專利名稱：汽車驅動橋整體復合脹形內模的制作方法
技術領域：
本發明屬于機械成型加工技術領域，具體的為一種汽車驅動橋整體復合脹形內模。
背景技術：
汽車制造業在我國國民經濟中具有舉足輕重的作用，近年來，我國的國民經濟高速發展，與此同時汽車工業也蓬勃發展。從汽車整車到部件的性能，都已經成為了目前工業研究的主要課題，而橋殼作為汽車的重要零件之一，橋殼不僅對汽車起著支撐作用，而且還是差速器、主減速器以及驅動車輪傳動裝置的外殼。汽車橋殼質量對整車性能的影響非常大，橋殼不僅需要具備足夠的強度、剛度和疲勞壽命，而且還應結構簡單，成本較低，質量輕，易于拆裝和維護。汽車橋殼成型方法主要有以下幾種，其優缺點如下
鑄造成型工藝
優點易鑄造成形形狀復雜和壁厚不均的橋殼，剛度、強度較大；
缺點控制成形流動困難，易產生裂紋、氣孔，且重量大，后續加工復雜，焊接工序易產生裂紋、變形；
適用范圍主要適用于中、重型載重汽車的后橋殼生產。沖壓-焊接成型工藝
優點工藝性好，廢品率較低，可靠性高，容易制造，加工余量小，質量輕，精度高，價格較低，產品改型方便，易實現生產自動化；
缺點工序繁多，僅適合簡單的幾何形狀的橋殼生產，且生產得到的橋殼強度較低，耗資大；另外還具有對焊接要求高，質量難以保證，易產生裂紋、變形、漏孔的缺陷，并且焊接區容易域疲勞斷裂；
適用范圍適用范圍較廣，一般用于輕型車、農用車。擴張成形
優點擴張成型工藝是是沖壓-焊接成型工藝的派生，但其工作量減少，加工效率高，密封性好，得到的橋殼的剛度和強度高、重量輕；
缺點縱向開縫處易產生橫向裂紋，琵琶包處翻邊寬度不均勻，側面易起皺拉傷；
適用范圍主要適用于小轎車，輕、中型載重汽車。機械脹形
優點工作量減少，加工效率高，得到的后橋重量輕，可生產尺寸較高、形狀復雜的橋殼，且坯料利用率和生產效率均較高，后橋的綜合力學性能高；
缺點脹形力難以控制，脹形機理和過程復雜，易產生裂紋；
適用范圍主要適用于乘用車和輕中型載貨汽車。液壓脹形
優點材料利用率高，工序少，生產效率高，得到的橋殼強度和剛度高、且重量輕，易實現生產機械化和自動化生產；
缺點工藝仍不太成熟，對高壓液壓源要求高，易漏油和污染環境，投資初期耗費時間和資金；
適用范圍轎車、輕型和中型載重汽車。綜上，橋殼的實際生產要求盡量降低成本，保證其機械性能，同時還要盡量縮短研發周期，這就需要新工藝、新技術的研究來推動橋殼成形方法的快速發展。針對現有汽車橋殼成形方法的優缺點，并結合我國實際應用現狀，現有的汽車驅動橋后橋殼的加工成型工藝主要有主要問題和不足
1、我國實際應用的橋殼成形方法大部分為鑄造成型工藝和沖壓-焊接成型工藝，其它成型方法由于技術、經濟等原因，應用較少，或正處于研究試驗階段；
2、機械脹形的脹形力難以控制，脹形機理和過程復雜，易產生裂紋，但坯料利用率、生產效率、綜合力學性能高；
3、液壓脹形工藝仍不太成熟，對高壓液壓源要求高，易漏油和污染環境，初期耗費時間和資金，但得到的橋殼強度和剛度高、重量輕，易實現生產機械化和自動化。有鑒于此，本發明旨在探索一種汽車驅動橋整體復合脹形內模，通過采用該汽車驅動橋整體復合脹形內模，可以較好的控制汽車驅動橋連續脹形的全過程，具有坯料利用率和生產效率均較高的優點，得到的汽車驅動橋殼壁厚均勻、尺寸精度較高、重量較小、強度和剛度均較高，并具有較好的疲勞壽命，能夠有效保證汽車驅動橋裝配、使用要求。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提出一種汽車驅動橋整體復合脹形內模，通過采用該汽車驅動橋整體復合脹形內模，不僅可以較好的控制汽車驅動橋連續脹形的全過程，能夠滿足汽車驅動橋脹形生產的需求，而且得到的汽車驅動橋具有機械強度高、疲勞壽命長和重量小的優點。要實現上述技術目的，本發明的汽車驅動橋整體復合脹形內模，包括分別與橋殼琵琶包上下兩側內壁配合的上模塊、下模塊和連桿機構，所述上模塊和下模塊之間設有至少一個用于將上模塊和下模塊分開或合攏的多級液壓缸，所述上模塊和下模塊的兩端分別通過連桿機構鉸接連接，所述連桿機構包括用于與其他推力裝置相連的鉸鏈座，所述鉸鏈座與所述上模塊和下模塊之間通過雙鉸連桿鉸接連接。