汽車前軸整體式無接縫輥鍛模的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提供一種汽車前軸輥鍛模。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車前軸輥鍛成形制坯工藝，經(jīng)過近十幾年的飛速發(fā)展，已完全取代了錘上模鍛制坯工藝。目前，市場均已改為輥鍛制坯工藝。圓鋼在多次經(jīng)過一對旋轉(zhuǎn)的輥鍛模中，借助模具型槽對坯料施加的壓力使其產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需的汽車前軸形狀。
[0003]因汽車前軸輥鍛模呈扇形狀，輥鍛模外壁為模具型腔，包角超過180°無法裝模，傳統(tǒng)的輥鍛模具都是從模具工字部型腔正中切斷，使模具型腔分成兩部分，在輥鍛機(jī)軌輥上裝模時，將兩塊切斷的模具再拼裝成一個包角為221.5°整體模具，同時位于兩塊切斷的模具上的型腔拼成一個完整型腔。這種結(jié)構(gòu)方式裝模方便，但切斷的兩塊模具并在一起，但模具、模具型腔存在接縫。而結(jié)縫存在以下危害:模具在高溫受壓的使用過程中，會很快出現(xiàn)磨損，輥坯在接縫處會帶出飛邊，再經(jīng)終鍛工序鍛打，會在鍛件上形成折疊，造成鍛件應(yīng)力積中，金屬纖維流線扭曲、折斷，使前軸疲勞壽命降低，無法通過臺架試驗(yàn)。在諸多前軸斷裂事故、試驗(yàn)中，從結(jié)縫處斷裂失效占70%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為了克服上述輥鍛工藝的不足，而提供一種延長模具使用壽命、提高汽車前軸強(qiáng)度及外觀質(zhì)量的汽車前軸整體式無接縫輥鍛模。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:包括扇環(huán)形的輥鍛模本體，輥鍛模本體的圓心角>180°，輥鍛模本體由大環(huán)段、小環(huán)段拼裝組成，所述大環(huán)段的圓心角α <180°，大環(huán)段的一端為傾斜于通過輥鍛模本體圓心截面的斜面一，大環(huán)段有完整型腔，小環(huán)段設(shè)有與斜面一相貼合的斜面二，小環(huán)段的斜面二接于大環(huán)段的斜面一上。
[0006]所述斜面一與通過輥鍛模本體圓心截面的夾角為β，β =30° -70°。
[0007]本實(shí)用新型使參與輥軌的型腔避開接縫，將整個221.5°的扇形，模具分成型腔模具和加塊模具，這兩塊模具的拼裝結(jié)縫位置就轉(zhuǎn)移到模具收尾。模具從180°處切斷，且從180°的內(nèi)圓根部起，再向外呈30?70°斜面狀切斷，這樣模具外圓弧長度就會增加，使參與輥鍛的型腔有效長度增加169 - 305_，更改后結(jié)縫移到型腔以外，完全避開模具型腔結(jié)縫。兩塊模具裝模時，先裝加塊模具，再拼裝型腔模具，完全可以順利裝模，兩塊模具裝模時不會發(fā)生干涉，因模具外圓弧較長，模具沿圓周方向輥軋，受力在斜切面上，模具受壓力時模具不僅不會向外滑動，模具反而會越壓越緊，根本不會出現(xiàn)模具向外滑移現(xiàn)象。
[0008]輥鍛模型腔的截面形狀融合模鍛因素，其中預(yù)成形坯的壓下量減小了 20mm，摩擦系數(shù)減小0.03，延伸率由1.71變?yōu)?.43，輥出坯料的長度變短，使扇形模具型腔的展開長度縮短了 85mm。再加上“斜切”的169 — 305mm長度，保證了參與輥鍛的型腔展開長度小于結(jié)縫弧長，避開了結(jié)縫，汽車前軸鍛件上再無接縫折疊。
