汽車橋殼成形模具的制作方法

專利名稱：汽車橋殼成形模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車零件成形模具和成形的產品。特別是涉及一種汽車橋殼本體成形模具和成形的產品。
背景技術：
以往的用鋼板沖壓成形汽車橋殼中，是將鋼板剪截落料成二片毛坯，將二片毛坯分別沖壓成二片弓形狀槽型件，切削加工焊縫處，然后將二片弓形狀槽型件對焊成橋殼主體，再焊上后蓋成橋殼本體。所以一個橋殼本體要用三塊鋼板沖壓后焊成。用這種方法生產的橋殼本體，由于焊縫長，焊接質量要求高，如果控制不當，很容易出現焊縫處疲勞壽命低、滲油等質量問題。因為三塊鋼板要分別剪裁下料，所以材料利用率低，生產流程長。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種生產重量更輕，強度更高，生產成本更低，工作環境更環保的汽車橋殼本體成形用模具。本實用新型提供了一種將圓形鋼 管成形為汽車橋殼的汽車橋殼成形模具，其特征在于，包括:第一模具，具有閉合在一起形成一個第一模腔的第一凹模和第二凹模、以及分別能夠覆蓋住第一模腔的兩端的兩個沖頭記作第一沖頭和第二沖頭，該兩個沖頭的軸中心都設有一個流通高壓液體的通孔，模腔是由中間是直徑為D22，長為H的大圓柱形、兩端都是直徑為D2的小圓柱形、沿著大圓柱的兩端分別以6(Γ100度的錐角向兩端伸展一定距離形成的兩個圓錐臺形、以及將該兩個圓錐臺形與所述小圓柱形和中間大圓柱形相過渡的圓弧形構成，其中，放入其中的圓形鋼管的內徑為dl，外徑為Dl，D22為Dl的1.3^1.6倍，經該第一模具模制成的中間制件的對應于小圓柱形的位置為外徑等于D2，內徑等于d2的小圓柱；第二模具，具有閉合在一起形成一個第二模腔的第三凹模和第四凹模，以及分別能夠覆蓋住第二模腔的兩端的兩個沖頭記作第三沖頭和第四沖頭，該兩個沖頭的軸中心都設有一個流通高壓液體的通孔，第二模腔對應于大圓柱形的位置為球狀，對應于圓錐臺形以及圓弧形的位置為一整體圓弧形；第三模具，具有第一模塊、第二模塊、以及至少二組具有第五凹模和第六凹模的凹模組，該第一模塊和第二模塊閉合形成一個對應于所述第二模腔中的球狀為第三腔體，每一組的第五凹模和第六凹模的中空結構的形狀都是從最小的孔徑的位置開始以4(Γ60度的錐度擴展開的圓錐臺形；第四模具，具有第七凹模和第八凹模，該第七凹模和第八凹模閉合形成的第四腔體的形狀對應于由所述4(Γ60度的錐度擴展開的圓錐臺形的中間向兩端逐漸縮細且連接兩端的兩個側面互相平行，其中一個側面有向外凸起的凸起部的形狀。進一步，本實用新型提供的汽車橋殼成形模具還可以具有這樣的特征:第一沖頭和第二沖頭為同心圓柱體，該同心圓柱體由外徑為D3的大圓柱體和外徑為d3的小圓柱體組合而成，D3 比 Dl 大 0.Γ0.5mm，d3 比 dl 大 0.Γθ.5mm ;進一步，本實用新型提供的汽車橋殼成形模具還可以具有這樣的特征:第三沖頭和第四沖頭為同心圓柱體，該同心圓柱體由外徑為D5的大圓柱以及外徑為d5的小圓柱構成，D5 比 D2 大 0.1 0.5mm, d5 比 d2 大 0.1 0.5mm ;進一步，本實用新型提供的汽車橋殼成形模具還可以具有這樣的特征:第三模具有至少兩組所述凹模組，第一組凹模組中的最小孔徑為D7，該D7是Dl的85、0% ;之后的所有凹模組中的最小孔徑都為前一組凹模組最小直徑的90-95%，且以上述錐度4(Γ60度擴展開來。實用新型效果:通過本實用新型提供的汽車橋殼成形模具生產出來的汽車橋殼，橋殼本體為一個完整的整體，各個連接部位都沒有焊縫，橋殼本體上更沒有平行于軸線的長焊縫，也沒有三角板焊縫，制件強度和剛度提高，生產流程縮短，材料利用率提高，工作環境更環保，生產成本低，操作簡單，易于實施。

