汽車轉向節(jié),水平與垂直那種鍛造方式更適合?
2017-09-29 18:19:40·
轉向節(jié)一個作用是將方向盤轉動的角度值有效地傳遞到汽車前輪上,適時控制汽車行進中的路線,從而保證汽車安全;另一個作用是承受汽車前部載荷,支承并帶動前輪繞主銷轉動,在汽車行駛狀態(tài)下,承受著多變的沖擊載荷。因此轉向節(jié)不僅要求有
轉向節(jié)一個作用是將方向盤轉動的角度值有效地傳遞到汽車前輪上,適時控制汽車行進中的路線,從而保證汽車安全;另一個作用是承受汽車前部載荷,支承并帶動前輪繞主銷轉動,在汽車行駛狀態(tài)下,承受著多變的沖擊載荷。因此轉向節(jié)不僅要求有可靠的強度,而且必須保證其較高的加工精度。它的幾何形狀比較復雜,需要加工的幾何形體比較多,各幾何面之間位置精度要求較高,其加工精度的高低會影響到汽車運行中的轉向精度。
轉向節(jié)結構特點
轉向節(jié)形狀比較復雜,集中了軸、孔、盤環(huán)、叉架等四類零件的結構特點,主要由支承軸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸的結構形狀為階梯軸,其結構特點是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面,以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面組成的回轉體;法蘭盤部分包括法蘭面、聯(lián)接螺栓通孔和轉向限位的螺紋孔;叉架是由轉向節(jié)的上、下耳和法蘭面構成叉架形結構。
從鍛造工藝的角度來看,轉向節(jié)鍛件的特點是:支承軸細長,法蘭盤較大且有時為異形面,叉架與支撐軸中心線偏轉一個角度α且形狀復雜,按照《GB12362-2003鋼質模鍛件公差及機械加工余量》,鍛件為典型的復雜叉形件。
轉向節(jié)加工工藝流程
銑軸頸端面,鉆兩端中心孔→粗車法蘭盤端面和支撐軸軸頸→半精車、精車支撐軸頸、圓角,精車法蘭,車尾端螺紋→鉆、攻法蘭面螺紋→粗、精銑上、下耳環(huán)內、外端面→粗鉆、精鏜主銷孔→表面淬火(根據需要)→精磨大、小軸承頸及圓角→打刻標識→檢驗、入庫。
鍛造方式
水平分模(平面分模)和垂直分模(立式分模)。
水平分模是以鍛件中心平面為分模面的鍛造方式,因支撐軸部分與法蘭和叉架部分的截面相差較大,鍛造過程中為合理分配坯料致使制坯非常復雜。即便如此,在支撐軸和法蘭盤連接處還是會存在較大飛邊,并沿軸向逐漸減少,直到尾部才能達到正常寬度,此種方式鍛造的材料利用率較低。
垂直分模方式以法蘭中心平面為基礎,兼顧兩側叉子型腔,這種鍛造方式可以在預鍛時采用封閉式鍛造技術,正擠出軸部和反擠出兩側叉部,然后終鍛成形并排出多余金屬。
由于鍛件生產方式不同,在進行鍛件設計時的分模面布置、加工余量分配以及鍛件的錯差和厚度公差對于轉向節(jié)的加工會產生不同的影響。尤其是在銑軸頸端面鉆中心孔,車、磨支撐軸頸及法蘭盤端面,加工法蘭盤上與轉向節(jié)臂和制動器聯(lián)接的螺紋孔,以及加工叉架部分的叉口端面及主銷孔等工序上產生的影響尤其明顯,因此在進行加工工藝設計、夾具定位面選擇時必須根據鍛件的生產方式不同而采取相應對策。
轉向節(jié)結構特點
轉向節(jié)形狀比較復雜,集中了軸、孔、盤環(huán)、叉架等四類零件的結構特點,主要由支承軸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸的結構形狀為階梯軸,其結構特點是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面,以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面組成的回轉體;法蘭盤部分包括法蘭面、聯(lián)接螺栓通孔和轉向限位的螺紋孔;叉架是由轉向節(jié)的上、下耳和法蘭面構成叉架形結構。
從鍛造工藝的角度來看,轉向節(jié)鍛件的特點是:支承軸細長,法蘭盤較大且有時為異形面,叉架與支撐軸中心線偏轉一個角度α且形狀復雜,按照《GB12362-2003鋼質模鍛件公差及機械加工余量》,鍛件為典型的復雜叉形件。
轉向節(jié)加工工藝流程
銑軸頸端面,鉆兩端中心孔→粗車法蘭盤端面和支撐軸軸頸→半精車、精車支撐軸頸、圓角,精車法蘭,車尾端螺紋→鉆、攻法蘭面螺紋→粗、精銑上、下耳環(huán)內、外端面→粗鉆、精鏜主銷孔→表面淬火(根據需要)→精磨大、小軸承頸及圓角→打刻標識→檢驗、入庫。
鍛造方式
水平分模(平面分模)和垂直分模(立式分模)。
水平分模是以鍛件中心平面為分模面的鍛造方式,因支撐軸部分與法蘭和叉架部分的截面相差較大,鍛造過程中為合理分配坯料致使制坯非常復雜。即便如此,在支撐軸和法蘭盤連接處還是會存在較大飛邊,并沿軸向逐漸減少,直到尾部才能達到正常寬度,此種方式鍛造的材料利用率較低。
垂直分模方式以法蘭中心平面為基礎,兼顧兩側叉子型腔,這種鍛造方式可以在預鍛時采用封閉式鍛造技術,正擠出軸部和反擠出兩側叉部,然后終鍛成形并排出多余金屬。
由于鍛件生產方式不同,在進行鍛件設計時的分模面布置、加工余量分配以及鍛件的錯差和厚度公差對于轉向節(jié)的加工會產生不同的影響。尤其是在銑軸頸端面鉆中心孔,車、磨支撐軸頸及法蘭盤端面,加工法蘭盤上與轉向節(jié)臂和制動器聯(lián)接的螺紋孔,以及加工叉架部分的叉口端面及主銷孔等工序上產生的影響尤其明顯,因此在進行加工工藝設計、夾具定位面選擇時必須根據鍛件的生產方式不同而采取相應對策。
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