汽车锻造前轴加工工艺方案的制定和设备工装的选型或设计

汽车锻造前轴加工工艺方案的制定和设备工装的选型或设计汽车锻造前轴加工工艺方案的制定和设备工装的选型或设计——《我的机械技术体会之一二三》小结作者：亮剑机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化I0~,R.j总说明及目录+['y8i$d6}7r*j4K!h'\本篇纯属原创,未经作者许可任何人不得转载,如有违犯者一经发现将追究其法律责任本篇作为《我的机械技术体会之一二三》的小结部分,以此实例说明我的技术观点:学会借用、掌握基础、量力而行。本篇共分六部分:笫一部分制定前轴加工工工方案的前期准备;第二部分制定前轴加工工工方案的各种加工方法调查;第三部分制定前轴加工工工方案的系统考虑;第四部分优选的前轴加工工艺方案;第五部分大量生产的最佳工艺方法探讨;第六部分关于电气和液压部分的说明。将分期发表于《中国机械社区》〈汽车与配件〉专栏。请各位专家多提批评意见并探讨。谢谢大家。下图是我们要探讨的零件（图1）中国机械社区/C(q6u;z4l,g:p笫一部分制定前轴加工工工方案的前期准备1了解前轴在整车中的作用$b}T'x:|$W-V前轴在整车中承担承重、支承、转向的功能,属于汽车上重要零部件。前轴的主销内倾、外倾以及后倾(仅部分产品)等倾角以及它与转向节和拉杆等零部件组成的杆系,构成汽车转向系的执行部分,保证整车直线行驶的稳定性和转向性能。(图2、3)2了解前轴的主要技术参数及其对性能的影响中国机械社区-U%b(@8`.D6q;w2.1前轴的主要技术参数机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化!y(M(t4z6u,@(x9f2.1.1首先是材质及其性能。它需要具有足够的强度和刚度及抗疲劳破坏能力。机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化!w;D&M7p6|*P3F/H6U])_2.1.2尺寸及其形位精度。主要包括1:主销孔及其端面尺寸及形位、2:两个主销孔中心及端面形成的空间角度关系、3:主销孔的壁厚差、4:锁紧销孔的尺寸及位置精度、5:其它。2.1.3满足装配需要的外形尺寸,即避免装配干涉。一般可能影响装配的部位有主销孔壁厚、转向限位块和U型螺栓安装空间。2.1.4满足使用场合的防腐要求。(图4、5、6)机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化+p9F)S|6c8C4f%n&V$K机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化^7r4t'H/p9j'{中国机械社区5s%F;x2s%M$D2t8]5\,~2.2前轴不合格或失效对整车性能的影响2g,v9^b.|+\@)q比如卡车整车初装时经常出现的跑偏问题中,一部分就是主销孔与转向节综合形成的角度误差造成的。使用后偶尔出现的前轴断裂现象、还有俗称的'辟跨'现象,即前轴变形或断裂,显然是前轴刚度和强度不足引起的。另外,在整车初装和用户使用不长时间后出现的前桥抖动的现象,当然不应该完全排除前轴主销孔及其端面加工精度低的原因。还有一个往往被忽视的问题即左右轮对中心不对称。所有这些整车质量问题往往多因素重叠作用,很难明确判定,但是前轴不合格会加剧和放大其它部件(如制动器)的质量问题。q!C+Z].\!o,@3了解前轴毛坯的制造工艺及其特点机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化4D1w7E,V2n载重汽车的前轴一般设计为整体工字型,材质为碳钢或优质合金钢调质处理。采用整体锻造成型,锻造工艺难度较大。3.1目前国内的前轴锻造工艺机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化*e-a*l'u'P6r:f4q目前国内在用的锻造工艺主要有模锻锤模锻、热模锻压力机整体模锻和滚锻成型。其中模锻锤模锻根据设备规格分为整体和分段锻造成型,而机械热模锻压力机整体锻造成型准确,设备价格昂贵,在国内仅几家特大型企业才有。前轴滚锻由于投资低,工艺日趋成熟,从廿世纪九十年代起国内新建了数十条生产线。机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化.@&P-O5B1Y.S9s.a3.2满足和加强前轴性能的方法从使用角度讲,只要设计合理、锻造纤维组织良好、应力集中处不存在表面缺陷,那么,基本能够满足使用要求。如果再进行合理的表面喷丸强化处理和热处理保证,则使用性能可大大提高。疲劳试验表明,断裂往往发生在打弯处产生的锻造折叠。3.3前轴锻坯的尺寸精度s,p*^+};j%s由于锻造成型工艺水平的原因,使前轴锻坯尺寸变化较大,特别是长度的变化和扭曲,这给机械加工带来很大的难度。如锻坯长度公差一般是+/-3-5mm,主销孔壁厚差必须保证在4mm以内,理论上讲一次定位的一般工艺是不可实现的。机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化-d:K4S4H5_(a/t但是最终理论中心距即使是长了10mm甚止20mm,也不会影响整车性能。中国机械社区/E3h%W-h(L4制定前轴加工工艺方案还需注意的问题:A!s.S6^3c4.1零件特点机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化3i+wN8z4B-v-O2?零件属于细长零件,制定工艺方案时应该注意。零件重量大,单件成本较高,工艺方案的可靠性必须高。机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化5O#K$U#H#v/t6`4.2节拍要求机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化x'd9{&x0^9Wq节拍的要求往往决定了工艺方法和设备选型,在下面的具体方案再详述。4.3社会发展和进步的影响中国机械社区8F#j9I9P#\)Cr载重汽车经历了从单一品种少量生产到大量生产,直至当今多品种大量生产,而且产品的生命周期越来越短。这就要求工艺方案具有柔性化。4.4多方案对比即投入产出分析当把各种可保证产品质量的方案罗列出来以后,模拟实际运行进行成本和利润分析,就不难看出哪一个方案更加有利了。(表1:多方案对比表)