【技术实现步骤摘要】
本技术涉及无缝钢管塑性成形，具体来讲是一种空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具。
技术介绍
1、汽车车前轴是底盘的重要零件之一，在车辆行驶过程中，前轴需要承受由于路面不平、车辆紧急制动、连续转弯产生的载荷，要求具有高强度、刚度及疲劳寿命。前轴一般由横梁、两侧弯脖及拳头组成。
2、汽车前轴依据制造工艺可分为整体锻造前轴、钢管组合式焊接前轴及钢板冲压焊接前轴。整体锻造前轴是目前市场上主流的商用车前轴结构，钢板弹簧座与前轴一体成形减少焊接影响，材料利用率达80％～85％，已大量应用于轴荷3.5t～7t的前轴，但产品重量较大，锻造成形过程需要大型锻造设备，模具开发成本较高且不易于换型。钢管组合式焊接前轴，横梁圆管抗弯性能较低，横梁两端及钢板弹簧座处焊接质量要求较高，主要应用于轴荷小于3.5t的小型前轴。钢板冲压焊接前轴，结构相对简单，不需要大型锻压设备，模具开发成本较低，但制造工序复杂，疲劳寿命较低，抗冲击性能较差，主要应用于行驶速度不高的轴荷大于7t的工程车辆以及特种车辆。
3、随着汽车轻量化要求的不断推进，市场需要研发出一种重量轻、性能高的新型前轴，现在已出现了无缝钢管整体成形空心汽车前轴的报道。
4、中国专利【cn115194419a】公开了一种大落差空心前轴成形方法，公开了空心前轴的制造过程：圆管坯下料-增厚--弯曲-压制成形-机加工-焊接附件-调质处理，利用模具进行整体压制成形得到横梁、弯脖、拳部为不同尺寸的矩形截面，拳部为带有较大矩形孔的等高等宽变壁厚的矩形筒的管件，对压制管件拳部机加端圆弧部曲面
5、用无缝钢管整体成形空心汽车前轴，涉及到管坯端部大变形增厚、大落差矩形管件的整体成形，工艺难度很大，尚未实现批量应用。现有文献公开的整体成形空心汽车前轴，使用的无缝钢管长度较大(一般大于2200mm)，长度与外径的比值较大(大于13)，要求端部增厚1倍以上，成形难度大，管坯中间部分容易失稳，一般采用多次热挤压方法成形，需要多次加热，效率较低，而且影响最终管件端部的强度。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，可在一道工序中使管坯端部增厚量1倍以上，而且成形质量高，彻底解决了中部失稳问题。
2、为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：一种空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，在三向液压机上使用，包括上下相对设置的上模板和下模板，以及左右相对设置的两镦粗模组件；所述上模板和下模板之间设置有用于水平固定管坯的中部夹持模组件；两镦粗模组件分别用于镦粗管坯的两端部。
3、在上述技术方案的基础上，所述镦粗模组件包括侧模板、垫模、套筒、镦粗凹模和端盖；所述套筒的一端与垫模、侧模板之间通过螺钉连结在一起，垫模的两端分别装配到套筒圆柱孔ii、侧模板圆柱孔中；套筒的另一端与端盖之间通过螺钉连结在一起，端盖凸起装配在套筒圆柱孔i中；所述镦粗凹模的外圆柱装配在套筒圆柱孔i中，镦粗凹模的两端分别抵靠垫模、端盖凸起，在镦粗过程中不转动。
4、在上述技术方案的基础上，所述中部夹持模组件包括中部上夹持模、中部上固定模、中部下夹持模和中部下固定模；所述中部上固定模的上端嵌入到上模板矩形槽i中，并通过螺钉固定，中部上固定模的下端设置有中部上固定模半圆柱孔；所述中部上夹持模为两端带有凸缘的半阶梯轴，中部上夹持模中间的中部上夹持模台阶装配在中部上固定模半圆柱孔中，中部上夹持模两端的中部上夹持模凸缘通过螺钉固定在中部上固定模上；所述中部下固定模的下端嵌入到下模板矩形槽i中，并通过螺钉固定，中部上固定模的上端设置有中部下固定模半圆柱孔；所述中部下夹持模为两端带有凸缘的半阶梯轴，中部下夹持模中间的中部下夹持模台阶装配在中部下固定模半圆柱孔中，中部下夹持模两端的中部下夹持模凸缘通过螺钉固定在中部下固定模上。
5、在上述技术方案的基础上，所述中部夹持模组件的两侧相对设置有左右侧夹持模组件；
6、在上述技术方案的基础上，所述左右侧夹持模组件包括左右侧上夹持模、左右侧上固定模、左右侧下夹持模和左右侧下固定模；所述左右侧上固定模的上端嵌入到上模板矩形槽ii中，并通过螺钉固定，左右侧上固定模的下端设置有左右侧上固定模半圆柱孔；所述左右侧上夹持模为半阶梯轴，包括上夹持模第一台阶、上夹持模凸缘和上夹持模第二台阶；上夹持模凸缘用螺钉固定在左右侧上固定模上，上夹持模第二台阶装配在左右侧上固定模半圆柱孔中，上夹持模第一台阶在镦粗增厚时进入到端盖圆柱孔中；所述左右侧下固定模的下端嵌入到下模板矩形槽ii中，并通过螺钉固定，左右侧下固定模的上端设置有左右侧下固定模半圆柱孔；所述左右侧下夹持模为半阶梯轴，包括下夹持模第一台阶、下夹持模凸缘和下夹持模第二台阶；下夹持模凸缘用螺钉固定在左右侧下固定模上，下夹持模第二台阶装配在左右侧下固定模半圆柱孔中，下夹持模第一台阶在镦粗增厚时进入到端盖圆柱孔中。
