花键轴高效精密批量化生产工艺的合理性探讨

花键轴零件被广泛应用于汽车、航天航空、工程机械等领域,需求量的剧增和使用要求的不断提高,对目前花键轴的生产工艺及能力提出了新的挑战。本文分析了现有的花键轴零件生产工艺,包括切削加工和塑性成形加工,介绍了花键轴零件生产工艺的新进展,指出我国今后发展花键轴零件先进生产工艺的主要任务,并探讨了我国实现花键轴零件高效精密批量化生产工艺的合理性。     

花键轴的冷挤压

目前,我国汽车工业和摩托车工业的飞速发展,要求能生产大量高质量的汽车、摩托车零件,其中变速箱中各档花键轴的生产.用切削加工的方法已经不能满足产量的要求。国内少数公司从国外引进冷挤压生产模具进行生产,由于花键轴的品种较多,生产量大,少数引进的冷挤压工艺及模具仍不能满足生产上的要求,很多单位都想把原来的切削加工改用冷挤压方法     

桥间差速器壳输入花键轴断裂原因分析

42CrMo钢制汽车用桥间差速器壳在装车使用行驶2 300~5 277km时,输入花键轴部位连续出现多起早期断裂现象。该零件处理工艺为锻造成形—正火(预先热处理)—调质处理—表面中频感应加热淬火。该批花键轴采用880~920℃连续加热淬火,喷射聚合物淬火剂冷却,然后经180℃×2h回火处理。根据产品设计要求,花键轴表面中频感应淬火后,淬硬层深3·2~5·2mm,淬火区的范围从花键轴前端至R1·6过渡圆角及74mm轴端面、轴肩(见图1),回火硬度≥54HRC,花键轴前端留有3~5mm的过渡区。由于该批零件断裂位置及断口形态均极为相近,选择其中一个断裂花键轴进行…     

飞机发电机花键轴断裂原因

某型飞机发电机50CrVA花键轴发生断裂。采用金相显微及扫描电镜观察断口宏观及微观断裂形貌,利用能谱技术对断口元素进行分析。结果表明,花键轴工作时在扭转应力及较高工作温度下,工件表面的镀镉层中的镉渗入基体晶界之间,致使晶间结合力降低而导致发生沿晶脆性断裂。该型飞机发电机花键轴的工作条件因素决定了镀镉处理工艺的不合理,易引起工件的沿晶脆性断裂。建议更改处理工艺并替换全部的该零件。     

花键冷搓成形力正交试验分析

确定了花键轴零件冷搓时所使用搓齿刀具的基本参数,依据金属流动性规律,合理简化了花键轴零件冷搓时模具的三维模型。应用DEFROM-3D软件对花键轴零件的冷搓成形过程进行了数值模拟,模拟所得齿形与实际基本保持一致。以花键轴零件冷搓过程中的毛坯材料(力学特征)、搓制速度、摩擦系数作为影响因素,基于数值模拟并选择全程、咬入和粗搓3个阶段的径向和切向成形力进行了极差分析和方差分析,得出了各个因素对于冷搓成形力的影响程度。此外,对冷搓过程中上述3个影响因素进行了综合分析,得出了各影响因素的变化对于成形力大小变化的影响规律。     

内花键轴热挤压成形的数值模拟分析

根据内花键轴零件的形状尺寸特点,分析内花键轴成形的工艺方式,运用有限元软件DEFORM-3D对内花键轴热挤压成形过程进行数值模拟,对成形过程中凸模的载荷-行程曲线和挤压件温度场进行分析,并研究坯料加预热温度和挤压速度对挤压力的影响,分析得到坯料的最佳加热温度范围为1100℃~1200℃,最合理的挤压速度为10mm/s左右,为同类零件的加工及生产提供理论依据。     

渐开线花键轴无屑加工研究

介绍了渐开线花键轴无屑加工(冷挤压工艺),对冷挤压的成形原理、工艺分析、毛坯设计、模具及重要型腔的设计进行了阐述.结果表明:渐开线花键轴采用冷挤工艺可行,产品质量好,生产效率高,产品成本低.这能为类似零件的加工工艺提供参考.     

花键轴的堆焊修理

花键轴的材料是18XHBA和20X2H4A两种,在传动机构中分别用来连接齿轮起变速及传遞动力之用。根据使用条件,这些轴在不同的转速下传遞功率500多马力。花键轴经过长期使用后,轴上会有各种磨损及损伤现象,例如沿轴承外徑的磨损,花键宽度的磨损,偶尔也发现有裂纹现象。根据资料规定,花键轴在使用以后须进行各种尺寸的鑒定,当磨损量大于免修极限范围或不能满足装配中的配合间隙时,更须进行修理。焊修轴和焊修其他零件一样,是恢复零件寿命最经     

汽车变速箱花键轴多工位锻造工艺模拟及应用

为加快生产速度,并节约人工、材料和时间成本,以一种汽车变速箱花键轴为研究对象,尝试将加工工艺改为多工位锻造,并联合Deform-3D软件进行同步研究。根据零件外形特征和加工材料的极限变形程度初步设计了两种理论上比较可靠的多工位自动锻造成形工艺,通过搭建符合实际条件的虚拟锻造试验平台完成了两种工艺的成形模拟,并根据成形结果进行了工艺评定,分析和对比了等效应力、载荷变化规律等试验结果。结果表明：设计的两种多工位锻造工艺基本可行,并且工艺1在零件成形质量和模具寿命方面表现更好。最后,参考工艺结果通过工业试验完成了变速箱花键轴的制造,锻造速度快,生产稳定,并且零件生产质量较好,无裂纹等缺陷,验证了多工位锻造工艺方法的有效性。     

花键管增量式两轮冷滚轧精密成形的数值模拟

花键管冷滚轧精密成形过程不同于花键轴类零件,其坯料金属变形量大,成形过程较为复杂.应用塑性有限元分析软件deform-3d对滚轧成形过程进行了数值模拟,最后得出零件轧制中的应力应变场、金属流动规律,并分析研究了模拟中出现的一些问题,提出了相应的解决方案.     