圖1是本實用新型在實施例中的汽車橋殼本體的結構示意圖2是本實用新型在實施例中的第一中間制件的結構示意圖；圖3是本實用新型在實施例中的第一模具的使用示意圖；圖4是本實用新型在實施例中的第二中間制件的結構示意圖；圖5是本實用新型在實施例中第二模具的使用示意圖；圖6是本實用新型在實施例中的第三中間制件的結構示意圖；圖7是本實用新型在實施例中第三模具的使用示意圖；圖8是本實用新型在實施例中第四中間制件的結構示意圖；圖9是本實用新型在實施例中的第四模具的使用示意圖；圖10是本實用新型在實施例中的第五中間制件的結構示意圖；圖11是本實用新型在實施例中的汽車橋殼本體的其它凸起部形狀的結構示意圖。圖12是本實用新型在變形例中的帶有軸頭的汽車橋殼本體的結構示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細闡述。圖1是本實用新型在實施例中的汽車橋殼本體的結構示意圖。如圖1所示，本實施方式的汽車橋殼10由本體構成,該本體由中空部11、以及凸起部12構成。中空部11沿其長度方向延伸而形成兩個端部，且關于該兩個端部形成的中心線對稱，處于兩個端部之間的部分具有都連接兩個端部并相互平行的第一側面和第二側面。[0029]第一側面的中間設有一個貫通孔，當橋殼容納汽車后橋差速器和減速器時，該貫通孔被使用。凸起部12處于第二側面的對應于所述貫通孔的位置上，向外凸起。該凸起部12由中間的球面以及環繞球面而將該球面與第二側面相連接的四周邊構成。由于該中空部11和凸起部12是用一根圓形鋼管成形的，所以在中空部11的下部沒有焊縫。也即，在第二側面的凸起部12的邊緣也不存在拼接焊縫。中空部11的上部和下部也沒有任何沿長度方向的拼接焊縫。中空部11的中心區域部分與二個端部相比寬度要寬，且該中空部11從中心區域部分向兩個端部逐漸縮細。在本實施例中，貫通孔為圓孔，但是并不僅僅限于本實施例，而實際也可以根據需要，貫通孔為帶缺口的圓孔。本實施例中的凸起部12由中間的球面以及環繞球面而將該球面與第二側面相連接的四周邊構成，其還可以根據需要為中間部分凸起，兩邊或一邊凹陷的其它形狀。圖11是本實施例中的汽車橋殼本體的其它凸起部形狀的結構示意圖。如圖11所示，該凸起的形狀即為兩邊凹陷的形狀。顯然，該凸起部還可以為其他任意需要的形狀。綜上所述，在本實用新型的橋殼本體上沒有任何拼接焊縫。圖2是本實用新型在實施例中的第一中間制件I的結構示意圖。如圖2所示，工程步驟1:將圓形鋼管切割成第一中間制件1，該第一中間制件I的外徑為D1，內徑為dl的圓形鋼管，長度為L。Dl、dl、L由產品所需決定。在本實施方式的工程步驟I中，第一中間制件I用鋸床切割圓形鋼管到需要制造的汽車橋殼的長度L，顯然還可以用其他方式來切割圓形鋼管。工程步驟2:·將工程I中切割后得到的第一中間制件I在第一模具中進行內高壓成形模制成形為第二中間制件2。圖3是本實用新型在實施例中的第一模具的使用示意圖。