汽车制造专业论文-汽车驱动壳液压胀形工艺研究 职教论文.doc

汽车制造专业论文-汽车驱动壳液压胀形工艺研究_职教论文汽车制造专业论文|汽车驱动壳液压胀形工艺研究_职教论文_范文先生网[摘要]为了达到节材、节能和提高产品质量的目的,研究成功了用无缝管作毛坯,采用液压胀形生产汽车驱动桥壳的新工艺。该工艺过程较国外同类成形工艺更简捷,胀形时不用中间控制模且无需工序间退火处理。本研究工作为汽车驱动桥壳液压胀形产业化打下基础。关键词:驱动桥壳液压胀形工艺简捷冲压焊接式汽车驱动桥壳,虽然较铸造桥壳具有重量轻,强度与刚度较好,制造成本较低等优势。但其制造工艺过程繁琐,焊接工作量大,污染环境,产品的疲劳寿命低,且易发生渗漏。因此,近三十年来世界各国皆致力于用无缝钢管通过胀形来制造驱动桥壳的技术开发。具有代表性的有法国索玛公司的机械胀形与日本TerumoriUeda等开发的液压胀形工艺[1].前者在我国已应用于工程机械行业;后者则因技术不太成熟,未能用于批量生产。本文作者基于多年从事汽车零部件先进制造技术研究的工作基础,采用产学研方式,开发成功了轻型车驱动桥壳液压胀形新工艺[2].该成形工艺过程简捷,并且具有显著的综合经济效益。 1液压胀形工艺原理及工艺力概算驱动桥壳属于中央带凸肚的轴对称直长轴空收件(图1a)。其中央凸肚(装差速器)的直径为D,两侧圆柱部分的直径为d,总长度为L,: D/d=——3 L/D=5—— t/D=—— 1—桥壳本体2—三角形镶块3—钢板弹簧座 4—半轴套管5—前加强环6—后加强环7—后堵盖 a)1608型农用车冲压焊接式桥壳 b)整体式桥壳图1汽车驱动桥壳本体产品图 ,首先将原设计的冲压拼镶焊接的驱动桥壳,改进成整体式桥壳(图1b)。从而省略了原设计中的三角镶块、下加强环及后堵盖等件,并大幅度减少了焊接工作量。当然,整体式桥壳应满足于相关件之间的装配关系。 。图2驱动桥壳液压胀形的原理将管坯2置于滑动式组合模具3、4闭合后的型腔中,在轴向由压塑柱塞2施加轴向力Q1,同时由两端充入高压液体。于是管坯便在液体内压力p和压塑力Q1的复合作用下,在中央形成胀形的凸肚。因轴向压塑力作用使材料流入胀形区,至胀形的部位与模腔贴紧时,使可胀成整体式驱动桥壳。由于管坯的初始直径与所要胀形的中央球形壳体的直径之比为1:3,用一次胀形难以达到。故根据文献[3]和我们的实验研究结果,采用了较为稳妥的两次胀形工艺。 ,需事先对液压胀形的工艺力进行概算。以图1b所示的1608型农用车(CA1020轻型车桥壳与其基本相同)的驱动桥壳为例,先将所用管坯的尺寸规格及材料的性能和实验参数列于表1. 表1管坯材料的机械性能与几何参数通过多次实验并参照文献[3]等,得出如下计算驱动桥壳液压胀形工艺力计算的经验公式: (1)工作液体内压力计算公式(1) 式中△h/D─—轴向压塑柱塞的相对行程; m,k─—经验系数,根据胀形件的特点取; m=50,k=600. 代入有关参数后计算得出p=4045MPa (2)轴向压塑力Q1的计算公式(2) 式中β─—洛德系数,取β=. 带入有关参数计算出Q1=3216kN (3)垂直方向合模压紧力的计算公