汽車鍛造前軸加工工藝方案的制定和設(shè)備工裝的選型或設(shè)計(jì)

亮劍

汽車鍛造前軸加工工藝方案的制定和設(shè)備工裝的選型或設(shè)計(jì)

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——《我的機(jī)械技術(shù)體會(huì)之一二三》小結(jié)

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作者：亮劍

總說明及目錄

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本篇純屬原創(chuàng),未經(jīng)作者許可任何人不得轉(zhuǎn)載,如有違犯者一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將追究其法律責(zé)任。

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本篇作為《我的機(jī)械技術(shù)體會(huì)之一二三》的小結(jié)部分,以此實(shí)例說明我的技術(shù)觀點(diǎn):學(xué)會(huì)借用、掌握基礎(chǔ)、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(zhǔn)備;第二部分 制定前軸加工工工方案的各種加工方法調(diào)查;第三部分 制定前軸加工工工方案的系統(tǒng)考慮;第四部分 優(yōu)選的前軸加工工藝方案;第五部分 大量生產(chǎn)的最佳工藝方法探討;第六部分 關(guān)于電氣和液壓部分的說明。將分期發(fā)表于《中國機(jī)械社區(qū)》〈汽車與配件〉專欄。請各位專家多提批評意見并探討。

謝謝大家。

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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(zhǔn)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(dān)承重、支承、轉(zhuǎn)向的功能,屬于汽車上重要零部件。前軸的主銷內(nèi)傾、外傾以及后傾(僅部分產(chǎn)品)等傾角以及它與轉(zhuǎn)向節(jié)和拉桿等零部件組成的桿系,構(gòu)成汽車轉(zhuǎn)向系的執(zhí)行部分,保證整車直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性能。(圖2、3)

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2 了解前軸的主要技術(shù)參數(shù)及其對性能的影響

2.1 前軸的主要技術(shù)參數(shù)

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

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(gè)主銷孔中心及端面形成的空間角度關(guān)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(zhuǎn)向限位塊和U型螺栓安裝空間。

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2.1.4 滿足使用場合的防腐要求。

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(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(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的跑偏問題中,一部分就是主銷孔與轉(zhuǎn)向節(jié)綜合形成的角度誤差造成的。使用后偶爾出現(xiàn)的前軸斷裂現(xiàn)象、還有俗稱的'辟跨'現(xiàn)象,即前軸變形或斷裂,顯然是前軸剛度和強(qiáng)度不足引起的。另外,在整車初裝和用戶使用不長時(shí)間后出現(xiàn)的前橋抖動(dòng)的現(xiàn)象,當(dāng)然不應(yīng)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(gè)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(zhì)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(huì)加劇和放大其它部件(如制動(dòng)器)的質(zhì)量問題。

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3 了解前軸毛坯的制造工藝及其特點(diǎn)

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載重汽車的前軸一般設(shè)計(jì)為整體工字型,材質(zhì)為碳鋼或優(yōu)質(zhì)合金鋼調(diào)質(zhì)處理。采用整體鍛造成型,鍛造工藝難度較大。

3.1 目前國內(nèi)的前軸鍛造工藝

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目前國內(nèi)在用的鍛造工藝主要有模鍛錘模鍛、熱模鍛壓力機(jī)整體模鍛和滾鍛成型。其中模鍛錘模鍛根據(jù)設(shè)備規(guī)格分為整體和分段鍛造成型,而機(jī)械熱模鍛壓力機(jī)整體鍛造成型準(zhǔn)確,設(shè)備價(jià)格昂貴,在國內(nèi)僅幾家特大型企業(yè)才有。前軸滾鍛由于投資低,工藝日趨成熟,從廿世紀(jì)九十年代起國內(nèi)新建了數(shù)十條生產(chǎn)線。

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3.2 滿足和加強(qiáng)前軸性能的方法

從使用角度講,只要設(shè)計(jì)合理、鍛造纖維組織良好、應(yīng)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(jìn)行合理的表面噴丸強(qiáng)化處理和熱處理保證,則使用性能可大大提高。疲勞試驗(yàn)表明,斷裂往往發(fā)生在打彎處產(chǎn)生的鍛造折疊。

3.3 前軸鍛坯的尺寸精度

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(jī)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(nèi),理論上講一次定位的一般工藝是不可實(shí)現(xiàn)的。

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但是最終理論中心距即使是長了10mm甚止20mm,也不會(huì)影響整車性能。

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(diǎn)

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零件屬于細(xì)長零件,制定工藝方案時(shí)應(yīng)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(jié)拍要求

節(jié)拍的要求往往決定了工藝方法和設(shè)備選型,在下面的具體方案再詳述。

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4.3 社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的影響

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載重汽車經(jīng)歷了從單一品種少量生產(chǎn)到大量生產(chǎn),直至當(dāng)今多品種大量生產(chǎn),而且產(chǎn)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(chǎn)出分析

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    當(dāng)把各種可保證產(chǎn)品質(zhì)量的方案羅列出來以后,模擬實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行成本和利潤分析,就不難看出哪一個(gè)方案更加有利了。(表1:多方案對比表)

5 f6 a& c4 y, P* S! V附件:
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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(jīng)搞不了啦。

羚羊

很專業(yè)的文章，收藏學(xué)習(xí)了。我原來在重慶重汽公司職大上了三年學(xué)（機(jī)械制造工藝與設(shè)備），來的同學(xué)都在汽車行業(yè)工作，當(dāng)時(shí)也開了半年的汽車專業(yè)課，由于不喜歡沒學(xué)好，20年后沒想到我也進(jìn)入汽車零部件生產(chǎn)行業(yè)工作（轉(zhuǎn)向器、減震器），現(xiàn)在想多了解關(guān)于汽車方面知識(shí)（掃盲吧），在此謝謝樓主的高水平講解。

揚(yáng)天測量

很想學(xué)習(xí)一下長長見識(shí)，可是看不見附件

朵朵

真是不好意思，學(xué)車的時(shí)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(gòu)造完全不懂。對整篇文章完全只有學(xué)習(xí)的份。非常感謝提供的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，不然天天開著愛麗舍，頭中還真沒有過對整個(gè)汽車構(gòu)造的概念，對于什么是“前軸”，今天算是學(xué)習(xí)了！

成形極限

希望能夠繼續(xù)下去發(fā)完，不過應(yīng)該叫作前梁，后面對應(yīng)的為后橋

天地之間

增長見識(shí)了。

justguy25

還有沒有汽車其它部件的結(jié)構(gòu)及原理啊？

Andyren

提供變速器及僑的相關(guān)知識(shí)，能不能提供底盤的整體結(jié)構(gòu)講解

車橋李

這好象是斯太爾的前軸，樓主在哪家企業(yè)工作啊？我以前也在車橋廠做過多年技術(shù)工作，希望以后能有機(jī)會(huì)向你學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)