如圖3所示，第一模具，具有閉合在一起形成一個第一模腔的第一凹模31 (即上凹模)和第二凹模(即下凹模)32、以及分別能夠覆蓋住所述第一模腔的兩端的兩個沖頭33記作第一沖頭(即左沖頭33)和第二沖頭(即右沖頭33)，該兩個沖頭33的軸中心都設有一個流通高壓液體的通孔，模腔是由中間是半徑為D22，長為H的大圓柱形、兩端都是半徑為D2的小圓柱形、沿著大圓柱的兩端分別以6(Γ100度的錐角向兩端伸展一定距離形成的兩個圓錐臺形、以及將該兩個圓錐臺形與小圓柱形和中間大圓柱形相過渡的圓弧形構成，其中，D22為Dl的1.3^1.6倍；將第一中間制件i放入下凹模32中，壓床下行，上凹模31壓緊第一中間制件1，左、右沖頭33前行，插入第一中間制件I并密封住第一中間制件I的兩個端部；從左、右沖頭33的中心孔中注入45-75MPa的高壓液體；左、右沖頭33繼續前行，推動管壁，沿著管子軸線方向往里送料。在內高壓和軸向推力的作用下，管子中段材料開始塑性變形，往外移動，直至填滿模腔，成形得到第二中間制件2。圖4是本實用新型在實施例中的第二中間制件的結構示意圖。如圖4所示，第二中間制件2中心對稱，由中間為大圓柱兩端為內徑外徑都相同的小圓柱構成，大圓柱的外徑等于D22、長度等于H，沿著該大圓柱的兩端分別以6(Γ100度的錐角A向兩側伸展一定距離形成兩個圓錐臺，該兩個圓錐臺通過圓弧與兩端的小圓柱和中間大圓柱過渡連接，小圓柱的外徑為D2，內徑為d2，該D22為Dl的1.3 1.6倍。[0041]工程步驟3:將工程步驟2中得到的第二中間制件2放入第二模具將其內高壓成形模制成第三中間制件3。圖5是本實用新型在實施例中第二模具的使用示意圖。如圖5所示，第二模具具有閉合在一起形成一個第二模腔的第三凹模51 (即上凹模)和第四凹模52 (即下凹模)，以及分別能夠覆蓋住所述第二模腔的兩端的兩個沖頭53分別記作第三沖頭(即左沖頭53)和第四沖頭(即右沖頭53)，該兩個沖頭的軸中心都設有一個流通高壓液體的通孔，第二模腔對應于大圓柱形的位置為球狀，對應于圓錐臺形以及上述圓弧形的位置為一整體圓弧形。將第二中間制件2放入下凹模52中，壓床下行，上凹模51壓緊第二中間制件2，左、右沖頭53前行，插入第二中間制件2從而密封住其兩個端部。從左、右沖頭53的通孔中注入45-75MPa的高壓液體，左、右沖頭53繼續前行，推動管壁，沿著管子軸線方向往里送料。在內高壓和軸向推力的作用下，管子中段材料開始塑性膨脹變形，再次往外移動，直至填滿模腔，成形得到第三中間制件3。圖6是本實用新型在實施例中的第三中間制件3的結構示意圖。如圖6所示，第三中間制件3是由第二中間制件2的大圓柱被內高壓成形為向外凸起為球狀，圓錐臺以及上述圓弧變為一個整體圓弧而形成的中心對稱的制件。工程步驟4:壓合住所述橋殼本體中間部的整體圓弧和二側錐形臺，縮細小圓柱為汽車橋殼所需要的形狀，從而使得第三中間制件3成為第四中間制件4。圖7是本實用新型在實施例中第三模具的使用示意圖。如圖7所示，第三模具，具有第一模塊71 (即上模塊)、第二模塊72 (即下模塊)、以及至少二組具有第五凹模(即左凹模)和第六凹模(即右凹模)的凹模組，該第一模塊和第二模塊閉合形成一個對應于所述第二模腔中的所述球狀為第三腔體，每一組的左凹模和右凹模的中空結構的形狀都是從最小的孔徑的位置開始以4(Γ60度 的錐度擴展開的圓錐臺形，該最小孔徑處的形狀對應于所述汽車橋殼所需要的形狀。