汽车零部件制造业中冷锻技术的应用

汽车零部件制造业中冷锻技术的应用 汽车零部件制造业中冷锻技术的应用 中国兵器工业第五九研究所 车路长 Abstract】 o to r veh icle com ponen ts w h ich m ade by m ean s of co ld fo rg ing techno logy a re sub 2 【 M stan tia lly a ll of com p lex geom etrica l shap e and h igh m anufactu ring accu racy and a lso ha rd ly to be . m ade by o ther m anufactu ring p rocesses T he a rticle ou tlines the app lica tion of co ld fo rg ing techno logy in au tom o tive com ponen t p roduction indu stry and d iscou rses upon the m ethod of co ld fo rm ing of d if2 feren t k ind s of com ponen ts and their fea tu res resp ectively. 采用冷锻技术制造的汽车零件 基本上都是汽车上几何形状比较复杂、 【摘要】 精度要求高而难以 用其它方法制造的零件。 本文综述了冷锻技术在汽车零部件制造业中的应用 分别对不同类型的零 件及其冷成型的方法和特点进行了论述。 主题词: 冷锻技术 汽车 零部件制造 Top ic words: Cold forg ing technologyM otor veh icle Com ponen ts manufactur ing1 前言 在日本、美国、德国等工业发达国家里冷锻技术在汽车的零部件制造业中应用已非常广泛。冷锻技术比切削加工和其它方法 如热模锻等 节约 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 。冷锻技术还可以高效率地加工形状较复杂的零件 其尺寸及形状精 图 1 每辆丰田汽车不同时期使用的冷锻件度较高 表面质量好。冷锻技术所制造的零件 1. 冷锻 2. 冷锻 精加工往往是汽车的关键零部件。 作为金属加工方 车半轴等。 这些轴类件一般要求有足够的强法之一的冷锻技术 在我国目前的汽车零部 度、耐疲劳性和很高的尺寸精度 制造这类轴件制造业中应该得到广泛的应用。 类件越来越多地采用了冷锻技术 它主要是2 汽车上的冷锻件 由棒料或线材在压力机或多工位压力机上冷 锻成型。 汽车制造中有很多的渗碳钢和调质钢零 2 、3 〔 〕〔 〕 b. 带轴壳体件部件 对其纤维方向、 耐疲劳、质量轻及尺寸 在汽车制造中 为了减轻传动轴的质量精确等方面提出了更高要求 而冷锻技术在 降低噪声和振动 不断要求提高带轴壳体的汽车的零部件制造业中所占的比例不断增 锻件质量 特别是壳体内形状和壁厚的精度大。 据有关资料表明 每辆汽车的冷锻件占 比如汽车的气门弹簧座和等速万向节套等零 ,60 70 kg 这还不包括每辆汽车使用的紧固 件。等速万向节套 该零件为一典型的一端带件〔1〕 图 1 。 轴的空心壳体 由于壳体的内形比较复杂 很3 汽车轴类件的冷锻 难用机械加工的方法整体加工其内表面。 一 般采用二件组合型式 大头采用拉削工艺加 a. 轴类件 工 然后和轴杆一起采用摩擦焊焊接为一体。 汽车使用的轴类件很多 如各种驱动轴、 由于这样的工艺组合制造的零件 其大头和传动轴、齿轮轴、驱动锥齿轮轴、铰接轴及汽 — 42 — 汽 车 技 术杆部的尺寸及形位精度不太理想 后来采用 时 锥角超过 30? 花键齿开裂的可能性将增了锻造成型和二次冷精压获得大头部位的内 大。 ,形的最终形状 此时滚道误差为 0. 10 0. 12 花键的挤压与凹模的入口形状有很大的mm 还不能满足越来越高的使用要求。 图 2 关系。其模具入口形状一般有船头形、矛头形是带轴壳体冷锻的主要工序。 整个工艺流程 及梯形 其中梯形产生的鼓胀最大。采用前两为: 剪切下料?球化退火?喷丸处理?磷化、 种模具入口形状进行挤压花键 花键齿顶的皂化?冷锻 1?冷镦?球化退火?喷丸处理 成型性很好 可以保证齿顶轮廓清晰。?磷化、皂化?冷锻 2 ?低温退火?喷丸处 4. 2 汽车发电机极爪〔5〕理?磷化、皂化?冷精整?检查外形?尺寸 汽车用的交流发电机转子极爪是该发电测量?超声检测?磁力探伤。 机里的关键件 在发电机里是成对使用的。该 零件最先采用铸造的方法制造 但由于缩孔、 砂眼等铸造缺陷无法彻底消除 因而导致该 零件的磁性性能波动较大 影响发电机的输 出功率。后来又改用板材冲压成形——爪形 然后与芯轴焊接而成 其工序增多 生产率较 图 2 带轴壳体冷锻主要工序 低 而成本较高 并且焊接后 由于两部分的 该零件的材料为 S 50 C 其质量为 1, 材料原始状态不一致 依然影响使用性能。目2. 5 kg 最大规格为 110 mm 一种车型一年 前采用了如图 3 所示的工艺流程 从而保证需求量超过 40 万件。