7、在上述技术方案的基础上，所述中部下夹持模和左右侧下夹持模均设有半径为r2的半圆柱孔型腔，且半径r2略大于初始管坯的外半径r0。
8、在上述技术方案的基础上，所述中部上夹持模设有半径为r3的半圆柱孔型腔，左右侧上夹持模设有半径为r4的半圆柱孔型腔；半径r3略大于半径r4，而且r3、r4均小于初始管坯的外半径r0，使左右侧上夹持模与左右侧下夹持模之间的夹持力均大于中部上夹持模与中部下夹持模之间的夹持力。
9、在上述技术方案的基础上，半径r2较初始管坯的外半径r0大0.3-0.5mm；半径r4小于半径r3，而且r4较初始管坯的外半径r0小0.5-0.8mm，半径r3较半径r0小0.3-0.5mm。
10、在上述技术方案的基础上，所述镦粗凹模的长度为l1、内径为d1、外径为d2，其中d1较初始管坯的外径d0大2-3mm，d2较d1大90-120mm，l1为镦粗增厚管坯端部增厚区长度l02的2.3-2.7倍；所述端盖凸起的外径与镦粗凹模的外径d2相同，端盖圆柱孔的长度为l2、内径为d3，其中d3较d2小50-70mm，l2＝60-80mm。
11、本技术的有益效果在于：
12、本技术可以制造大变形墩粗增厚管件，墩粗增厚后的管件壁厚可达原管件壁厚的两倍以上；成形质量好，未产生严重翘曲变形，在一道工序中成形该壁厚管件。
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1.一种空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，在三向液压机上使用，其特征在于：包括上下相对设置的上模板(1)和下模板(2)，以及左右相对设置的两镦粗模组件(3)；所述上模板(1)和下模板(2)之间设置有用于水平固定管坯的中部夹持模组件(4)；两镦粗模组件(3)分别用于镦粗管坯的两端部。
2.如权利要求1所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述镦粗模组件(3)包括侧模板(33)、垫模(32)、套筒(31)、镦粗凹模(35)和端盖(34)；所述套筒(31)的一端与垫模(32)、侧模板(33)之间通过螺钉连结在一起，垫模(32)的两端分别装配到套筒圆柱孔II(311)、侧模板圆柱孔(331)中；套筒(31)的另一端与端盖(34)之间通过螺钉连结在一起，端盖凸起(341)装配在套筒圆柱孔I(312)中；所述镦粗凹模(35)的外圆柱装配在套筒圆柱孔I(312)中，镦粗凹模(35)的两端分别抵靠垫模(32)、端盖凸起(341)，在镦粗过程中不转动。
3.如权利要求1所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述中部夹持模组件(4)包括中部上夹持模(42)、中
4.如权利要求3所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述中部夹持模组件(4)的两侧相对设置有左右侧夹持模组件(5)。
5.如权利要求4所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述左右侧夹持模组件(5)包括左右侧上夹持模(52)、左右侧上固定模(51)、左右侧下夹持模(54)和左右侧下固定模(53)；所述左右侧上固定模(51)的上端嵌入到上模板矩形槽II(12)中，并通过螺钉固定，左右侧上固定模(51)的下端设置有左右侧上固定模半圆柱孔(511)；所述左右侧上夹持模(52)为半阶梯轴，包括上夹持模第一台阶(522)、上夹持模凸缘(521)和上夹持模第二台阶(523)；上夹持模凸缘(521)用螺钉固定在左右侧上固定模(51)上，上夹持模第二台阶(523)装配在左右侧上固定模半圆柱孔(511)中，上夹持模第一台阶(522)在镦粗增厚时进入到端盖圆柱孔(342)中；所述左右侧下固定模(53)的下端嵌入到下模板矩形槽II(22)中，并通过螺钉固定，左右侧下固定模(53)的上端设置有左右侧下固定模半圆柱孔(531)；所述左右侧下夹持模(54)为半阶梯轴，包括下夹持模第一台阶(542)、下夹持模凸缘(541)和下夹持模第二台阶(543)；下夹持模凸缘(541)用螺钉固定在左右侧下固定模(53)上，下夹持模第二台阶(543)装配在左右侧下固定模半圆柱孔(531)中，下夹持模第一台阶(542)在镦粗增厚时进入到端盖圆柱孔(342)中。