進一步，所述多級液壓缸包括活塞桿和至少兩級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的液壓缸缸體，所述活塞桿套裝在最內層的液壓缸缸體上，位于最外層的液壓缸缸體與活塞桿之間組成無桿腔，位于最內層的液壓缸缸體與活塞桿之間組成活塞桿腔，相鄰兩級液壓缸缸體之間組成分級油腔，所述無桿腔、活塞桿腔和分級油腔上均設有與液壓源相連的油□。進一步，相鄰兩級液壓缸缸體之間以及活塞桿與最內層液壓缸缸體之間，位于外層的液壓缸缸體的頂部設有徑向向內延伸的內擋環，位于內層的液壓缸缸體/活塞桿的底部設有徑向向外延伸的并與內擋環配合的外擋環，所述內擋環與內層液壓缸缸體的外周壁之間設有密封結構，所述外擋環與外層液壓缸缸體的內周壁之間設有密封結構。進一步，位于所述活塞桿腔和分級油腔上的油口設置在所述內擋環上。
進一步，所述無桿腔上設有兩個與液壓源相連的油口，
進一步，設置在所述無桿腔上的兩個油口分別位于最外層液壓缸缸體底部和活塞桿上。進一步，所述鉸鏈座上設有用于安裝所述油口與液壓源之間的液壓油管的通孔。本發明的有益效果為
本發明的汽車驅動橋整體復合脹形內模，通過將上模塊和下模塊的兩端分別采用連桿機構鉸接連接，在其他推力裝置或多級液壓缸的作用下，連桿機構的兩根雙鉸連桿張開，帶動上模塊和下模塊擠壓向兩側擠壓橋殼工件，使橋殼工件發生脹形變形，由于上模塊和下模塊與橋殼工件接觸的面與橋殼琵琶包上下兩側內壁匹配，通過脹形即可直接得到橋殼琵琶包； 采用本發明的汽車驅動橋整體復合脹形內模在汽車驅動橋的脹形生產過程中，主要有以下兩種脹形方式
1)內高壓式脹形變形方式橋殼工件脹形變形所需的脹形力主要來自于多級液壓缸的液壓力，在脹形前，將本發明的汽車驅動橋整體復合脹形內模置于橋殼工件內的脹形工位，并在脹形外膜以及其他推力裝置的輔助作用下，多級液壓缸產生的液壓力使橋殼工件脹形變形；脹形外膜主要用于控制橋殼工件脹形變形的位置，作用在鉸鏈座上的其他推力裝置產生的推力作為輔助合模力，以防止上模塊和下模塊在橋殼工件脹形變形過程中發生位置偏移，保證脹形后得到的橋殼琵琶包的質量；
2)推力式脹形變形方式橋殼工件脹形變形所需的脹形力主要來自于其他推力裝置施加的平行于橋殼工件軸向方向的脹形推力，脹形推力直接作用在鉸鏈座上，并在雙鉸連桿的作用下，使上模塊和下模塊均受到垂直于橋殼工件軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件軸向方向的防止上模塊和下模塊發生位置偏移的脹形推力平行分力；由于橋殼工件的內徑很小，在脹形變形的初始階段，雙鉸連桿與橋殼工件軸向方向的夾角很小，使得由其他推力裝置產生的推力分解得到的脹形推力垂直分力較小，而擠壓橋殼工件變形所需的力一般較大，可能導致上模塊和下模塊無法順利地向橋殼工件的上下兩側張開，即無法實現脹形，此時的多級液壓缸產生輔助的輔助液壓力，在橋殼工件脹形變形的初始階段，使上模塊和下模塊能夠順利地向兩側分開，保證脹形能夠順利完成。
圖I為本發明汽車驅動橋整體復合脹形內模第一實施例的結構示意 圖2為本實施例的多級液壓缸的結構示意 圖3為采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模并采用機械推桿式脹形變形方式的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在橋殼工件脹形變形后的結構示意 圖4為圖3中的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在橋殼工件脹形變形前的結構示意圖； 圖5為本發明汽車驅動橋整體復合脹形內模第二實施例的結構示意 圖6為采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模并采用內高壓式脹形變形方式的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在橋殼工件脹形變形后的結構示意 