本發(fā)明涉及汽車零部件加工技術(shù)領(lǐng)域,特別的涉及一種汽車聯(lián)軸器的加工成型工藝。
背景技術(shù):
汽車聯(lián)軸器是汽車的重要零件,汽車聯(lián)軸器的兩端分別聯(lián)接兩根汽車半軸,一端聯(lián)接主動(dòng)軸,一端聯(lián)接從動(dòng)軸使其共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中,聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。
聯(lián)軸器現(xiàn)有工藝主要為機(jī)加工,包括粗加工切除各表面大部分余量使毛坯和形狀接近與成品,然后進(jìn)行半精加工為精加工做準(zhǔn)備,最后進(jìn)行精加工得到成品。由此工藝生產(chǎn)的汽車聯(lián)軸器因?yàn)楣に噺?fù)雜,材料利用率低,成本較高,并且破壞了毛坯中的有利的流線組織,從而降低了聯(lián)軸器的承載能力和疲勞壽命。故現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的汽車聯(lián)軸器越來(lái)越難以滿足人們對(duì)汽車的性能、可靠性、舒適性等越來(lái)越高的要求。在汽車輕量化以及汽車聯(lián)軸器自身采購(gòu)成本需要降低的背景下,如何優(yōu)化汽車聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu),使汽車驅(qū)動(dòng)軸能夠減重,且提高汽車聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度,簡(jiǎn)化制造工藝、提高聯(lián)軸器成品的質(zhì)量均勻性,己成為所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的一個(gè)重要研究課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種汽車聯(lián)軸器的加工成型工藝,能夠保留毛坯中的有利的流線組織,提高聯(lián)軸器的承載能力和疲勞壽命,有利于簡(jiǎn)化制造工藝較,減輕聯(lián)軸器的重量,提高聯(lián)軸器成品的質(zhì)量均勻性。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種汽車聯(lián)軸器的加工成型工藝,其特征在于,包括如下步驟:
a、根據(jù)待加工的汽車聯(lián)軸器的尺寸選取相應(yīng)規(guī)格的無(wú)縫鋼管,并按照待加工的汽車聯(lián)軸器的長(zhǎng)度進(jìn)行裁截,得到聯(lián)軸器坯料;
b、將聯(lián)軸器坯料的一端套裝在旋鍛芯軸Ⅰ上,該旋鍛芯軸Ⅰ的端部具有與待加工的汽車聯(lián)軸器一端的內(nèi)花鍵相匹配的外花鍵,旋鍛加工至該端的加工尺寸;將聯(lián)軸器坯料從旋鍛芯軸Ⅰ上取下并將另一端套裝在旋鍛芯軸Ⅱ上,該旋鍛芯軸Ⅱ的端部具有與待加工的汽車聯(lián)軸器另一端的內(nèi)花鍵相匹配的外花鍵,旋鍛加工至該端的加工尺寸,得到聯(lián)軸器半成品;
c、采用機(jī)床對(duì)聯(lián)軸器半成品的兩個(gè)端面進(jìn)行機(jī)加工至設(shè)計(jì)尺寸,并分別在聯(lián)軸器半成品的兩個(gè)內(nèi)花鍵靠近聯(lián)軸器中部的一端加工退刀槽;
d、對(duì)加工后的聯(lián)軸器進(jìn)行熱處理,制得聯(lián)軸器成品。
采用上述加工工藝,所選鋼管采用熱軋無(wú)縫鋼管,其供貨狀態(tài)時(shí)具有沿軸線方向的流線組織;通過(guò)旋鍛加工將無(wú)縫鋼管的外徑縮小至聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)尺寸,使得無(wú)縫鋼管的內(nèi)側(cè)擠壓到旋鍛芯軸Ⅰ或旋鍛芯軸Ⅱ上,成型聯(lián)軸器的內(nèi)花鍵,其中,旋鍛芯軸Ⅰ或旋鍛芯軸Ⅱ可以采用冷作模具鋼制作;另外,旋鍛加工通過(guò)材料的擠壓,從而能夠保留無(wú)縫鋼管中有利的流線組織,從而提高聯(lián)軸器的承載能力和疲勞壽命,提高汽車聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度;在相同強(qiáng)度條件下,相比原來(lái)的聯(lián)軸器,容易實(shí)現(xiàn)輕量化,簡(jiǎn)化制造的工藝。同時(shí),還能減少材料的消耗。
