專利名稱：一種汽車半軸楔橫軋精密成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸類零件塑性成形技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種汽車半軸楔橫軋多楔精密成形方法，適用于大型長(zhǎng)軸類零件軋制成形。
背景技術(shù)：
汽車半軸是汽車的關(guān)鍵零件之一，屬于大型長(zhǎng)軸類零件(大于900mm)。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)半軸主要方法有兩種1)鍛造成形，它的生產(chǎn)效率為每分鐘0.3～0.5根，材料利用率為65％左右；2)楔橫軋單楔軋制成形，它的生產(chǎn)效率為每分鐘2～6根，材料利用率為78～82％。
楔橫軋單楔軋制成形與鍛造成形，盡管生產(chǎn)效率和材料利用率都有了較大提高，但由于半軸屬于大型長(zhǎng)軸類零件，采用單楔楔橫軋工藝軋制生產(chǎn)，模具直徑至少要到φ1200mm，致使設(shè)備本體重量增大，模具增大，模具加工成本大大提高，故單楔工藝軋制汽車半軸在實(shí)際應(yīng)用上也受到一定程度的限制。采用多楔精密成形工藝軋制半軸，可將模具直徑降低到φ700mm～φ850mm，設(shè)備本體重量相應(yīng)由70噸可以減少到45～50噸。因此，多楔精密成形工藝軋制半軸可以顯著降低成本，用較小設(shè)備即可代替單楔軋制而需要的龐大設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)汽車半軸的經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種汽車半軸楔橫軋多楔精密成形方法，解決了單楔生產(chǎn)半軸模具直徑大、設(shè)備龐大和制造費(fèi)用昂貴以及鍛造方法生產(chǎn)效率低、材料利用率低等問題，實(shí)現(xiàn)半軸經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。
本發(fā)明采用多楔精密軋制成形工藝，在楔橫軋機(jī)上安裝具有2～6對(duì)楔的多楔模具軋制半軸。將圓棒料加熱到1000～1200℃，通過軸向進(jìn)料裝置送入兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)具有2～6對(duì)楔的多楔模具(圖1)間進(jìn)行軋制，軋制成品的半軸為圖2。模具參數(shù)成形角取α＝18～34°，展寬角取β＝4～12°，βi=β+Σk=1i-1θk,]]>i為楔序號(hào)，θk為第k楔展寬段端面移動(dòng)量曲線與軋輥中心連線的夾角。這樣半軸被軋長(zhǎng)度由2～6對(duì)楔同時(shí)軋制。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于與單楔生產(chǎn)半軸方法比較，具有顯著節(jié)省模具輥面和減小模具直徑、減輕設(shè)備重量和降低造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，在較小的軋機(jī)上就可以實(shí)現(xiàn)半軸經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。
與現(xiàn)有鍛造技術(shù)比較，優(yōu)點(diǎn)如下1)單機(jī)生產(chǎn)率高約4～6倍以上。鍛造方法生產(chǎn)半軸，需要將半軸端部經(jīng)過3～4道次的聚料、平鍛，然后再進(jìn)行調(diào)頭聚料、平鍛，工序多、模具多；楔橫軋多楔方法生產(chǎn)半軸無需調(diào)頭直接軋制成形。
2)材料利用率平均提高約10％～20％。鍛造方法生產(chǎn)半軸，其細(xì)桿部必需進(jìn)行車削加工；而楔橫軋多楔工藝軋制半軸，其細(xì)桿部不需進(jìn)行車削加工。
3)清潔生產(chǎn)。鍛造方法生產(chǎn)半軸，其噪音通常大于100分貝，而多楔楔橫軋方法生產(chǎn)噪音小于60分貝。
