汽車鍛造前軸加工工藝方案的制定和設備工裝的選型或設計

亮劍

汽車鍛造前軸加工工藝方案的制定和設備工裝的選型或設計

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——《我的機械技術體會之一二三》小結

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作者：亮劍

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總說明及目錄

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本篇純屬原創,未經作者許可任何人不得轉載,如有違犯者一經發現將追究其法律責任。

本篇作為《我的機械技術體會之一二三》的小結部分,以此實例說明我的技術觀點:學會借用、掌握基礎、量力而行。

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本篇共分六部分:笫一部分制定前軸加工工工方案的前期準備;第二部分 制定前軸加工工工方案的各種加工方法調查;第三部分 制定前軸加工工工方案的系統考慮;第四部分 優選的前軸加工工藝方案;第五部分 大量生產的最佳工藝方法探討;第六部分 關于電氣和液壓部分的說明。將分期發表于《中國機械社區》〈汽車與配件〉專欄。請各位專家多提批評意見并探討。

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謝謝大家。

下圖是我們要探討的零件（圖1）

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笫一部分 制定前軸加工工工方案的前期準備

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1 了解前軸在整車中的作用

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前軸在整車中承擔承重、支承、轉向的功能,屬于汽車上重要零部件。前軸的主銷內傾、外傾以及后傾(僅部分產品)等傾角以及它與轉向節和拉桿等零部件組成的桿系,構成汽車轉向系的執行部分,保證整車直線行駛的穩定性和轉向性能。(圖2、3)

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2 了解前軸的主要技術參數及其對性能的影響

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2.1 前軸的主要技術參數

2.1.1 首先是材質及其性能。它需要具有足夠的強度和剛度及抗疲勞破壞能力。

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2.1.2 尺寸及其形位精度。主要包括1:主銷孔及其端面尺寸及形位、2:兩個主銷孔中心及端面形成的空間角度關系、3:主銷孔的壁厚差、4:鎖緊銷孔的尺寸及位置精度、5:其它。

2.1.3 滿足裝配需要的外形尺寸,即避免裝配干涉。一般可能影響裝配的部位有主銷孔壁厚、轉向限位塊和U型螺栓安裝空間。

2.1.4 滿足使用場合的防腐要求。

(圖4、5、6)

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2.2 前軸不合格或失效對整車性能的影響

比如卡車整車初裝時經常出現的跑偏問題中,一部分就是主銷孔與轉向節綜合形成的角度誤差造成的。使用后偶爾出現的前軸斷裂現象、還有俗稱的'辟跨'現象,即前軸變形或斷裂,顯然是前軸剛度和強度不足引起的。另外,在整車初裝和用戶使用不長時間后出現的前橋抖動的現象,當然不應該完全排除前軸主銷孔及其端面加工精度低的原因。還有一個往往被忽視的問題即左右輪對中心不對稱。所有這些整車質量問題往往多因素重疊作用,很難明確判定,但是前軸不合格會加劇和放大其它部件(如制動器)的質量問題。

3 了解前軸毛坯的制造工藝及其特點

載重汽車的前軸一般設計為整體工字型,材質為碳鋼或優質合金鋼調質處理。采用整體鍛造成型,鍛造工藝難度較大。

3.1 目前國內的前軸鍛造工藝

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目前國內在用的鍛造工藝主要有模鍛錘模鍛、熱模鍛壓力機整體模鍛和滾鍛成型。其中模鍛錘模鍛根據設備規格分為整體和分段鍛造成型,而機械熱模鍛壓力機整體鍛造成型準確,設備價格昂貴,在國內僅幾家特大型企業才有。前軸滾鍛由于投資低,工藝日趨成熟,從廿世紀九十年代起國內新建了數十條生產線。

3.2 滿足和加強前軸性能的方法

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從使用角度講,只要設計合理、鍛造纖維組織良好、應力集中處不存在表面缺陷,那么,基本能夠滿足使用要求。如果再進行合理的表面噴丸強化處理和熱處理保證,則使用性能可大大提高。疲勞試驗表明,斷裂往往發生在打彎處產生的鍛造折疊。

3.3 前軸鍛坯的尺寸精度

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由于鍛造成型工藝水平的原因,使前軸鍛坯尺寸變化較大,特別是長度的變化和扭曲,這給機械加工帶來很大的難度。如鍛坯長度公差一般是+/-3-5mm,主銷孔壁厚差必須保證在4mm以內,理論上講一次定位的一般工藝是不可實現的。

但是最終理論中心距即使是長了10mm甚止20mm,也不會影響整車性能。

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4 制定前軸加工工藝方案還需注意的問題

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4.1 零件特點

零件屬于細長零件,制定工藝方案時應該注意。零件重量大,單件成本較高,工藝方案的可靠性必須高。

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4.2 節拍要求

節拍的要求往往決定了工藝方法和設備選型,在下面的具體方案再詳述。

4.3 社會發展和進步的影響

載重汽車經歷了從單一品種少量生產到大量生產,直至當今多品種大量生產,而且產品的生命周期越來越短。這就要求工藝方案具有柔性化。

4.4 多方案對比即投入產出分析

    當把各種可保證產品質量的方案羅列出來以后,模擬實際運行進行成本和利潤分析,就不難看出哪一個方案更加有利了。(表1:多方案對比表)

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& ^) J. L" y$ k0 V5 M0 f7 T* I1 k/ p- k附件:

亮劍

如果沉了，我就送資料。另外，請管理員把圖片搞成合適的大小，我已經搞不了啦。

羚羊

很專業的文章，收藏學習了。我原來在重慶重汽公司職大上了三年學（機械制造工藝與設備），來的同學都在汽車行業工作，當時也開了半年的汽車專業課，由于不喜歡沒學好，20年后沒想到我也進入汽車零部件生產行業工作（轉向器、減震器），現在想多了解關于汽車方面知識（掃盲吧），在此謝謝樓主的高水平講解。

揚天測量

很想學習一下長長見識，可是看不見附件

朵朵

真是不好意思，學車的時候一定不用心了，理論考試完全是死記硬背的。對于汽車的構造完全不懂。對整篇文章完全只有學習的份。非常感謝提供的學習機會，不然天天開著愛麗舍，頭中還真沒有過對整個汽車構造的概念，對于什么是“前軸”，今天算是學習了！

成形極限

希望能夠繼續下去發完，不過應該叫作前梁，后面對應的為后橋

天地之間

增長見識了。

justguy25

還有沒有汽車其它部件的結構及原理啊？

Andyren

提供變速器及僑的相關知識，能不能提供底盤的整體結構講解

車橋李

這好象是斯太爾的前軸，樓主在哪家企業工作啊？我以前也在車橋廠做過多年技術工作，希望以后能有機會向你學習學習