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) 3 p7 t: I8 {( j
——《我的機(jī)械技術(shù)體會(huì)之一二三》小結(jié) V3 ~- P$ [/ g; E( t. |
作者:亮劍 + E6 O* B. x: t) c
; M: y% E( {2 W5 C5 [: R+ B/ ?% ~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。 0 S( |4 h- n& ]9 s# X# j: [
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。
2 U: |& |! Z5 y6 G& U; O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(guó)機(jī)械社區(qū)》〈汽車與配件〉專欄,。請(qǐng)各位專家多提批評(píng)意見并探討。 . x* _1 N) P" U. p/ v
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: D2 ^8 k; g2 Q4 \3 e) q5 d笫一部分 制定前軸加工工工方案的前期準(zhǔn)備
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; P8 b* k$ p/ d& r* k( W& Y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) . C( Y# i9 I7 L( p1 {: p
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2 了解前軸的主要技術(shù)參數(shù)及其對(duì)性能的影響
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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。
0 V! W) \$ p7 Z2.1.2 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,。 * S) ]5 B I/ Q1 h6 n6 ~, d9 z- l
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,。
! Z! j4 N3 E9 ~2 g, p9 c2.1.4 滿足使用場(chǎng)合的防腐要求,。
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+ [! I2 G" P6 w7 W2.2 前軸不合格或失效對(duì)整車性能的影響 % V1 V+ W9 A9 R) r
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(zhǎng)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(duì)中心不對(duì)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。 , p; f% d& T. k, Z! F4 i; \
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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,。 " f) m9 L9 X" m" p8 ~' L0 i
3.1 目前國(guó)內(nèi)的前軸鍛造工藝
& t; \3 b: |# l; U$ E目前國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)新建了數(shù)十條生產(chǎn)線。
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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,。
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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(zhǎng)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(zhǎng)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,。
' @& D( t& \0 R! c- r3 ~: |$ D但是最終理論中心距即使是長(zhǎng)了10mm甚止20mm,也不會(huì)影響整車性能,。
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零件屬于細(xì)長(zhǎng)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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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,。 & Z) W( R4 Q# H1 F" k. O
4.3 社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的影響
# o& O8 v4 }0 I8 P& u, w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,。 ' {" C' c7 e1 M; ^/ o
4.4 多方案對(duì)比即投入產(chǎn)出分析 4 O/ e* j2 ]) }) ]& A' |; Z7 z- L
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(rùn)分析,就不難看出哪一個(gè)方案更加有利了,。(表1:多方案對(duì)比表) " \/ V+ l3 H5 ~1 Q
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