|
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
; {* W d% X/ G/ w, h% W) S4 B9 v——《我的机械技术体会之一二三》小结 . ^. ~+ ^- H0 Q& V5 x' K
作者：亮剑 " C, X+ y, I) X1 o, n
: |- U% M* b' i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。
b! b% y2 ?7 M" p! W" K8 {; {0 A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。
" \" r6 T; I. c2 j) ]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。
) T# O* O, k. k3 l( [0 v5 X$ h4 i: h" f2 L9 h( ^2 _7 N9 b% o. k
, g6 f* L+ Z& S& h1 y* [3 p- ~
; P: A$ W$ ?8 {& `5 D
5 B7 R4 I! Z2 R. u& Y8 }7 \1 M* C# X3 T, o& E
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)
" H2 K# f; T9 Q! L( ~5 t+ u1 E# [9 e: g
: Z! F( E2 R7 a5 e' _: i+ ]
" _- [4 ^4 h+ s: T6 \4 G2.1.1 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。
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。
" W8 _/ ~1 w$ @# w2.1.3 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。
5 A' {$ B* k. |" B% k; o: X& y0 D% \6 N2 G
2 p$ Y6 B+ q5 L# b( z3 X
8 d2 z3 W. T; O! |" `1 I! t
5 @1 p$ H# `8 b$ \
c7 g6 t/ I2 p4 t, I. M: [; h" \) G6 M" S1 F
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。
0 F' x$ z1 Z6 n! g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。
$ ^ e" P( G4 H& l E4 ^( k* K; z# t) X A6 d3 f
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。
% `: Q6 F) c! |2 o) s8 ]$ H4 O U; p" R+ P) h! z3 ^ n1 V+ D/ S+ V- Z
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。
- D3 K/ p1 m9 k j& A4 T
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。
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。
& Q1 H0 o$ H* _" z: f/ G# r- j( u# ]4 c
& M. f$ u3 `5 e$ _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。
2 m5 t1 }+ H2 V/ k$ q# C! I
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。
6 \* `+ w) y1 {% V$ x1 D5 T4 `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。
- o4 D# `* C4 o7 b# L5 z* z+ C! S- \( K; X' m
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)
, t8 M$ b. U! u" @附件:4 r0 j6 V- e" w/ f) Y) H
|
发表于 2007-11-23 21:53:06
发表于 2007-11-24 11:25:10
真是不好意思，学车的时候一定不用心了，理论考试完全是死记硬背的。对于汽车的构造完全不懂。对整篇文章完全只有学习的份。非常感谢提供的学习机会，不然天天开着爱丽舍，头中还真没有过对整个汽车构造的概念，对于什么是“前轴”，今天算是学习了！