圖7為圖6中的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在橋殼工件脹形變形前的結構示意圖； 圖8為本發明汽車驅動橋整體復合脹形內模第三實施例的結構示意圖；圖9為本實施例多級液壓缸的結構示意 圖10為采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模并采用內高壓流量式脹形變形方式的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在橋殼工件脹形變形前的結構示意 圖11為圖10中的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在橋殼工件脹形變形前的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細說明。第一實施例如圖I所示，為本發明汽車驅動橋整體復合脹形內模第一實施例的結構示意圖。本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模，包括分別與橋殼琵琶包5a上下兩側內壁配合的上模塊la、下模塊Ib和連桿機構，上模塊Ia和下模塊Ib之間設有至少一個用于將上模塊Ia和下模塊Ib分開或合攏的多級液壓缸6，上模塊Ia和下模塊Ib的兩端分別通過連桿機構鉸接連接，連桿機構包括用于與其他推力裝置相連的鉸鏈座7，鉸鏈座7與上模塊Ia和下模塊Ib之間通過雙鉸連桿8鉸接連接。本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模，通過將上模塊Ia和下模塊Ib的兩端分別采用連桿機構鉸接連接，在其他推力裝置或多級液壓缸6的作用下，連桿機構的兩根雙鉸連桿8張開，帶動上模塊Ia和下模塊Ib擠壓向兩側擠壓橋殼工件5，使橋殼工件5發生脹形變形，由于上模塊Ia和下模塊Ib與橋殼工件5接觸的面與橋殼琵琶包5a上下兩側內壁匹配，通過脹形即可直接得到橋殼琵琶包。如圖2所示，多級液壓缸6包括活塞桿6a和至少兩級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的液壓缸缸體6b,活塞桿6a套裝在最內層的液壓缸缸體6b上,位于最外層的液壓缸缸體6b與活塞桿6a之間組成無桿腔6c,位于最內層的液壓缸缸體6b與活塞桿6a之間組成活塞桿腔6d，相鄰兩級液壓缸缸體6b之間組成分級油腔6e，無桿腔6c、活塞桿腔6d和分級油腔6e上均設有與液壓源相連的油口 6f。優選的，鉸鏈座7上設有用于安裝油口 6f與液壓源之間的液壓油管的通孔，便于液壓管道的布置。如圖I所示，本實施例的多級輔助液壓缸6設置為I個，且本實施例的多級輔助液壓缸6包括三級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的輔助液壓缸缸體6b。本實施例的多級液壓缸6的最外層液壓缸缸體6b固定安裝在下模塊Ib上,活塞桿6a固定安裝在上模塊Ia上。本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模采用推力式脹形變形方式橋殼工件5脹形變形所需的脹形力主要來自于其他推力裝置施加的平行于橋殼工件5軸向方向的脹形推力，脹形推力直接作用在鉸鏈座7上，并在雙鉸連桿8的作用下，使上模塊Ia和下模塊Ib均受到垂直于橋殼工件5軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件軸向方向的防止上模塊Ia和下模塊Ib發生位置偏移的脹形推力平行分力。由于橋殼工件5的內徑很小，在脹形變形的初始階段，雙鉸連桿8與橋殼工件5軸向方向的夾角很小，使得由其他推力裝置產生的脹形推力分解得到的脹形推力垂直分力較小，而擠壓橋殼工件5變形所需的力一般較大，可能導致上模塊Ia和下模塊Ib無法順利地向橋殼工件5的上下兩側張開，即無法實現脹形，此時的多級液壓缸6產生輔助的液壓力，在橋殼工件5脹形變形的初始階段，使上模塊Ia和下模塊Ib能夠順利地向兩側分開，保證脹形能夠順利完成。