6.如权利要求5所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述中部下夹持模(44)和左右侧下夹持模(54)均设有半径为R2的半圆柱孔型腔，且半径R2略大于初始管坯(6)的外半径R0。
7.如权利要求5所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述中部上夹持模(42)设有半径为R3的半圆柱孔型腔，左右侧上夹持模(52)设有半径为R4的半圆柱孔型腔；半径R3略大于半径R4，而且R3、R4均小于初始管坯(6)的外半径R0，使左右侧上夹持模(52)与左右侧下夹持模(54)之间的夹持力均大于中部上夹持模(42)与中部下夹持模(44)之间的夹持力。
8.如权利要求7所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：半径R2较初始管坯(6)的外半径R0大0.3-0.5mm；半径R4小于半径R3，而且R4较初始管坯(6)的外半径R0小0.5-0.8mm，半径R3较半径R0小0.3-0.5mm。
9.如权利要求2所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特...
【技术特征摘要】
1.一种空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，在三向液压机上使用，其特征在于：包括上下相对设置的上模板(1)和下模板(2)，以及左右相对设置的两镦粗模组件(3)；所述上模板(1)和下模板(2)之间设置有用于水平固定管坯的中部夹持模组件(4)；两镦粗模组件(3)分别用于镦粗管坯的两端部。
2.如权利要求1所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述镦粗模组件(3)包括侧模板(33)、垫模(32)、套筒(31)、镦粗凹模(35)和端盖(34)；所述套筒(31)的一端与垫模(32)、侧模板(33)之间通过螺钉连结在一起，垫模(32)的两端分别装配到套筒圆柱孔ii(311)、侧模板圆柱孔(331)中；套筒(31)的另一端与端盖(34)之间通过螺钉连结在一起，端盖凸起(341)装配在套筒圆柱孔i(312)中；所述镦粗凹模(35)的外圆柱装配在套筒圆柱孔i(312)中，镦粗凹模(35)的两端分别抵靠垫模(32)、端盖凸起(341)，在镦粗过程中不转动。
3.如权利要求1所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述中部夹持模组件(4)包括中部上夹持模(42)、中部上固定模(41)、中部下夹持模(44)和中部下固定模(43)；所述中部上固定模(41)的上端嵌入到上模板矩形槽i(11)中，并通过螺钉固定，中部上固定模(41)的下端设置有中部上固定模半圆柱孔(411)；所述中部上夹持模(42)为两端带有凸缘的半阶梯轴，中部上夹持模(42)中间的中部上夹持模台阶(422)装配在中部上固定模半圆柱孔(411)中，中部上夹持模(42)两端的中部上夹持模凸缘(421)通过螺钉固定在中部上固定模(41)上；所述中部下固定模(43)的下端嵌入到下模板矩形槽i(21)中，并通过螺钉固定，中部上固定模(41)的上端设置有中部下固定模半圆柱孔(431)；所述中部下夹持模(44)为两端带有凸缘的半阶梯轴，中部下夹持模(44)中间的中部下夹持模台阶(442)装配在中部下固定模半圆柱孔(431)中，中部下夹持模(44)两端的中部下夹持模凸缘(441)通过螺钉固定在中部下固定模(43)上。
4.如权利要求3所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述中部夹持模组件(4)的两侧相对设置有左右侧夹持模组件(5)。
5.如权利要求4所述的空心汽车前轴管坯镦粗增厚模具，其特征在于：所述左右侧夹持模组件(5)包括左右侧上夹持模(52)、左右侧上固定模(51)、左右侧下夹持模(54)和左右侧下固定模(53)；所述左右侧上固定模(51)的上...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨阳，王连东，田野，冯凯，赵军，李金蔚，张宇，毛洪明，余林，
申请(专利权)人：湖北首诚工业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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