4)機(jī)加工工序減少。由于現(xiàn)有的鍛造工藝生產(chǎn)出的半軸尺寸精度不如楔橫軋，故都要經(jīng)過粗加工后再精加工，楔橫軋可直接進(jìn)行精加工，其中半軸細(xì)桿部分不需加工，通過軋制即可保證其精度，故節(jié)能工序。
5)生產(chǎn)成本低。楔橫軋與現(xiàn)有鍛造技術(shù)比較，具有模具簡(jiǎn)單、效率高、節(jié)材、省加工工序等，其生產(chǎn)成本可下降15～30％。


圖1是本發(fā)明的一種汽車半軸多楔模具圖。
圖2是本發(fā)明的一種汽車半軸軋制成品圖。
圖3是本發(fā)明的一種汽車后橋半軸的3對(duì)楔模具展開圖。圖中，展寬角β1＝7°，β2＝12.3519°，β3＝14.3519°，β4＝14.3519°，成形角α1＝α2＝26°，α3＝α4＝30°；端面移動(dòng)量曲線傾角θ1＝5.3519°；H0＝2483mm，H1＝1783.8mm；W0＝1258mm，W01＝573mm，W1＝452mm，W2＝145.48mm，W3＝113.4mm，W4＝15.3mm，W5＝76.9mm，W12＝54.52mm。
圖4是本發(fā)明的一種汽車后橋半軸軋制成品圖。圖中，D1＝Φ69mm，D2＝Φ52.5mm，D3＝Φ69mm，D4＝Φ90mm，L1＝1049mm，L2＝150mm，L3＝852mm，L4＝148mm。
圖5是本發(fā)明的一種汽車后橋半軸成品圖。圖中，D1＝Φ64mm，D2＝Φ52.5mm，D3＝Φ64mm，D4＝Φ216mm，L1＝1030mm，L2＝102mm，L3＝856mm，L4＝32mm，L5＝15mm，L6＝23mm，L7＝25mm。
具體實(shí)施例方式
圖3、圖4和圖5為多楔精密成形汽車后橋半軸的一個(gè)實(shí)施例，將直徑Φ＝90mm，長(zhǎng)度為554mm的圓棒料毛坯，加熱溫度為1100℃，通過軸向進(jìn)料裝置送入兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)的3對(duì)楔汽車后橋半軸模具間進(jìn)行軋制，模具最大直徑為φ850mm，模具圖展開圖為圖3，汽車后橋半軸軋制成品如圖4所示，將圖4汽車后橋半軸軋制成品中未軋端部進(jìn)行平鍛或擺輾，再進(jìn)行局部精加工，得到成品汽車后橋半軸如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種汽車半軸楔橫軋多楔精密成形方法，其特征在于在楔橫軋機(jī)上安裝具有2～6對(duì)楔的多楔模具軋制半軸，將圓棒料加熱到1000～1200℃，通過軸向進(jìn)料裝置送入兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)具有2～6對(duì)楔的多楔模具間進(jìn)行軋制，模具參數(shù)成形角取α＝18～34°、展寬角取β＝4～12°，βi=β+Σk=1i-1θk,]]>i為楔序號(hào)，θk為第k楔展寬段端面移動(dòng)量曲線與軋輥中心連線的夾角，這樣半軸被軋長(zhǎng)度由2～6對(duì)楔同時(shí)軋制。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車半軸楔橫軋多楔精密成形方法，適用于大型長(zhǎng)軸類零件軋制成形。采用多楔精密軋制成形工藝，在楔橫軋機(jī)上安裝具有2～6對(duì)楔的多楔模具軋制半軸，將圓棒料加熱到1000～1200℃，通過軸向進(jìn)料裝置送入兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)具有2～6對(duì)楔的多楔模具間進(jìn)行軋制。模具參數(shù)成形角取α＝18～34°、展寬角取β＝4～12°，
文檔編號(hào)B21H1/00GK1528540SQ0312642
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月28日
發(fā)明者束學(xué)道, 胡正寰, 邢希東, 王寶雨, 張康生, 李玉京, 張巍, 劉晉平, 楊翠平 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)