[0009]傳統(tǒng)前軸輥鍛工藝有結(jié)縫折疊，必需要人工用砂輪機(jī)打磨消除。而使用本實(shí)用新型后，再無接縫折疊，無需人工打磨消除，且鍛件毛坯外觀質(zhì)量提升，制造成本降低。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，如果按正常生產(chǎn)12萬件/年計(jì)算，每年可降低質(zhì)量成本30萬元。使用本實(shí)用新型得到的整體式無結(jié)縫工藝生產(chǎn)的汽車前軸，安全保障系數(shù)增加。關(guān)鍵安全隱患消除，臺架疲勞測試輕松過關(guān):EQ153、EQ145連續(xù)多次試驗(yàn)過百萬次。(國標(biāo)多30萬次，平均不小于70萬次)其中EQ145按最大3.6T負(fù)載、最長1748輪距測試也能達(dá)到80萬次不斷。
【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1中，輥鍛模本體由環(huán)段一 1’、環(huán)段二 2’拼裝組成，輥鍛模本體的圓心角γ’ =221.5°，環(huán)段一的圓心角α’=110°，拼裝結(jié)縫4’位于輥鍛模型腔中部。
[0014]圖2中，輥鍛模本體的圓心角Y =221.5，輥鍛模本體由大環(huán)段1、小環(huán)段2拼裝組成，大環(huán)段I的圓心角α=180°，大環(huán)段I的一端為傾斜于通過輥鍛模本體圓心截面的斜面一 4，大環(huán)段外壁有完整型腔5，大環(huán)段內(nèi)壁與輥軸相配合，小環(huán)段2設(shè)有與斜面一 4相貼合的斜面二，小環(huán)段的斜面二接于大環(huán)段的斜面一上。斜面一 4與通過輥鍛模本體圓心截面3 的夾角為 β，β=30° -70°。
[0015]圖3中，使用時，上輥鍛模6、下輥鍛模7裝于輥鍛機(jī)的輥軸8上，上輥鍛模6、下輥鍛模7的中心距為990± 10mm。輥鍛模的內(nèi)徑為Φ600，外徑為<i>990±5mm。
[0016]當(dāng)扇形輥鍛模超過180°時，型腔部份不切斷，仍做成一個整體式，內(nèi)無接縫。與加塊的接縫在收尾端，不參與輥軋。型腔與加塊模具之間從180°內(nèi)圓起向外偏角切斷，切角范圍30?180° ;如需要，還可用減小壓下量的方式縮短制坯長度。模具結(jié)構(gòu)用于汽車前軸輥鍛成型模具和輥鍛制坯模具，模具型腔所需長度大于180°時展開長度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車前軸整體式無接縫輥鍛模，其特征在于:包括扇環(huán)形的輥鍛模本體，輥鍛模本體的圓心角> 180°，輥鍛模本體由大環(huán)段、小環(huán)段拼裝組成，所述大環(huán)段的圓心角α <180°，大環(huán)段的一端為傾斜于通過輥鍛模本體圓心截面的斜面一，大環(huán)段有完整型腔，小環(huán)段設(shè)有與斜面一相貼合的斜面二，小環(huán)段的斜面二接于大環(huán)段的斜面一上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車前軸整體式無接縫輥鍛模，其特征在于:所述斜面一與通過輥鍛模本體圓心截面的夾角為β，β=30° -70°。
【專利摘要】一種汽車前軸整體式無接縫輥鍛模，包括扇環(huán)形的輥鍛模本體，輥鍛模本體的圓心角＞180°，輥鍛模本體由大環(huán)段、小環(huán)段拼裝組成，所述大環(huán)段的圓心角α≤180°，大環(huán)段的一端為傾斜于通過輥鍛模本體圓心截面的斜面一，大環(huán)段有完整型腔，小環(huán)段設(shè)有與斜面一相貼合的斜面二，小環(huán)段的斜面二接于大環(huán)段的斜面一上。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有輥鍛工藝會在鍛件上形成折疊的問題，延長模具使用壽命、提高汽車前軸強(qiáng)度及外觀質(zhì)量。
【IPC分類】B21J13-02
【公開號】CN204504110
【申請?zhí)枴緾N201520110355
【發(fā)明人】胡家明, 張文強(qiáng), 魏愛中
【申請人】湖北百蘭車軸有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月15日