该零件大头?诳子扇了该零件的性能比较稳定 并且消除了前述大圆弧和三段小圆弧槽组成 其中三段大圆 工艺所产生的缺陷。弧在工作时起滚道的作用。一般挤压成型后再通过精整可以使滚道的同轴度误差能够控 ,制在 0. 04 0. 08 mm 范围内。4 汽车轴齿类零件的冷锻4. 1 花键轴〔4〕 随着轿车、轻型车的发展 花键的使用范围正在不断增加 特别是模数为 1 mm 左右的渐开线花键和矩形花键 国外都基本上采 图 3 汽车发电机的极爪的冷锻工艺流程用冷锻成型工艺 如搓挤、正挤、 滚挤等。国内 该零件的冷锻成型是在液压机上完成也有生产厂家在运用冷锻方法制造这类花 的 它采用了双动的组合模具结构。由于该零键 例如中国第一汽车集团公司、 大丰自行车 件的爪尖部分较小 金属流动较困难 容易在飞轮总厂等。 爪尖处产生缺陷。 而双动的组合模具可以使 花键的冷挤方法有两种 一是封闭式挤 金属充分地流向这一部位 可消除爪尖处的压 材料与凹模之间没有间隙 另一种是开式 缺陷。这是因为双动模具在成型过程中 下模挤压 材料与凹模有一定的间隙。在封闭式挤 和上模可以同时对坯料施加成型力 金属坯压中 花键的成型性几乎与模具的半锥角及 料在双向压力作用下 使金属向爪尖部位流横截面缩减率等主要因素无关。 而开式挤压 动有利。该零件的冷成型工艺流程为: 剪切下则正好相反 花键的成型性与模具的半锥角 料?镦粗?冷锻 1 ?冷锻 2 ?冷锻 3 ?精压 , 。有很大的关系 半锥角一般在 20? 25?当半 1997 年 第 4 期 — 43 —?后续切削 未列入中间退火和去氧化皮等 满凹模的整个齿形 因而摆头通过坯料作用工序 。 在齿形上的摆辗力也就减小了 从而可以提4. 3 行星伞齿轮〔6〕 高摆辗模具的使用寿命 也可以改善齿轮内 行星伞齿轮的冷摆辗成型技术 目前在 部金属纤维的分布。 其冷摆辗成型行星伞齿德国和瑞士开展得比较好 其冷摆辗成型后 轮的工艺流程为: 车削制坯?球化退火?去的行星伞齿轮的精度可达到 8 级精度 模具 氧化皮?磷化、皂化?摆辗成型?后续切削。寿命一般在 5 000 件左右。 冷摆辗成型伞齿 5 结语轮类零件 最关键的就是齿形模具的制造、冷摆辗工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的制定和坯料的确定。 冷锻技术应用在汽车零部件制造业中 冷摆辗行星伞齿轮用的齿形模具的加 不仅提高了汽车零部件的尺寸精度和使用性工 一般首先需要加工一个符合 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 要求的 能 而且也促进了汽车工业本身的发展 特别淬火钢的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 齿轮 其公差为?0. 01 mm 。模 是轿车工业的发展。由于轿车向着小型化、轻具坯料经过车削 用插齿或电火花的加工方 量化的方向发展 有许多零部件的结构变得法 把齿槽区域的 90 , 95 的材料加工 比较复杂 精度要求也随之提高了 这是普通掉 其余量用特种化学腐蚀的方法去掉。最后 的加工方法不能达到的 但能够通过以冷锻用标准齿轮检验已加工好的模具。 冷摆辗行 技术为主 辅以其它工艺相结合进行新的工星伞齿轮所使用的毛坯一般是圆柱形的 毛 艺组合完成零件的制造 例如 冷锻技术与切坯下端车削成截头圆锥体 坯料的直径要小 削、焊接及温热成型等工艺的组合。于凹模的最小齿根圆直径 毛坯的下端面放 参考文献在顶料杆的顶面上 如图 4 所示。 1 高桥昭夫. 冷间锻造. 技术 1992 6 2 广藤雅俊 等速 . 部品. 技术 1989 8 3 H id ik i Kudo. A cadem ic2indu stria l coop era tion to i p rove and exp and co ld 2fo rg ing techno logy in m J ap an. Jou rna l of M a teria ls p rocdessine T echno l2 ogy 1992. 4 朱伟成等 正挤小模数花键的研究 第三回中日 . . 冷锻学术 座谈会 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 集 1992. 5 孙友松. 温 冷挤压复合成形技术概况 锻压机 . 械 1994 4 6 刘明霞等 伞齿轮冷摆辗的光塑性模拟研究. 模 . 具技术 1992 2 责任编 辑 谷 雨 图 4 行星伞齿轮冷摆辗成型 原稿收到日期为 1996 年 8 月 28 日 修改稿收 1. 摆头 2. 摆辗件 3. 凹模 到日期为 1996 年 11 月 8 日。 4. 顶料 杆 5. 坯料 由图 4 可知 当摆头向坯料施加作用力时 此时顶料杆也会使坯料 的下端面首先发生塑性变形 坯料从下端面由径向向各个方向流动 金属材料最先充 满凹模齿形的最低部位 然后逐步上升充满整个齿形。在这样的锻造过程中 金属材 料是由下而上地逐步充 — 44 — 汽 车 技 术