本發(fā)明涉及汽車零部件加工技術領域,特別的涉及一種汽車聯(lián)軸器的加工成型工藝。
背景技術:
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)接主動軸,一端聯(lián)接從動軸使其共同旋轉以傳遞扭矩。在高速重載的動力傳動中,聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。
聯(lián)軸器現有工藝主要為機加工,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,然后進行半精加工為精加工做準備,最后進行精加工得到成品。由此工藝生產的汽車聯(lián)軸器因為工藝復雜,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。故現有工藝生產的汽車聯(lián)軸器越來越難以滿足人們對汽車的性能、可靠性、舒適性等越來越高的要求。在汽車輕量化以及汽車聯(lián)軸器自身采購成本需要降低的背景下,如何優(yōu)化汽車聯(lián)軸器的結構,使汽車驅動軸能夠減重,且提高汽車聯(lián)軸器的扭轉剛度,簡化制造工藝、提高聯(lián)軸器成品的質量均勻性,己成為所屬技術領域的技術人員的一個重要研究課題。
技術實現要素:
針對上述現有技術的不足,本發(fā)明所要解決的技術問題是: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)軸器成品的質量均勻性。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明采用了如下的技術方案:
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、根據待加工的汽車聯(lián)軸器的尺寸選取相應規(guī)格的無縫鋼管,并按照待加工的汽車聯(lián)軸器的長度進行裁截,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、采用機床對聯(lián)軸器半成品的兩個端面進行機加工至設計尺寸,并分別在聯(lián)軸器半成品的兩個內花鍵靠近聯(lián)軸器中部的一端加工退刀槽;
d、對加工后的聯(lián)軸器進行熱處理,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縫鋼管,其供貨狀態(tài)時具有沿軸線方向的流線組織;通過旋鍛加工將無縫鋼管的外徑縮小至聯(lián)軸器的設計尺寸,使得無縫鋼管的內側擠壓到旋鍛芯軸Ⅰ或旋鍛芯軸Ⅱ上,成型聯(lián)軸器的內花鍵,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,旋鍛加工通過材料的擠壓,從而能夠保留無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)軸器的扭轉剛度;在相同強度條件下,相比原來的聯(lián)軸器,容易實現輕量化,簡化制造的工藝。同時,還能減少材料的消耗。
進一步,所述步驟a中,無縫鋼管的內徑與待加工的汽車聯(lián)軸器中較大的內花鍵大徑相一致,無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,將與較大的內花鍵相匹配的旋鍛芯軸Ⅰ或旋鍛芯軸Ⅱ插入無縫鋼管內后,與無縫鋼管的內壁緊貼,旋鍛時可以快速進入花鍵擠壓成形階段,從而提高旋鍛加工的效率。無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)軸器幾乎沒有余料,實現近凈加工,減少材料的消耗,降低成本。
進一步,所述步驟d中的熱處理為表面滲碳淬火處理或表面感應淬火處理。旋鍛所得的聯(lián)軸器表面殘余應力為壓應力,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,故需對其進行表面滲碳或表面感應淬火處理,對于中碳合金鋼優(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力仍為壓應力,這有利于改善聯(lián)軸器的力學性能。對于碳含量較低、淬火性差的鋼可以選擇滲碳淬火處理來改善其性能。
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)軸器成品的質量均勻性等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為待加工的汽車聯(lián)軸器的剖視結構示意圖。
圖2為旋鍛加工后的聯(lián)軸器半成品的剖視結構示意圖。
具體實施方式
鑒于現有工藝制造的汽車聯(lián)軸器因為工藝復雜,軸徑較粗,且為實心,使得汽車聯(lián)軸器比較笨重,且汽車聯(lián)軸器的扭轉剛度較低,在后續(xù)機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,以克服現有技術的上述缺陷。
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
具體實施時:如圖1所示,待加工聯(lián)軸器具有具有多個不等直徑的軸段,內孔的兩端各設置有一個花鍵連接段,其端部還具有倒角結構。
其具體的工藝步驟為:第一步,根據待加工的汽車聯(lián)軸器的外形尺寸選取相應規(guī)格的無縫鋼管,要求無縫鋼管的內徑略大于旋鍛芯軸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)軸器的長度進行裁截,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,旋鍛加工后的內花鍵靠近聯(lián)軸器中部的一端具有圓弧形過渡(圓圈I處),且端部沒有倒角(圓圈II處);第四步,采用機加工在圖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階,以及采用機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,對聯(lián)軸器進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,對聯(lián)軸器進行探傷檢驗和尺寸檢驗合格品即為聯(lián)軸器成品;第七步,優(yōu)選地,可對合格品進行防銹處理。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不以本發(fā)明為限制,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。