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[分享] 汽车转向节加工的关键技术研究

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发表于 2020-6-8 15:15:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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汽车转向节加工的关键技术研究

邢常军 刘晓梅

(青岛海通车桥有限公司 山东省青岛市 266100)

【中国汽车材料网】摘 要:当前,我国对于汽车的需求量在不断增大,传统的汽车零件制造技术已无法满足当前汽车市场的需求,因此汽车部件的制造技术也在不断的革新,在当前的汽车部件制造行业中,如何能生产出性能质优,低成本,高生产率的汽车零件,成为汽车行业迫在眉睫需要解决的问题。本文将以转向节加工为研究对象,分析优化转向节加工技术的办法。
关键词:汽车转向节;柔性制造技术;加工工艺

1 汽车转向节
汽车转向节一般由细而长的阶梯杆部、带有较大圆角的方形或近似方形的法兰和两个短而粗的前臂所组成,为典型的复杂枝叉类锻件。传统的锤上模锻工艺是墩粗→拔杆制坯→预锻→终锻成形,传统的热模锻压力机上模锻工艺方案是采用圆柱体棒料毛坯经中频感应加热后压扁、立式墩头及头部压扁三工步制坯,然后水平预锻和终锻成形闭。其突出的问题是锻件的余量及公差大,飞边金属损耗大,材料利用率仅有72%左右,随之带来加热能耗增加、机加工工时增加等问题。针对上述问题,有的学者提出了一些改进措施,比如将水平预锻改为立式预锻,杆部为正向挤压成形,头部以法兰为基准面的反挤压成形。改进后飞边金属损耗明显减少,锻件质量也明显提高。综上所述,汽车转向节锻件结构及受力状况复杂。因此,其精锻工艺既要进一步提高锻件质量,满足国内外特别是国外高端客户的使用要求,又要降低生产成本,能为生产企业创造好的经济与社会效益。

2 汽车转向节加工技术
2.1 柔性加工技术
此种加工方案是将柔性加工设备运用到主销孔及档面整合的工序中。在此种加工方案中可以保证轨道机器人实现自动进行物料的运输,由此就解决了在零件加工运输过程中的加工精度不稳、运输过程较长、生产效率较低等此类的问题,但此种方案只适合某一种产品的大量生产,无法针对多种产品需求实现同时生产。一种加工方案是利用多组直线滑台配合数控动力头,在此种方案中,主要是利用一系列的数控系统对生产过程进行实时的监控。利用数控设备能够保证在加工过程中对每个步骤进行精确的控制,降低在加工过程中可能会产生的变形概率。但由于此种工业技术只能对其生产过程进行监控,无法实现所有生产线生产效率的有效提升。
2.2 转向节铸件专用冒口加工
转向节属于经常更换的零部件,所以市场需求量比较大。同时由于转向节铸件结构复杂,壁厚变化比较大,热节多且分散,可以说是汽车控制系统中最为复杂的零件。现有汽车球铁转向节生产,基本都采用生产线大批量生产,这也给该零件的铸造工艺带来了很大的挑战。现有铸造生产技术中大多采用水平分型的模式,方便在铸件周边布置冒口对铸件热节区域进行补缩,但是存在工艺出品率低下、铸件缩松废品率高、清理打磨量大的问题。为解决上述技术问题,铸造技术人员采用发热冒口对铸件进行补缩,但是在实际应用过程中发现存在以下问题:①采用常规的发热冒口在转向节铸件上没有空间放置,且并不能很好的解决其缩松问题,特别是在心部热节区域。②现有工艺还需要在心部冒口无法补缩的地方,在热节区域加冷铁来促进其快速冷却,避免缩松;但是加冷铁,降低了生产效率,提高了制造成本,冷铁管理不善又会造成废品率上升。③可实现定点补缩的高发热冒口成本又极其贵,制造成本非常高,而且需要预先放置在模具上,预埋在砂型中,水平自动造型线操作起来非常困难。
2.3 主动悬架系统的车辆操控性能
汽车主动悬架操控系统,主要包括前悬和后悬两种结构形式,在主动悬架操控系统中使用低阻尼弹簧,进行汽车行驶的减振设计。在以汽车行驶舒适性与平稳性为目标的前提下,通过多连杆结构的阻尼设计,来完成车辆低阻尼系数减振器的安装与调试,最后再对车辆操控性能进行测试。当前按照《汽车稳定性操纵试验标准》的要求,对车辆以65km/h、80km/h速度行进过程中,进行车身转盘角度、侧倾角度、角速度与加速度等指标的测试。在对汽车进行减振器阻尼的优化后,得出在蛇形车速情况下的实验参数。实验结果得出,车辆在蛇形障碍的行驶过程中,相比于同重量、排量和发动机级别的车辆而言,汽车的侧倾角度过大,车辆后置主动悬架系统会发生相应的减震延迟,从而影响整个汽车的行驶操作。
2.4 零部件加工精度的优化
加工工艺是通过特殊的手段或特定的手段来改变加工对象的形状、尺寸和性质,满足其他机械制造设备的要求,满足加工零件的要求,满足加工过程的要求,以及零件的精度标准规定。具体参数如几何尺寸、形状等,匹配度越高,零件的精度也就越高。通过工艺规程和工艺流程,以达到零件加工要求的精度。流程规划主要用于满足制造的要求,优化书面记录的流程,并签署一定的规则,以便后续的流程可以按照标准进行,或其他类型的处理部分作为参考。这个过程是实现一个特定的处理过程,它直接与最终精度相关。此外还有很多因素,如工人的技术水平,专业的素养,设备的操作、加工产品的设置等等。转向节是汽车生产制造中必不可少的零部件,它必须符合标准零件制造的精度,才能供人们使用。因此,在加工过程中,必须保证零件加工的精度。转向节加工方法众多,不同企业对转向节加工精度的要求不同,因此需要科学合理的加工工艺,并不断改进转向节加工的精度,只有准确、合理的加工工艺才能生产出满足实际需要的部件,两者是不可分割的。

3 结论
当前汽车零件制造业的需求在不断增大,利用传统的汽车制造技术已无法满足当前的市场需求。为了满足当前的市场需求需要对传统的加工方式进行革新和优化,针对笔者所研究的汽车转向节加工技术,当前国内外利用了一种新的柔性制造技术进行加工,能够有效提高零件的生产效率和生产质量。

参考文献
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