將工程步驟3中得到的第三中間制件3放入下模塊72中，壓床下行，上模塊71壓緊中間制件3，第一組凹模組的左、右凹模73前行，將二端縮細，左、右凹模73后退，更換第二凹模組的左、右凹模73 ;第二凹模組的左、右凹模73再次前行，將二端進一步縮細，以次類推經多次縮細，直至達到產品所需形狀和尺寸為止。其中，第一組凹模組中的最小孔徑為D7，該D7是所述Dl的85 90%，之后的所有凹模組中的最小孔徑都為前一組凹模組最小直徑的90-95%，且以上述錐度4(Γ60度擴展開來。圖8是本實用新型在實施例中第四中間制件4的結構示意圖。如圖8所示，第四中間制件4為壓縮第三中間制件3的整體圓弧為錐度在4(Γ60的錐形臺，并縮細所述小圓柱，成形為所述汽車橋殼所需要的形狀得來的。工程步驟5:壓制所述第四中間制件4使其成為第五中間制件5。圖9是本實用新型在實施例中的第四模具的使用示意圖。如圖9所示，第四模具具有第七凹模91 (即上凹模)和第八凹模92 (即下凹模)，該第七凹模和第八凹模閉合形成的第四腔體的形狀對應于整個所述汽車橋殼的形狀。將工程步驟4中得到的第四中間制件4放入下凹模92中，壓床下行，上凹模91壓縮中間制件4，使制件和下凹模92模腔帖合，成形得到第五中間制件。[0053]圖10是本實用新型在實施例中的第五中間制件的結構示意圖。如圖10所示，第五中間制件5為壓制第四中間制件4使其成為在長度方向上具有兩個端部，且關于該兩個端部形成的中心線對稱的制件，該第五中間制件5從中間向該兩個端部逐漸縮細，且處于兩個端部之間的部分具有都連接兩個端部并相互平行的兩個側面，其中一個側面的中間具有一個向外凸起的凸起部。工程步驟6是將第五中間制件5的另一個側面即上側面的中間進行切削，形成汽車橋殼所需的貫通孔，即可將第五中間制件5成形為本實施例中需要制作的汽車橋殼本體10。以上對本實用新型的具體實施方式
進行了說明，但本實用新型并不以此為限，只要不脫離本實用新型的宗旨，本實用新型還可以有各種變化，不把這些從本實用新型的范圍中排除。例如，在本實施例中，橋殼的凸起部12是類似半球狀的，但橋殼的凸起部形狀并不以此為限。圖11是表示本實用新型的汽車橋殼本體的其它凸起部形狀的結構示意圖。如圖11所示，橋殼的凸起部還可以是中間凸起、兩邊降低的球缺形等其它形狀。變形例在上述實施例中，橋殼本體不帶軸頭，但橋殼本體的形狀并不以此為限。圖12是本變形例中的帶有軸頭的汽車橋殼本體的形狀的結構示意圖。如圖12所示，橋殼本體也可以帶有軸頭13。成形過程中，只要將第一中間制件I的長度L加長，在圖7所示兩端正擠縮細成形第四中間制件4時，增加左、右凹模組數，增加縮細成形次數，將二端縮細到產品所需軸頭尺寸，即可得到如圖12所示的帶有軸頭的汽車橋殼本體，顯然軸頭和汽車橋殼本體為一體形成。
實施例作用與效果綜上所述，本實施例所提供的汽車橋殼成形模具生產出來的汽車橋殼，橋殼本體為一個完整的整體，各個連接部位都沒有焊縫，橋殼本體上更沒有平行于軸線的長焊縫，也沒有三角板焊縫，制件強度和剛度提高，生產流程縮短，材料利用率提高，工作環境更環保，生產成本低，操作簡單，易于實施。