由于用于生產汽車驅動橋橋殼的橋殼工件5的內孔直徑一般都較小，導致裝鉸連桿8與其他推力裝置的推力之間的夾角很小，由脹形推力分解為的脹形推力垂直分力的大小很小，而擠壓橋殼工件5變形所需的力一般較大，如果僅僅采用連桿機構分解推力得到脹形力，可能導致上模塊Ia和下模塊Ib在脹形初始階段無法順利地向橋殼工件5的上下兩側張開，即無法實現脹形，此時需要在上模塊Ia和下模塊Ib之間設置輔助上模塊Ia和下模塊Ib張開的多級液壓缸6。多級液壓缸6能夠提供上模塊Ia和下模塊Ib分開或合攏的輔助液壓力，同時還能提供上模塊la、下模塊Ib與橋殼工件5內壁之間的合模力。由于橋殼工件5的內孔直徑很小，而橋殼琵琶包5向兩側脹形變形的變形比率較大，傳統的液壓缸不僅無法滿足小空間的安裝使用要求，而且無法提供滿足變形量所需的液壓力行程。本實施例的多級液壓缸6，通過將液壓缸缸體6b設置為相互層疊套裝在一起的至少兩層，不僅能夠有效縮小安裝所需的空間，而且液壓缸缸體6b之間組成伸縮結構，通過液壓缸缸體6b的伸長和縮短，能夠有效提高多級液壓缸6的液壓力行程，能夠滿足使 用要求。作為本實施例上述技術方案的優選，相鄰兩級液壓缸缸體6b之間以及活塞桿6a與最內層液壓缸缸體6b之間,位于外層的液壓缸缸體6b的頂部設有徑向向內延伸的內擋環6g,位于內層的液壓缸缸體6b/輔助活塞桿6a的底部設有徑向向外延伸的并與內擋環6g配合的外擋環6h,內擋環6g與內層液壓缸缸體的外周壁之間設有密封結構,外擋環6h與外層液壓缸缸體的內周壁之間設有密封結構。采用該結構的多級輔助液壓缸6，內擋環6g和外擋環6h之間形成限位機構，防止相鄰的兩級液壓缸缸體6b以及最內層液壓缸缸體6b與活塞桿6a之間脫離。優選的，本實施例位于活塞桿腔6d和分級油腔6e上的油口 6f設置在內擋環6g上，防止多級輔助液壓缸6在伸縮過程中，液壓缸缸體6b與油口 6f之間干涉。如圖3和圖4所示，為采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模并采用機械推桿式脹形變形方式的汽車驅動橋整體復合脹形裝置的結構示意圖。該汽車驅動橋整體復合脹形裝置包括本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模I、脹形外模2和用于向脹形內模施加平行于橋殼工件5軸向方向的推力的推力裝置。脹形外模2包括用于壓住位于橋殼琵琶包5a的脹形變形區與非變形區之間的過渡面5b的支撐機構。脹形外模2還包括支架9，支撐機構包括安裝在支架9上的支撐桿10和安裝在支撐桿10上的支撐頭11，支撐頭11設置為4個，并分別位于橋殼琵琶包5a的兩端過渡面5b的上下兩側。支撐頭11壓在過渡面5b上，通過采用該結構的脹形外模2，通過支撐頭11壓住過渡面5b，能夠控制橋殼琵琶包5a在脹形變形過程的變形區域，防止工件的其他區域變形。優選的，支撐頭11與橋殼工件5的接觸面為與過渡面5b配合的曲面，能夠防止過渡面5b由于變形產生褶皺。推力裝置為設置在脹形內模I兩端并與鉸鏈座7相連的推力液壓缸3和推力液壓缸4,推力液壓缸3位于脹形內模I的左側,推力液壓缸4位于脹形內模I的右側,推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿相向設置并向脹形內模I施加相向的脹形推力，推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿分別與兩端的鉸鏈座7相連，兩活塞桿的軸線位于同一條直線上，且其中一個推力液壓缸的活塞桿上設有快速拆卸連接結構，快速拆卸連接結構設置在推力液壓缸4的活塞桿上。通過設置快速拆卸連接結構，能夠將推力液壓缸4的活塞桿與脹形內模I、推力液壓缸3分開,便于在脹形前將脹形內模I放置于橋殼工件5的內孔中。未設置快速拆卸連接結構的推力液壓缸的活塞桿上與鉸鏈座7上的通孔對應地設有中通的中心孔，且該推力液壓缸的缸體上設有與中心孔同軸的通孔，中心孔和通孔內設有用于安裝油口 6f與液壓源之間的液壓油管的中空管12。