一种汽车内饰件成形液压机

本文介绍了汽车内饰件成形液压机研发的必要性,在分析现有生产工艺流程模式下成形设备不足的基础上阐述了用于汽车内饰件成形液压机的优势。之后阐述了汽车内饰件成形液压机设计的关键技术条件,包括主机参数特点及设计优化、液压系统设计等内容,并指出该种成形液压机的设计成功将极大提高生产效率、降低能耗,为该生产工艺的广泛应用提供可能。     

Strategies to Optimize the Part Transport in Crossbar Transfer Presses

In order to keep the production of wide body components profitable, even in high-wage countries, the technology of crossbar transfer presses has been implemented into the stamping plants of automobile companies. In particular with large compliant parts, dynamic problems during the transportation have to be seen as one of the limiting factors for the production stroke rate. So far, there are no tools to investigate these problems in order to optimize the material handling. Based on the interaction of different simulation systems, a solution has been developed to predict these problems as early as during the construction process of a die. It becomes possible to calculate the ideal positions for the part holding suction-cups and to analyze the dynamic behavior of the stamping part during transportation, in order to enhance the productivity of the production plant. The results of the generic methodology have been verified by experimental research on compliant sheet metal parts of automotive industry.     

花键轴的中频感应热处理

42CrMo钢花键轴由于形状特殊,其表面中频淬火有一定难度。通过特殊结构感应器设计和表面淬火工艺过程的优化,成功地实现了花键轴局部表面的中频感应淬火,达到了花键轴的技术要求。     

传动轴花键轴叉制造工艺革新

改进传动轴花键轴叉金加工工艺,有效地缩短工艺流程,实现工艺基准统一;提出花键轴叉中频感应加热淬火方法,保持花键轴叉两叉耳根部的原有强度,有效解决了热处理变形;开发铣端面、打中心孔的工艺装备,消除了因定位基准转换造成的误差,保证了零件加工精度;改进拉花键工艺和夹具,提高了加工效率,定位较为准确,能更好地保证加工后的花键轴叉的产品质量。实践证明:通过改进花键轴叉的制造工艺,提高了生产效率,降低了成本。     

特装重卡传动轴等强度轻量化设计

为了减轻特装重卡传动轴的重量,同时不降低其强度,对主要零部件进行了重新设计,对零部件毛坯的锻造工艺和机加工工艺进行了重新规划。设计了万向节总成,确定了万向节的规格,通过计算最终确定轴管尺寸为Φ150 mm×7 mm,通过对比相关的性能指标,对花键轴进行了选型,改进了端面齿突缘叉和花键轴毛坯的锻造工艺以及花键轴的机加工工艺,最终实现了特装重卡传动轴总成轻量化设计制造。实践结果表明,在不降低传动轴性能的前提下,通过减小关键零部件毛坯的下料尺寸,提高了材料利用率,传动轴总成减重6.76 kg,减重8.45%,实现了传动轴的轻量化设计。     

带内花键零件的畸变控制方法

由于热处理畸变导致的内花键塞规检查不合格一直是带内花键零件常见的问题。鉴于带内花键零件热处理畸变影响因素众多,借助“淬火畸变公差带”概念,综合分析了零件结构类型、零件热处理前的工艺尺寸、热处理工艺参数(奥氏体化温度、时间、装炉量、冷却速度、装卡方式等)、材料类型、锻造正火工艺等对带内花键零件热处理畸变的影响,综合考虑各种因素的耦合状况,提出了解决带内花键零件热处理畸变问题的一系列解决方案。     

原始带状组织对感应淬火硬化层深度检测的影响

汽车传动用花健轴类零件因其原材料中存在带状组织,导致感应淬火后有效硬化层与基体的界限不清晰,难以用硬度法精确测定其有效硬化层深度。实践证明,以硬化层与基体之间过渡区的硬度中值作为有效硬化层与基体的界限,能准确检测出轴类零件感应淬火后的有效硬化层深度。     

基于ANSYS Workbench的冷敲机花键轴模态分析

花键轴是花键冷敲机分度机构与滚打机构的连接轴,是冷敲机微量进给系统的重要部件。以花键冷敲机的花键轴作为研究对象,采用SolidWorks对其进行建模,并利用ANSYS Workbench对其进行模态分析。提取前5阶固有频率以及与之相对应的振型,通过对振型图进行分析,发现了花键轴振幅较大的问题,并设计出减小花键轴振幅的装置。对花键轴的不同位置施加约束,并进行模拟分析,得出其固有频率的变化规律,说明采用浮动的约束装置对花键轴有振动补偿控制作用,改善了花键轴的刚性和设备运转的稳定性,大大提高了生产效率和花键的机械性能。     

A study on the development of a substitution process by powder metallurgy in automobile parts

Powder metallurgy processes using sintering are able to form net-shaped products and have been used widely in the production of automobile parts to improve productivity. However, the toughness of powder products is generally poor because they contain pores. Therefore, forged products are used in parts subjected to severe fatigue loads, but in the case of powder products having high toughness, they could substitute for forged products. In this study, the choice of powder materials and production processes, including mixing, compaction, sintering, and heat treatment are studied to produce the clutch disc spline hub of an automobile. For this, three types of materials are selected and processed and the mechanical properties and microstructure of the sample are investigated, along with the performance of a dynamic test carried out under real conditions.