一種管件扭力梁的液壓成形方法
【專利摘要】一種管件扭力梁的液壓成形方法，包括以下步驟：1）確定管件扭力梁結構特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過渡段及端部三個區域，并對每個區域選取特征截面，根據特征截面獲取特征截面線，即V型、U型、矩形；2）按照截面線特征對作為原料的圓管的各個區域采用一步或分步成形方式進行成形；3）采用液壓脹形方法，模具合模后，高壓油注入管件內，通過壓力將管件內壁面脹形至模具型面，從而達到預定的扭力梁型面。本發明采用分步成形方式，對扭力梁零件各個部位逐步加工成形，不但能夠在加工過程中避免對管件跑偏和竄動，而且能防止成形過程中因為材料分配不均而產生的起皺和疊料問題，防止因為材料堆積對模具產生的擠壓和破壞。
【專利說明】一種管件扭力梁的液壓成形方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及管件液壓成形制造工藝領域，尤其涉及一種管件扭力梁的液壓成形方法。
【背景技術】
[0002]汽車后橋扭力梁是汽車的關鍵部件之一，主要作用是平衡左右車輪的上下跳動，以減小車輛的搖晃，保持車輛的平穩，扭力梁本身可起到橫向穩定桿的作用，提高車輛側傾剛度。傳統結構的扭力梁各組成部件多為鈑金沖壓成形，橫梁扭轉剛度相對較小，因此增加一根穩定桿提高其扭轉剛度，而新結構扭力梁采用管材結構，截面為封閉截面構形，扭轉剛性較高，因此取消了穩定桿。
[0003]與管件液壓成形扭力梁相比，傳統鈑金沖壓件結構扭力梁制造工序較多，焊接變形穩定性較差，由于橫梁兩端成開口結構，其與縱臂搭接焊縫不能形成封閉結構，扭力梁工作時其焊縫處的受力不均勻，焊縫附近會出現應力其中，易產生疲勞破壞，為保證產品的可靠性，因此對其焊接工藝要求較高，且難以控制。
[0004]日本專利JP2010534163T公開了一種管件扭力梁零件的制造工藝方法，該方法采用復合模具機構方法，通過預成形和液壓成形組合方式，完成扭力梁零件的加工，該方法難點在于復合模具設計以及同步工位設計，模具復雜度和制造精度要求較高。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種管件液壓成形扭力梁分步成形方法，采用分步成形方式，對扭力梁零件各個部位逐步加工成形，不但能夠在加工過程中避免對管件跑偏和竄動，而且能防止成形過程中因為材料分配不均而產生的起皺和疊料問題，防止因為材料堆積對模具產生的擠壓和破壞。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是:
[0007]—種管件扭力梁的液壓成形方法，包括以下步驟:
[0008]I)確定管件扭力梁結構特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過渡段及端部三個區域，并對每個區域選取特征截面，根據特征截面獲取特征截面線，即V形、U形、矩形；
[0009]2)按照上述截面線特征對作為原料的圓管的各個區域采用一步或分步成形方式進行成形；
[0010]3)扭力梁各部位成形結束后采用液壓脹形方法，液壓模具合模以后，密封頭將管件管端密封后，高壓油注入管件內，通過壓力將管件內壁面脹形至模具型面，從而達到預定的扭力梁型面。
[0011]進一步，按照截面線特征對各個區域采用分步成形方式進行成形，一般采用2?5道次成形加工。
[0012]又，對應扭力梁中間段的截面線特征V形特點，分四次完成成形加工；其中，第一工序將圓管壓成三角形，再第二?第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面。
[0013]再有，按照扭力梁過渡段的截面線特征U形特點，分三次完成加工；其中，第一工序將圓形壓成半圓，再依次變形形成內凹的U形結構。
[0014]按照扭力梁端部的截面形狀矩形特點，分三次進行成形加工，逐步將圓形壓成矩形；成形時，圓管內設可防止上下平面塌陷的墊塊。
[0015]本發明的有益效果:
[0016]本發明通過將復雜形狀特征的扭力梁零件按照多步成形工藝方法進行加工，滿足加工的要求，為管件液壓成形扭力梁零件的加工制造提供了一種制造工藝方法。通過增加管件扭力梁零件厚度或在應力集中區域增加特征形狀(如筋)，能夠有效改善應力集中，從而提聞耐久性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為扭力梁零件的立體圖；