進(jìn)一步,所述步驟a中,無(wú)縫鋼管的內(nèi)徑與待加工的汽車聯(lián)軸器中較大的內(nèi)花鍵大徑相一致,無(wú)縫鋼管的外徑比待加工的汽車聯(lián)軸器的最大直徑大2~5mm。這樣,將與較大的內(nèi)花鍵相匹配的旋鍛芯軸Ⅰ或旋鍛芯軸Ⅱ插入無(wú)縫鋼管內(nèi)后,與無(wú)縫鋼管的內(nèi)壁緊貼,旋鍛時(shí)可以快速進(jìn)入花鍵擠壓成形階段,從而提高旋鍛加工的效率。無(wú)縫鋼管的外徑比待加工的汽車聯(lián)軸器的最大直徑大2~5mm,可以使加工成形后的聯(lián)軸器幾乎沒(méi)有余料,實(shí)現(xiàn)近凈加工,減少材料的消耗,降低成本。
進(jìn)一步,所述步驟d中的熱處理為表面滲碳淬火處理或表面感應(yīng)淬火處理。旋鍛所得的聯(lián)軸器表面殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力,這有利于提高疲勞壽命,但由于摩擦作用表面金屬變形量小,加工硬化效果不顯著,表面硬度較低耐磨性差,故需對(duì)其進(jìn)行表面滲碳或表面感應(yīng)淬火處理,對(duì)于中碳合金鋼優(yōu)選表面淬火處理,以便保持有力的流線組織和芯部韌性且處理后表面殘余應(yīng)力仍為壓應(yīng)力,這有利于改善聯(lián)軸器的力學(xué)性能。對(duì)于碳含量較低、淬火性差的鋼可以選擇滲碳淬火處理來(lái)改善其性能。
綜上所述,本發(fā)明具有能夠保留毛坯中的有利的流線組織,提高聯(lián)軸器的承載能力和疲勞壽命,有利于簡(jiǎn)化制造工藝較,減輕聯(lián)軸器的重量,提高聯(lián)軸器成品的質(zhì)量均勻性等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為待加工的汽車聯(lián)軸器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為旋鍛加工后的聯(lián)軸器半成品的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
鑒于現(xiàn)有工藝制造的汽車聯(lián)軸器因?yàn)楣に噺?fù)雜,軸徑較粗,且為實(shí)心,使得汽車聯(lián)軸器比較笨重,且汽車聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度較低,在后續(xù)機(jī)加工中切斷了模鍛工序中形成的有利的流線組織,故降低了聯(lián)軸器的承載能力和疲勞壽命。本發(fā)明提供一種重量輕、扭轉(zhuǎn)剛度高、可靠性、疲勞壽命高的聯(lián)軸器及其制造方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施時(shí):如圖1所示,待加工聯(lián)軸器具有具有多個(gè)不等直徑的軸段,內(nèi)孔的兩端各設(shè)置有一個(gè)花鍵連接段,其端部還具有倒角結(jié)構(gòu)。
其具體的工藝步驟為:第一步,根據(jù)待加工的汽車聯(lián)軸器的外形尺寸選取相應(yīng)規(guī)格的無(wú)縫鋼管,要求無(wú)縫鋼管的內(nèi)徑略大于旋鍛芯軸Ⅰ的旋鍛端和旋鍛芯軸Ⅱ的旋鍛端中的最大直徑,并按照待加工的汽車聯(lián)軸器的長(zhǎng)度進(jìn)行裁截,得到聯(lián)軸器坯料;第二步,將聯(lián)軸器坯料的一端套裝在旋鍛芯軸Ⅰ上,該旋鍛芯軸Ⅰ的端部具有與待加工的汽車聯(lián)軸器一端的內(nèi)花鍵相匹配的外花鍵,旋鍛加工至該端的加工尺寸;第三步,將聯(lián)軸器坯料從旋鍛芯軸Ⅰ上取下并將另一端套裝在旋鍛芯軸Ⅱ上,該旋鍛芯軸Ⅱ的端部具有與待加工的汽車聯(lián)軸器另一端的內(nèi)花鍵相匹配的外花鍵,旋鍛加工至該端的加工尺寸,得到聯(lián)軸器半成品,如圖2所示,旋鍛加工后的內(nèi)花鍵靠近聯(lián)軸器中部的一端具有圓弧形過(guò)渡(圓圈I處),且端部沒(méi)有倒角(圓圈II處);第四步,采用機(jī)加工在圖2中的圓圈I處加工出退刀槽、并在其端部加工倒角以及周向均布的小臺(tái)階,以及采用機(jī)加工車兩端端面和修整聯(lián)軸器的外形,使之滿足尺寸精度要求;第五步,對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行表面滲碳淬火處理,提高其表面硬度,增加其耐磨性;第六步,對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行探傷檢驗(yàn)和尺寸檢驗(yàn)合格品即為聯(lián)軸器成品;第七步,優(yōu)選地,可對(duì)合格品進(jìn)行防銹處理。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不以本發(fā)明為限制,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。