上述實施方式作為本實用新型的優選實例，并不用來限制本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種將圓形鋼管成形為汽車橋殼的汽車橋殼成形模具，其特征在于，包括:第一模具，具有閉合在一起形成一個第一模腔的第一凹模和第二凹模、以及分別能夠覆蓋住所述第一模腔的兩端的兩個沖頭記作第一沖頭和第二沖頭，該兩個沖頭的軸中心都設有一個流通高壓液體的通孔，所述模腔是由中間是半徑為D22，長為H的大圓柱形、兩端都是半徑為D2的小圓柱形、沿著大圓柱的兩端分別以6(Γ100度的錐角向兩端伸展一定距離形成的兩個圓錐臺形、以及將該兩個圓錐臺形與所述小圓柱形和中間大圓柱相過渡的圓弧形構成，其中，放入其中的所述圓形鋼管的內徑為dl，外徑為D1，所述D22為所述Dl的1.3^1.6倍，經該第一模具模制成的中間制件的對應于小圓柱形的位置為外徑等于所述D2,內徑等于d2的小圓柱；第二模具，具有閉合在一起形成一個第二模腔的第三凹模和第四凹模，以及分別能夠覆蓋住所述第二模腔的兩端的兩個沖頭記作第三沖頭和第四沖頭，該兩個沖頭的軸中心都設有一個流通高壓液體的通孔，所述第二模腔對應于所述大圓柱形的位置為球狀，對應于所述圓錐臺形以及所述圓弧形的位置為一整體圓弧形；第三模具，具有第一模塊、第二模塊、以及至少二組具有第五凹模和第六凹模的凹模組，該第一模塊和第二模塊閉合形成一個對應于所述第二模腔中的所述球狀為第三腔體，每一組的第五凹模和第六凹模的中空結構的形狀都是從最小的孔徑位置開始以40飛0度的錐度擴展開的圓錐臺形；第四模具，具有第七凹模和第八凹模，該第七凹模和第八凹模閉合形成的第四腔體的形狀對應于由所述4(Γ60度的錐度擴展開的圓錐臺形的中間向兩端逐漸縮細且連接兩端的兩個側面互相平行，其中一個側面有向外凸起的凸起部的形狀。
2.根據權利要求1所述的汽車橋殼成形模具，其特征在于:所述第一沖頭和所述第二沖頭為同心圓柱體，該同心圓柱體由外徑為D3的大圓柱體和外徑為d3的小圓柱體 組合而成，所述D3比所述Dl大0.1 0.5mm,所述d3比所述dl大0.1 0.5mm。
3.根據權利要求1所述的汽車橋殼成形模具，其特征在于:所述第三沖頭和所述第四沖頭為同心圓柱體，該同心圓柱體由外徑為D5的大圓柱以及外徑為d5的小圓柱構成，所述D5比所述D2大0.1、.5mm，所述d5比所述d2大0.1 0.5mm。
4.根據權利要求1所述的汽車橋殼成形模具，其特征在于:其中，所述第三模具有至少兩組所述凹模組，第一組凹模組中的最小孔徑為D7，該D7是所述Dl的85 90% ；之后的所有凹模組中的最小孔徑都為前一組凹模組最小直徑的90-95%，且以所述錐度擴展開來。
專利摘要一種將圓形鋼管二次內高壓成形中間部份、將二端正擠縮徑、將中間部份壓縮成形、切割加工上側中間貫通孔的汽車橋殼成形模具。該成形模具具有第一模具，具有閉合在一起形成一個第一模腔的第一凹模和第二凹模、以及分別能夠覆蓋住所述第一模腔的兩端的第一沖頭和第二沖頭；第二模具，具有閉合在一起形成一個第二模腔的第三凹模和第四凹模，以及分別能夠覆蓋住第二模腔的兩端的第三沖頭和第四沖頭；第三模具，具有第一模塊、第二模塊、以及至少二組具有第五凹模和第六凹模的凹模組；第四模具，具有第七凹模和第八凹模。
文檔編號B21D26/047GK203124520SQ201320054530
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者朱偉成 申請人:上海永太汽車零部件廠