如圖I和圖2所示，本實施例的中心孔設置在推力液壓缸3的活塞桿上，相應的，推力液壓缸3的缸體和與推力液壓缸3相連的鉸鏈座7上設有通孔，中空管12延伸穿過中心孔和通孔，油口 6f與液壓源之間的液壓油管均布置在中空管12內。由于橋殼工件5的內徑較小,在推力液壓缸的活塞桿和連桿機構等結構占據大量的空間后，油口 6f與液壓源之間的液壓油管的布置空間不足，通過設置延伸穿過推力液壓缸3和鉸鏈座7的中空管，能夠實現將液壓油管布置在中空管12內，并為多級輔助液壓缸6提供高壓液壓油。采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在使用前，先將設置在推力液壓缸4活塞桿上的快速拆卸連接結構分開，將脹形內模I置于橋殼工件5內，然后再將該推力液壓缸4活塞桿通過快速拆卸連接結構連接，做好橋殼工件5 脹形變形的準備工作。通過將上模塊Ia和下模塊Ib的兩端分別通過連桿機構與推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿鉸接，推力液壓缸3和推力液壓缸4能夠同步相向地向脹形內模I提供脹形推力，在連桿機構的作用下，將推力液壓缸的脹形推力分解為作用在上模塊Ia和下模塊Ib上并垂直于橋殼工件5軸向方向的脹形推力垂直分力和平行于橋殼工件5軸向方向的脹形推力平行分力，即在脹形推力垂直分力的作用下，上模塊Ia和下模塊Ib分別向橋殼工件5上下兩側分開，擠壓橋殼工件5，實現脹形。通過設置脹形外模2，能夠準確控制橋殼工件5脹形變形的位置，即控制橋殼工件5在過渡面處開始脹形變形，如此便可實現橋殼琵琶包5a的脹形。第二實施例
如圖5所示，為本發明汽車驅動橋整體復合脹形內模第二實施例的結構示意圖。如圖5所不,本實施例的多級液壓缸6設置為兩個,其中一個多級液壓缸6的最外層液壓缸缸體6b與下模塊Ib之間通過螺紋連接結構固定連接，活塞桿6a通過螺紋緊固件固定安裝在上模塊Ia上；另一個多級液壓缸6的最外層液壓缸缸體6b與上模塊Ia之間通過螺紋連接結構固定連接，活塞桿6a通過螺紋緊固件固定安裝在下模塊Ib上。本實施例的多級液壓缸6包括三級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的液壓缸缸體6b，當然，根據需要，多級液壓缸6還可設置為三級以上，其結構和原理與該多級液壓缸6相同。雖然本實施例的多級液壓缸6設置為兩個，但是本領域的技術人員應當知道，多級液壓缸6還可根據實際需要并排設置為I個或2個以上，其原理和設置為一個的多級液壓缸15相同。本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模的其他結構與第一實施例相同，不再 累述。如圖6和圖7所示，為采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模并采用內高壓式脹形變形方式的汽車驅動橋整體復合脹形裝置的結構示意圖。該汽車驅動橋整體復合脹形裝置包括本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模I、脹形外模2和用于向脹形內模施加平行于橋殼工件5軸向方向的推力的推力裝置。
脹形外模2包括上外模13和下外模14,上外模13和下外模14上分別設有與橋殼琵琶包5a上下兩側外壁形狀結構相同的上模腔13a和下模腔14a，支撐機構即為上模腔13a和下模腔14a分別與橋殼琵琶包5a過渡面5b對應的上模腔支撐內壁13b和下模腔支撐內壁14b，采用該結構的脹形外模2，不僅能夠有效控制橋殼工件5在脹形過程中的變形區域，而且還能夠更好的控制脹形后的橋殼琵琶包5a的外形結構。優選的，上外模13和下外模14閉合時，上模腔13a和下模腔14a組成與橋殼琵琶包5a的外壁形狀結構相同的脹形腔，采用該結構的脹形外模2，采用將上外模13和下外模14閉合后進行脹形，便于上外模13和下外模14之間定位，更便于向脹形外模2施加合模力。