[发明专利]汽车桥壳半壳体成形方法及专用成形模具

说明书

一、技术领域

本发明涉及汽车桥壳半壳体成形方法，尤其是采用钢板在成形模上冷弯成形的加工方法，同时还涉及该方法中使用的专用成形模具。

二、背景技术

目前制造汽车桥壳的方法主要有三种：一种是采用铸造加工方法，另一种是采用钢管胀形加工方法，再一种是采用钢板加热后经两次冲压-焊接成桥壳的加工方法。其中铸造汽车桥壳结构被采用较早，该加工方法对环境污染较大，而且桥壳重量大，工艺要求高，并有铸造缺陷(如砂眼、夹渣、气孔等)，且耐磨性差，极易断裂；钢管胀形加工方法对设备要求高，且不适用于重型汽车，有一定的局限性，采用厂家较少；近年来，随着国内公路条件的改善，重载汽车需求量日益增长，出于对汽车减重和改善劳动条件以及减少环境污染的考虑，目前国内一些厂家先后引进了冲焊桥壳项目，即采用热冲压一焊接结构制造汽车桥壳。其方法是将钢板加热到临界温度以上后经过两次冲压成形制出半壳体，然后将两半壳体对接焊接成一体制成桥壳。这种结构的桥壳比铸造桥壳重量轻，质量稳定，耐磨性强，使用寿命较长，且驱动效果好。但这种方法也存在以下几方面的问题：

1.毛坯(厚钢板)加热到临界温度以上后，塑性得到大大提高(便于零件的成形)，但材料强度大大降低，从而降低了汽车桥壳的承载能力和使用寿命。

2.每件半壳体毛坯经过中频加热大约需要5分钟，提高了零件生产成本。

3.毛坯经过高温退火后氧化皮较厚、较多，每次冲压后须及时清理模具，防止卡死或损坏模具，生产效率受到影响。

4.由于是热压成形，毛坯进入模具时温度较高，必须采用机械手送料，从而增加投入。

5.由于热胀冷缩现象，零件成形后包在凸模上，卸料困难。

6.由于受半壳体成形模结构的影响，需要进行两次成形，人工和模具的投入相对增加。

三、发明内容

本发明的目的是针对上述实际情况，提供一种汽车桥壳半壳体冷弯成形方法，以简化汽车桥壳半壳体制造工艺，降低制造成本，缩短制造周期，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明汽车桥壳半壳体采用钢板在成形模上冷弯成形的加工方法，其具体步骤为：

1.选择与汽车桥壳半壳体形状尺寸要求相适应的钢板材料牌号、厚度、规格；

2.根据桥壳半壳体形状尺寸计算并确定其放样尺寸后，切割下料；

3.将半壳体冷弯成形模安装在油压机上调试好，将半壳体毛坯直接放入成形模内，启动油压机运行将其弯曲成形，成形后在模具内保压16-20秒，取出成形件，即完成半壳体成形加工。

为达到半壳体采用钢板直接冷弯成形的目的，在上述成形方法采用的是专用成形模具，该专用模具由上模座、凸模组件、凹模组件、凹模腔板组件、下模座几大部件构成，凸模组件型面与半壳体内形相对应，并与上模座固定连接；凹模组件由中间凹模、两端凹模组成，其组成的整体型面与半壳体外形相对应，型腔宽度尺寸按半壳体截面尺寸设计，凹模腔板长度方向型面按半壳体长度方向外形设计，两端凹模、凹模腔板与下模座固定连接，中间凹模置于两端凹模与凹模腔板组成的空腔内，可上下活动，中间凹模的下端安装有顶料杆。

本发明采用上述成形方法及成形模具后，不仅简化了汽车桥壳半壳体制造工艺，降低制造成本，缩短制造周期，提高了生产效率，减少半壳体成形模投资，而且较大幅度提高了汽车桥壳的使用强度和承载能力，延长了汽车桥壳的使用寿命。没有环境污染，适用于目前各类汽车桥壳半壳体的加工。

四、附图说明

图1是本发明汽车轿壳半壳体的结构示意图；

图2是图1A-A处的剖视图；

图3是本发明汽车轿壳半壳体冷弯成形方法中专用成形模具结构主视图；

图4是图2的俯视图，图5是图2的左视图。

图中：1-上模座、3-凸模组件、4、5-两端凹模、6-中间凹模、7-顶料杆、9、10-凹模腔板、11-下模座。

五、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的轿壳半壳体冷弯成形方法以13吨中、后桥半壳体为例说明，该桥壳半壳体成形方法是采用钢板直接冷弯成形，具体步骤为：

选用牌号为16MnL、厚度为20mm的热轧钢板，根据半壳体形状放样，采用数控切割机下料，将成形模安装于25000-30000KN的油压机上并调试，毛坯料放入已安装调试好的成形模上，开动油压机使其下行将毛料冲制成形，并在成形模内保持20秒后，启动油压机上行由顶料杆顶出半壳体成形件。