN，脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2并逐漸增大，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至900(Γ9700ΚΝ后保壓。2)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至400°C ；
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為2890(Γ29700ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為2860(Γ29500ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至2400(Γ28200ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為10000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至1560(Γ27300ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至3060(Γ31300ΚΝ，后保壓18s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為30000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至540(Γ6000ΚΝ后保壓。3)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至200°C ；
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為4680(Γ48400ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為4660(Γ48200ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至4060(Γ45300ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為10000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至3220(Γ44400ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至5310(Γ55600ΚΝ，后保壓38s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為40000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至1950(Γ22000ΚΝ后保壓。2、冷脹形方式
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為10150(Γ103100ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為10130(Γ102800ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至9220(Γ98500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為10000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至8370(Γ97600ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至10620(Γ109400ΚΝ，后保壓30s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為80000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至3910(Γ42200ΚΝ后保壓，由于脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，保壓過程中Θ值不變，即脹形推力垂直分力的大小保持恒定。第5實(shí)施例
本實(shí)施例的橋殼工件5的壁厚為40mm，其具體的脹形變形的工藝參數(shù)如下
I、熱脹形方式 I)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至600°C
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為3970(Γ40500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸6作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為3940(Γ40200ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件5變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至3000(Γ37500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為12000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至1990(Γ36400ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件5變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至4120(Γ42500ΚΝ，后保壓40s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為30000KN，脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2并逐漸增大，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力變化至1600(Tl7300KN后保壓。2)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至400°C ；
在橋殼工件5變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為4620(Γ47500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為4590(Γ47200ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至3850(Γ45000ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為12000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至2840(Γ43900ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至4900(Γ50000ΚΝ，后保壓30s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為40000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至1540(Γ16400ΚΝ后保壓。3)橋殼工件5在脹形變形時(shí)被加熱至200°C ；
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為7500(Γ77500ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為7470(Γ77200ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至6500(Γ72500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為12000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至5490(Γ71400ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至8500(Γ89000ΚΝ，后保壓20s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為60000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至3460(Γ38600ΚΝ后保壓。2、冷脹形方式
在橋殼工件變形的屈服階段，橋殼工件所需的脹形力的最大值為16250(Γ165000ΚΝ并隨橋殼工件殼屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為3000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力的最大值為16220(Γ164800ΚΝ并隨著橋殼工件屈服應(yīng)變規(guī)律波動(dòng)；
在橋殼工件變形的脹形階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至14750(Γ157500ΚΝ，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為12000ΚΝ，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸遞減至13740(Γ156400ΚΝ，而脹形推力垂直分力Tl=Ttan Θ /2，由于雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角Θ隨著橋殼工件5的脹形變形逐漸增大，則脹形推力垂直分力Tl在橋殼工件5脹形階段單調(diào)遞增；
在橋殼工件5變形的脹形階段，推力液壓缸3和推力液壓缸4的推進(jìn)會(huì)帶動(dòng)自旋螺桿機(jī)構(gòu)，通過螺桿17與螺旋底座18之間的旋轉(zhuǎn)配合，螺桿17的長度變化速度與推力液壓缸的活塞桿推進(jìn)速度相匹配，當(dāng)推力液壓缸或多級(jí)輔助液壓缸出現(xiàn)液壓力不穩(wěn)定時(shí)，由于螺桿17的作用，上模塊Ia和下模塊Ib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；
在橋殼工件變形的合模階段，橋殼工件5所需的脹形力逐漸遞增至17000(Γ175000ΚΝ，后保壓30s，其中推力液壓缸3和推力液壓缸4的脹形推力為105000KN，多級(jí)輔助液壓缸作用在上模塊Ia和下模塊Ib上的輔助液壓力逐漸變化至8180(Γ86900ΚΝ后保壓，由于脹形推力垂直分力Tl=TtanQ/2，保壓過程中Θ值不變，即脹形推力垂直分力的大小保持恒定。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)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(nèi)； 2)將脹形內(nèi)模從橋殼工件的一端內(nèi)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(jī)構(gòu)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(nèi)模兩端的兩個(gè)推力液壓缸向脹形內(nèi)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(jí)輔助液壓缸向脹形內(nèi)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(jī)構(gòu)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(dòng)用于維持橋殼工件穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，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(duì)運(yùn)動(dòng)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(diào)遞增，所述輔助液壓力隨著橋殼工件的屈服應(yīng)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(diào)遞減，所述脹形推力垂直分力單調(diào)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(dá)到設(shè)定值后保壓； 5)卸載、退模。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，其特征在于所述橋殼工件在脹形變形完成后，保壓15-40秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，其特征在于所述橋殼工件的壁厚為I. 5-40mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，其特征在于所述第I)步驟中，橋殼工件在放入脹形外模前，加熱至200-600°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，其特征在于所述橋殼工件為局部加熱，加熱的區(qū)域?yàn)闃驓すぜ拿浶巫冃螀^(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)械螺旋式脹形工藝，其特征在于所述橋殼工件在常溫下脹形變形。
全文摘要
一種汽車驅(qū)動(dòng)橋整體復(fù)合機(jī)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(nèi)；2)將脹形內(nèi)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(jī)構(gòu)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(gè)推力液壓缸向脹形內(nèi)模施加相等且平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力，多級(jí)輔助液壓缸向脹形內(nèi)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(dòng)用于維持橋殼工件穩(wěn)定脹形變形的自旋螺桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，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(duì)運(yùn)動(dòng)速率相等。
文檔編號(hào)B21D37/10GK102886462SQ20121035746
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者劉復(fù)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(qǐng)人:重慶科技學(xué)院, 龔仕林