一种汽车半轴楔横轧精密成形方法技术

本发明专利技术提供了一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，适用于大型长轴类零件轧制成形。采用多楔精密轧制成形工艺，在楔横轧机上安装具有２～６对楔的多楔模具轧制半轴，将圆棒料加热到１０００～１２００℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有２～６对楔的多楔模具间进行轧制。模具参数成形角取α＝１８～３４°、展宽角取β＝４～１２°，β↓［ｉ］＝β＋＊θ↓［ｋ］，ｉ为楔序号，θ↓［ｋ］为第ｋ楔展宽段端面移动量曲线与轧辊中心连线的夹角，这样半轴被轧长度由２～６对楔同时轧制。本发明专利技术的优点在于：本发明专利技术与已有楔横轧单楔生产半轴方法比较，显著节省模具辊面和减小模具直径、减轻设备重量和降低造价等优点，在较小的轧机上就可以实现半轴经济化生产。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轴类零件塑性成形
，特别是提供了一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，适用于大型长轴类零件轧制成形。
技术介绍
汽车半轴是汽车的关键零件之一，属于大型长轴类零件(大于900mm)。目前，国内外生产半轴主要方法有两种1)锻造成形，它的生产效率为每分钟0.3～0.5根，材料利用率为65％左右；2)楔横轧单楔轧制成形，它的生产效率为每分钟2～6根，材料利用率为78～82％。楔横轧单楔轧制成形与锻造成形，尽管生产效率和材料利用率都有了较大提高，但由于半轴属于大型长轴类零件，采用单楔楔横轧工艺轧制生产，模具直径至少要到φ1200mm，致使设备本体重量增大，模具增大，模具加工成本大大提高，故单楔工艺轧制汽车半轴在实际应用上也受到一定程度的限制。采用多楔精密成形工艺轧制半轴，可将模具直径降低到φ700mm～φ850mm，设备本体重量相应由70吨可以减少到45～50吨。因此，多楔精密成形工艺轧制半轴可以显著降低成本，用较小设备即可代替单楔轧制而需要的庞大设备，易于实现汽车半轴的经济化生产。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，解决了单楔生产半轴模具直径大、设备庞大和制造费用昂贵以及锻造方法生产效率低、材料利用率低等问题，实现半轴经济化生产。本专利技术采用多楔精密轧制成形工艺，在楔横轧机上安装具有2～6对楔的多楔模具轧制半轴。将圆棒料加热到1000～1200℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有2～6对楔的多楔模具(图1)间进行轧制，轧制成品的半轴为图2。模具参数成形角取α＝18～34°，展宽角取β＝4～12°，βi=β+Σk=1i-1θk,]]>i为楔序号，θk为第k楔展宽段端面移动量曲线与轧辊中心连线的夹角。这样半轴被轧长度由2～6对楔同时轧制。本专利技术的优点在于与单楔生产半轴方法比较，具有显著节省模具辊面和减小模具直径、减轻设备重量和降低造价等优点，在较小的轧机上就可以实现半轴经济化生产。与现有锻造技术比较，优点如下1)单机生产率高约4～6倍以上。锻造方法生产半轴，需要将半轴端部经过3～4道次的聚料、平锻，然后再进行调头聚料、平锻，工序多、模具多；楔横轧多楔方法生产半轴无需调头直接轧制成形。2)材料利用率平均提高约10％～20％。锻造方法生产半轴，其细杆部必需进行车削加工；而楔横轧多楔工艺轧制半轴，其细杆部不需进行车削加工。3)清洁生产。锻造方法生产半轴，其噪音通常大于100分贝，而多楔楔横轧方法生产噪音小于60分贝。4)机加工工序减少。由于现有的锻造工艺生产出的半轴尺寸精度不如楔横轧，故都要经过粗加工后再精加工，楔横轧可直接进行精加工，其中半轴细杆部分不需加工，通过轧制即可保证其精度，故节能工序。5)生产成本低。楔横轧与现有锻造技术比较，具有模具简单、效率高、节材、省加工工序等，其生产成本可下降15～30％。附图说明图1是本专利技术的一种汽车半轴多楔模具图。图2是本专利技术的一种汽车半轴轧制成品图。图3是本专利技术的一种汽车后桥半轴的3对楔模具展开图。图中，展宽角β1＝7°，β2＝12.3519°，β3＝14.3519°，β4＝14.3519°，成形角α1＝α2＝26°，α3＝α4＝30°；端面移动量曲线倾角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。图4是本专利技术的一种汽车后桥半轴轧制成品图。图中，D1＝Φ69mm，D2＝Φ52.5mm，D3＝Φ69mm，D4＝Φ90mm，L1＝1049mm，L2＝150mm，L3＝852mm，L4＝148mm。图5是本专利技术的一种汽车后桥半轴成品图。图中，D1＝Φ64mm，D2＝Φ52.5mm，D3＝Φ64mm，D4＝Φ216mm，L1＝1030mm，L2＝102mm，L3＝856mm，L4＝32mm，L5＝15mm，L6＝23mm，L7＝25mm。具体实施例方式图3、图4和图5为多楔精密成形汽车后桥半轴的一个实施例，将直径Φ＝90mm，长度为554mm的圆棒料毛坯，加热温度为1100℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转的3对楔汽车后桥半轴模具间进行轧制，模具最大直径为φ850mm，模具图展开图为图3，汽车后桥半轴轧制成品如图4所示，将图4汽车后桥半轴轧制成品中未轧端部进行平锻或摆輾，再进行局部精加工，得到成品汽车后桥半轴如图5所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，其特征在于：在楔横轧机上安装具有２～６对楔的多楔模具轧制半轴，将圆棒料加热到１０００～１２００℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有２～６对楔的多楔模具间进行轧制，模具参数成形角取α＝１８～３４°、展宽角取β＝４～１２°，β↓［ｉ］＝β＋＊θ↓［ｋ］，ｉ为楔序号，θ↓［ｋ］为第ｋ楔展宽段端面移动量曲线与轧辊中心连线的夹角，这样半轴被轧长度由２～６对楔同时轧制。

【技术特征摘要】
1.一种汽车半轴楔横轧多楔精密成形方法，其特征在于在楔横轧机上安装具有2～6对楔的多楔模具轧制半轴，将圆棒料加热到1000～1200℃，通过轴向进料装置送入两个同向旋转具有2～6对楔的多楔模具间进行轧制，模具参数成形角取α＝18～34°、展宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：束学道，胡正寰，邢希东，王宝雨，张康生，李玉京，张巍，刘晋平，杨翠平，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[]