半轴是汽车传动系统的一个重要组成部分,半轴是用来将差速器半轴齿轮输出的动力传给驱动轮或轮边减速器,半轴外端与轮毂连接,半轴内端以花键连接着半轴齿轮,半轴齿轮在工作时只将扭矩传给半轴,半轴内端只受扭矩而不受弯曲力矩,半轴是汽车的轴类零件中承受扭矩最大的零件;
汽车半轴图
⏹选材
当汽车在启动或上坡时,扭矩很大,特别在紧急制动或行驶在不平坦的道路上时工作条件更为恶劣,半轴要承受冲击、交变弯曲疲劳荷载和扭力的作用,因此,半轴生产所需的材料要有足够的抗弯强度、抗剪强度和较好的韧性;因此,合金调质钢中的40Cr是较合适做汽车半轴的;
⏹加工工序
1.选料剪切,同时确定加工余量,方便后续的加工操作;
2.半轴在空气锤上进行胎模锻造,并用摆碾机摆帽;
汽车零件图3.对半轴进行喷丸处理
4.进行毛坯杆部校直,保证垂直度
在校直中,第一次是毛坯校直,第二次是热处理后校直热处理后的校直要保证跳动不大于,和;毛坯校直,用两个固定校直滚子装置支承半轴,由一个传动连接装置与半轴法兰端上的两个突出部位相吻合,并带动半轴旋转,
尾座顶尖顶住半轴的杆部,校直机上的压头下落,半轴在滚子和压头的作用下校直;热处理后的校直,半轴支承在夹具两端,夹具能够很容易地从一端移到另一端,这样压头就能在花键端与法兰端之间的任何高出部位加载
钻小端中心孔、粗车大外圆
5.粗车小端,采用六角转塔车床或采用仿型车床进行粗车和精车
加工
6.车大孔
平端面是提高半轴生产线生产率的一个关键工序,采用切入法铣端面是较好的;
7.粗车大端、精车大端,精车小端;
8.冷滚轧花键
滚扎花键以两端中心孔定位,滚扎渐开线花键,滚扎花键所需仪器是花键滚扎机;所需的量具是千分尺和综合花键量规;为了提高半轴花键的生产效率和疲劳强度,目前已广泛采用花键冷滚轧成型工艺;该工艺是一种动力传动件及齿类工件的无屑冷成型加工工艺;这种工艺极大地提高了冷成型齿类工件的精度;滚轧过程中,对所有相关参数均定位控制,故可以保证得到确定的齿数和准确的齿形;以滚搓为例,将一根钢质轴定位在两根成型齿条之间的起始位置,该端的齿牙是浅层的,仅仅在工件上压出花键的最初形状,两齿条朝相反方向快速移动,带动工件旋转,一步步将工件表面的金属挤压进去,这时可明显看到一个个凹痕;此时,齿形零件只要再自转几周,就可保证得到质量控制所要求的齿形几何尺寸和精度
冷滚轧花键的加工方法是
a.用滚轮冷滚轧花键;在滚压头上安装的滚轮个数和花键轴的齿数相同,沿径向分布,全部齿形均在压力机一次工作过程中全部轧
出;滚轧过程是压力机推动工件,通过滚压成形,滚轮在工件表面上自由滚动;这种滚轧加工方法适用于齿数Z<20的花键;
b.用齿条形工具冷滚轧花键;齿条形工具上下对称分布,分别由油缸驱动,作相互平行的交错运动,毛坯工件为自由驱动,在齿条工具间滚动过程中产生塑性变形;滚动的圈数大约为8圈;
c.用小齿轮形工具冷滚轧花键;毛坯工件轴线和工具轴线平行分布,工具向工件中心移动进给;这种滚轧加工方法适用于渐开线花键
9.半轴的热处理
半轴的热处理采用调质方法,调质后要求杆部硬度为388~444HB;先正火,然后850℃淬火,油冷却;然后高温回火520℃,油或水做介质;另一种方法,也可以采用高频、中频等感应淬火表面淬火,这能保证半轴表面有适当的硬化层,由于硬化层本身的强度较高,加上在半轴表面形成大的残余压应力,因此使半轴的静强度合疲劳强度大为提高.尤其是疲劳强度提高得更为显着;当半轴采用高应淬火时,杆部表面硬度推荐在48~56HRC范围内,心部硬度可控制在20~28HRC,花键部分的表面硬度可控制在48~56HRC,不淬火区硬度可定在248~277HB范围内,采用感应淬火时,通常推荐半轴杆部表面硬化层的深度为其半径的1/4~1/3左右
当采用高频、中频等感应淬火时;其热处理工艺步骤是:
开启加热致电炉设定温度840℃~860℃—通扫炉约30分钟—通保护气氛—到达保温时间60分—半淬油温30~80℃清洗—回火550~650℃—
到达回火保温时间120分—冷却—卸料
当前汽车半轴生产的前景在今天,汽车工业发展了一百余年,汽车工业的生产一直不断在改善进步,很多零部件和功能,从无到有,汽车零件的革新也较快,不能赶上汽车零件的革新速度的零件生产长,就将会淘汰,因此,为了生存,各厂都努力研发,这也导致了,生产工艺的进步;
汽车走进了人们的生活,在现在没有汽车的时代是难以想像的,汽车有广大市场,而半轴对于汽车来说是必不可少的,当前,半轴的生产工艺日新月异,欧美等国和日韩,他们的生产工艺是不错的,我国在半轴这方面的生产,也逐步赶上他们,甚至有些方面已经超越了他们;让我们一起期待未来更先进的半轴生产工艺,更先进的汽车生产工业;期待未来的车世界;让我们一起努力
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