推力裝置為設置在脹形內模I兩端并與鉸鏈座7相連的推力液壓缸3和推力液壓缸4,推力液壓缸3位于脹形內模I的左側,推力液壓缸4位于脹形內模I的右側,推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿相向設置并向脹形內模I施加相向的輔助推力，推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿分別與兩端的鉸鏈座7相連，兩活塞桿的軸線位于同一條直線上，且其中一個推力液壓缸的活塞桿上設有快速拆卸連接結構，快速拆卸連接結構設置在推力液壓缸4的活塞桿上。通過設置快速拆卸連接結構，能夠將推力液壓缸4的活塞桿與脹形內模I、推力液壓缸3分開,便于在脹形前將脹形內模I放置于橋殼工件5的內孔中。 未設置快速拆卸連接結構的推力液壓缸的活塞桿上與鉸鏈座7上的通孔對應地設有中通的中心孔，且該推力液壓缸的缸體上與中心孔同軸的通孔，中心孔和通孔內設有用于安裝油口 6f與液壓源之間的液壓油管的中空管12。如圖I和圖2所示，本實施例的中心孔設置在推力液壓缸3的活塞桿上，相應的，推力液壓缸3的缸體和與推力液壓缸3相連的鉸鏈座7上設有通孔，中空管12延伸穿過中心孔和通孔，油口 6f與液壓源之間的液壓油管均布置在中空管12內。由于橋殼工件5的內徑較小,在推力液壓缸的活塞桿和連桿機構等結構占據大量的空間后，油口 6f與液壓源之間的液壓油管的布置空間不足，通過設置延伸穿過推力液壓缸3和鉸鏈座7的中空管，能夠實現將液壓油管布置在中空管12內，并為多級輔助液壓缸6提供高壓液壓油。采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模的汽車驅動橋整體復合脹形裝置在使用前，先將設置在推力液壓缸4活塞桿上的快速拆卸連接結構分開，將脹形內模I置于橋殼工件5內，然后再將該推力液壓缸4活塞桿通過快速拆卸連接結構連接，做好橋殼工件5脹形變形的準備工作。在脹形過程中，本實施例的多級液壓缸6對上模塊Ia和下模塊Ib施加的垂直于橋殼工件5軸線方向的壓力為使橋殼工件5發生脹形變形的主要脹形力,推力液壓缸3和推力液壓缸4對脹形內模I施加的推力主要作為上模塊Ia和下模塊Ib的輔助合模力。在以多級液壓缸6的壓力為主的脹形力的作用下，橋殼工件5發生脹形變形，實現脹形。在推力液壓缸3和推力液壓缸4施加的輔助推力的作用下，能夠防止上模塊Ia和下模塊Ib在脹形過程中發生位置偏移，保證脹形后得到的橋殼琵琶包的質量。第三實施例
如圖8所示，為本發明汽車驅動橋整體復合脹形內模第三實施例的結構示意圖。本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模，包括分別與橋殼琵琶包5a上下兩側內壁配合的上模塊la、下模塊Ib和連桿機構，上模塊Ia和下模塊Ib之間設有至少一個用于將上模塊Ia和下模塊Ib分開或合攏的多級液壓缸6，上模塊Ia和下模塊Ib的兩端分別通過連桿機構鉸接連接，連桿機構包括用于與其他推力裝置相連的鉸鏈座7，鉸鏈座7與上模塊Ia和下模塊Ib之間通過雙鉸連桿8鉸接連接。如圖9所示，本實施例的多級液壓缸包括活塞桿6a和至少兩級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的液壓缸缸體6b,活塞桿6a套裝在最內層的液壓缸缸體6b上,位于最外層的液壓缸缸體6b與活塞桿6a之間組成無桿腔6c,位于最內層的液壓缸缸體6b與活塞桿6a之間組成活塞桿腔6d，相鄰兩級液壓缸缸體6b之間組成分級油腔6e，無桿腔6c、活塞桿腔6d和分級油腔6e上均設有與液壓源相連的油口 6f。特別的，無桿腔6c上設有兩個與液壓源相連的油口，便于多級液壓缸6內的液壓油流通。優選的，設置在無桿腔6c上的兩個油口分別位于最外層液壓缸缸體6b底部和活塞桿6a上，通過將無桿腔6c上的兩個油口 6f分別設置在最外層液壓缸缸體6b底部和高壓活塞桿6a上，能夠提高液壓油的流通性能，防止無桿腔6c內液壓油局部溫度過高。