[0018]圖2為扭力梁零件的正視圖；
[0019]圖3為圖2的A-A (中間段)剖視放大圖；
[0020]圖4為圖2的B-B (過渡段)剖視放大圖；
[0021]圖5為圖2的C-C (端部)剖視放大圖；
[0022]圖6?圖10為本發明扭力梁中間段的分步成形示意圖；
[0023]圖11?圖14為本發明扭力梁過渡段的分步成形示意圖；
[0024]圖15?圖18為本發明扭力梁端部的分步成形示意圖；
[0025]圖19為本發明扭力梁端部成形時采用墊塊的示意圖；
[0026]圖20為本發明液壓成形充液和端部密封的示意圖；
[0027]圖21為本發明扭力梁加工成型的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例和附圖對本發明做進一步說明。
[0029]參見圖1?圖21，本發明的一種液壓成形扭力梁零件分步成形工藝方法，包括以下步驟:
[0030]I)確定管件扭力梁I結構特征，將管件扭力梁I自中間向兩端依次劃分為中間段、過渡段及端部三個區域，并對每個區域選取特征截面，根據特征截面獲取特征截面線，即V形、U形、矩形，如圖3?圖5所示；
[0031]2)按照上述截面線特征對作為原料的圓管的各個區域采用一步或分步成形方式進行成形；
[0032]其中，對應扭力梁I中間段的截面線特征V形特點，分四次完成成形加工；其中，第一工序將圓管壓成三角形，采用帶夾角的型面將圓管定位，防止跑偏；同時按照最終V形截面的形狀特點，將材料進行合理分配，防止由于材料分配不均導致的起皺和疊料；再第二?第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面。
[0033]按照扭力梁I過渡段的截面線特征U形特點，分三次完成加工；其中，第一工序將圓形壓成半圓，其特點在于按照過渡段形狀特點，將材料進行合理分配，防止最終形狀凹陷處出現塌陷或疊料；然后，再依次變形形成內凹的U形結構。
[0034]按照扭力梁I端部的截面形狀矩形特點，分三次進行成形加工，逐步將圓形壓成矩形；成形時，圓管內設可防止上下平面塌陷的墊塊2，同時確保液壓成形工序密封頭4順利進入管端，建立密封；
[0035]3)扭力梁I各部位成形結束后采用液壓脹形方法，模具3合模以后，密封頭4將扭力梁I管件管端密封后，高壓油注入管件內，通過壓力將管件內壁面脹形至模具型面，從而達到預定的扭力梁型面。
【權利要求】
1.一種管件扭力梁的液壓成形方法，包括以下步驟: 1)確定管件扭力梁結構特征，將管件扭力梁自中間向兩端依次劃分為中間段、過渡段及端部三個區域，并對每個區域選取特征截面，根據特征截面獲取特征截面線，即V形、U形、矩形； 2)按照上述截面線特征對作為原料的圓管的各個區域采用一步或分步成形方式進行成形； 3)扭力梁各部位成形結束后采用液壓脹形方法，液壓模具合模以后，密封頭將管件管端密封后，高壓油注入管件內，通過壓力將管件內壁面脹形至模具型面，從而達到預定的扭力梁型面。
2.如權利要求1所述的管件扭力梁的液壓成形方法，其特征是:按照截面線特征對各個區域采用分步成形方式進行成形，一般采用2?5道次成形加工。
3.如權利要求1所述的管件扭力梁的液壓成形方法，其特征是，對應扭力梁中間段的截面線特征V形特點，分四次完成成形加工；其中，第一工序將圓管壓成三角形，再第二?第四工序采用分步成形，逐步將三角形截面成形成V形截面。
4.如權利要求1所述的管件扭力梁的液壓成形方法，其特征是，按照扭力梁過渡段的截面線特征U形特點，分三次完成加工；其中，第一工序將圓形壓成半圓，再依次變形形成內凹的U形結構。
5.如權利要求1所述的管件扭力梁的液壓成形方法，其特征是，按照扭力梁端部的截面形狀矩形特點，分三次進行成形加工，逐步將圓形壓成矩形；成形時，圓管內設可防止上下平面塌陷的墊塊。
【文檔編號】B21D26/033GK103920787SQ201410119429
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】吳磊, 蔣浩民, 陳新平, 蘇海波, 徐小華 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司