作為本實施例上述技術方案的優選，相鄰兩級液壓缸缸體6b之 間以及活塞桿6a與最內層液壓缸缸體6b之間,位于外層的液壓缸缸體6b的頂部設有徑向向內延伸的內擋環6g,位于內層的液壓缸缸體6b/輔助活塞桿6a的底部設有徑向向外延伸的并與內擋環6g配合的外擋環6h,內擋環6g與內層液壓缸缸體的外周壁之間設有密封結構,外擋環6h與外層液壓缸缸體的內周壁之間設有密封結構。采用該結構的多級輔助液壓缸6，內擋環6g和外擋環6h之間形成限位機構，防止相鄰的兩級液壓缸缸體6b以及最內層液壓缸缸體6b與活塞桿6a之間脫離。優選的，本實施例位于活塞桿腔6d和分級油腔6e上的油口 6f設置在內擋環6g上，防止多級輔助液壓缸6在伸縮過程中，液壓缸缸體6b與油口 6f之間干涉。如圖8所不,本實施例的多級液壓缸6設置為2個,其中個多級液壓缸6的最外層液壓缸缸體6b與下模塊Ib之間通過螺紋連接結構固定連接，活塞桿6a通過螺紋緊固件固定安裝在上模塊Ia上；另一個多級液壓缸6的最外層液壓缸缸體6b與上模塊Ia之間通過螺紋連接結構固定連接，活塞桿6a通過螺紋緊固件固定安裝在下模塊Ib上。本實施例的多級液壓缸6包括三級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的高壓液壓缸缸體6b。采用該結構的多級液壓缸6，在活塞桿6a向外提供液壓推力的過程中，無桿腔6c提供流通的液壓油，活塞桿腔6d和分級油腔6e均回油，可實現多級液壓缸6伸長并向外提供液壓力；同理，在活塞桿6a回縮時，無桿腔6c回油，活塞桿腔6d和分級油腔6e均進油，可實現活塞桿6a回縮。由于用于生產汽車驅動橋橋殼的橋殼工件5的內孔直徑一般都較小,而橋殼琵琶包5a向兩側脹形變形的變形比率較大，傳統的液壓缸不僅無法滿足小空間的安裝使用要求，而且無法提供滿足變形量所需的液壓力行程。本實施例的多級液壓缸6，通過將液壓缸缸體6b設置為相互層疊套裝在一起的至少兩層，不僅能夠有效縮小安裝所需的空間，而且液壓缸缸體6b之間組成伸縮結構，通過液壓缸缸體6b的伸長和縮短，能夠有效提高多級液壓缸6的液壓力行程，能夠滿足使用要求。 本實施例的其他結構與第一實施例下相同，不再--累述。 如圖10和圖11所示，為采用本實施例汽車驅動橋整體復合脹形內模并采用內高壓流量式脹形變形方式的汽車驅動橋整體復合脹形裝置的結構示意圖。該汽車驅動橋整體復合脹形裝置包括本實施例的汽車驅動橋整體復合脹形內模I、脹形外模2和用于向脹形內模施加平行于橋殼工件5軸向方向的推力的推力裝置。脹形外模2包括位于橋殼琵琶包5a的脹形變形區與非變形區之間的過渡面5b上的支撐機構。脹形外模2還包括支架9，支撐機構包括安裝在支架9上的支撐桿10和安裝在支撐桿10上的支撐頭11，支撐頭11設置為4個，并分別位于橋殼琵琶包5a的兩端過渡面5b的上下兩側。支撐頭11壓在過渡面5b上，通過采用該結構的脹形外模2，通過支撐頭11壓住過渡面5b，能夠控制橋殼琵琶包5a在脹形變形過程的變形區域，防止工件的其他區域變形。優選的，支撐頭11與橋殼工件5的接觸面為與過渡面5b配合的曲面，能夠防止過渡面5b由于變形產生褶皺。推力裝置為設置在脹形內模I兩端并與鉸鏈座7相連的推力液壓缸3和推力液壓缸4,推力液壓缸3位于脹形內模I的左側,推力液壓缸4位于脹形內模I的右側,推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿相向設置并向脹形內模I施加相向的輔助推力，推力液壓缸3和推力液壓缸4的活塞桿分別與兩端的鉸鏈座7相連，兩活塞桿的軸線位于同一條直線上，
且其中一個推力液壓缸的活塞桿上設有快速拆卸連接結構，快速拆卸連接結構設置在推力液壓缸4的活塞桿上。通過設置快速拆卸連接結構，能夠將推力液壓缸4的活塞桿與脹形內模I、推力液壓缸3分開,便于在脹形前將脹形內模I放置于橋殼工件5的內孔中。在脹形過程中，本實施例的多級液壓缸6對上模塊Ia和下模塊Ib施加的垂直于橋殼工件5軸線方向的壓力為使橋殼工件5發生脹形變形的主要脹形力,推力液壓缸3和推力液壓缸4對脹形內模I施加的推力主要作為上模塊Ia和下模塊Ib的輔助合模力。在以多級液壓缸6的壓力為主的脹形力的作用下，橋殼工件5發生脹形變形，實現脹形。在推力液壓缸3和推力液壓缸4施加的輔助合模力的作用下，能夠防止上模塊Ia和下模塊Ib在脹形過程中發生位置偏移，保證脹形后得到的橋殼琵琶包的質量。在汽車驅動橋橋殼的脹形生產過程中，一般需要對橋殼工件5進行加熱，以提高橋殼工件5的塑性變形能力，并減小橋殼工件5脹形變形所需的脹形力，加熱的溫度一般在200-600°C左右，然而由于液壓油在高溫下會變質，可能導致多級液壓缸6輸出的內高壓脹形力不足或不穩定，導致脹形無法進行，本實施例的多級液壓缸6通過在無桿腔6c內設置用于液壓油流通的兩個油口 6f，液壓油從其中一個油口 6f進入無桿腔6c，并從另一個油口6f流出無桿腔6c，在提供所需的液壓力的同時，使液壓油保持一定速率的流通，防止液壓油溫度過高。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于包括分別與橋殼琵琶包上下兩側內壁配合的上模塊、下模塊和連桿機構，所述上模塊和下模塊之間設有至少一個用于將上模塊和下模塊分開或合攏的多級液壓缸，所述上模塊和下模塊的兩端分別通過連桿機構鉸接連接，所述連桿機構包括用于與其他推力裝置相連的鉸鏈座，所述鉸鏈座與所述上模塊和下模塊之間通過雙鉸連桿鉸接連接。
2.根據權利要求I所述的汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于所述多級液壓缸包括活塞桿和至少兩級層疊套裝在一起并呈伸縮結構的液壓缸缸體，所述活塞桿套裝在最內層的液壓缸缸體上，位于最外層的液壓缸缸體與活塞桿之間組成無桿腔，位于最內層的液壓缸缸體與活塞桿之間組成活塞桿腔，相鄰兩級液壓缸缸體之間組成分級油腔，所述無桿腔、活塞桿腔和分級油腔上均設有與液壓源相連的油口。
3.根據權利要求2所述的汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于相鄰兩級液壓缸缸體之間以及活塞桿與最內層液壓缸缸體之間，位于外層的液壓缸缸體的頂部設有徑向向內延伸的內擋環，位于內層的液壓缸缸體/活塞桿的底部設有徑向向外延伸的并與內擋環配合的外擋環，所述內擋環與內層液壓缸缸體的外周壁之間設有密封結構，所述外擋環與外層液壓缸缸體的內周壁之間設有密封結構。
4.根據權利要求3所述的汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于位于所述活塞桿腔和分級油腔上的油口設置在所述內擋環上。
5.根據權利要求2-4任一項所述的汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于所述無桿腔上設有兩個與液壓源相連的油口。
6.根據權利要求5所述的汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于設置在所述無桿腔上的兩個油口分別位于最外層液壓缸缸體底部和活塞桿上。
7.根據權利要求6所述的汽車驅動橋整體復合脹形內模，其特征在于所述鉸鏈座上設有用于安裝所述油口與液壓源之間的液壓油管的通孔。
全文摘要
一種汽車驅動橋整體復合脹形內模，包括上模塊、下模塊和連桿機構，上模塊和下模塊之間設有至少一個用于將上模塊和下模塊分開或合攏的多級液壓缸，上模塊和下模塊的兩端分別通過連桿機構鉸接連接，連桿機構包括用于與其他推力裝置相連的鉸鏈座，鉸鏈座與上模塊和下模塊之間通過雙鉸連桿鉸接連接。本發明的汽車驅動橋整體復合脹形內模，通過將上模塊和下模塊的兩端分別采用連桿機構鉸接連接，在其他推力裝置或多級液壓缸的作用下，兩根雙鉸連桿張開，帶動上模塊和下模塊擠壓向兩側擠壓橋殼工件，使橋殼工件發生脹形變形，由于上模塊和下模塊與橋殼工件接觸的面與橋殼琵琶包上下兩側內壁匹配，通過脹形即可直接得到橋殼琵琶包。
文檔編號B21D37/10GK102886436SQ20121035752
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者徐 明, 雷亞, 龔仕林, 周雄, 楊治明, 劉復元, 林順洪, 陳超, 歐忠文, 胡玉梅, 杜維先 申請人:重慶科技學院, 龔仕林