汽车转向节臂加工工艺

文章来源:《魅力中国》 发布时间:2022-02-24
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本次研究通过汽车转向节臂的主要功能进行分析,对汽车转向节臂结构和加工工艺的主要特点实行研究,对汽车转向节臂加工工艺要点加以刍议,主要目的:切实做好汽车转向臂加工工作,提高汽车转向节臂的生产效率。

汽车转向臂作为汽车转向系统中的主要部分,驾驶汽车时会调整驾驶的方向,转向时四季施放转向力矩,这时传动轴发生变化通过转向直拉杆传送转向节臂、轮毂中,使得车轮发生偏转,因而需合理使用汽车转向节臂加工工艺处理,以便保证汽车转向节臂加工生产的效果。


一、汽车转向节臂的主要功能分析


机械转向系统中将司机体力作为转向能源,主要通过转向操纵机构、转向、转向传动机几个部分构成。汽车方向发生变化,司机经转向盘施放转向力,这时转向器增加力矩可传送到转向摇臂,左转向节、左转向节承载左转向轮偏移,通过转向梯行驶右转向节及其承载的力,朝着同方向发生偏转。转向节臂结构利于为直拉杆、轮毂连接提供支持,充分发挥出转向功能。汽车转向节臂结构的形态标准中,型号、用途比较存在一定的差异,汽车转向臂区别较大,而轿车、重型汽车间上述情况比较的差异非常大[1]。究其原因,和轿车转向时力矩小、转向臂承载力小存在紧密的联系,重型汽车上述指标较大,故此转向节臂的尺寸和重量均比较大,转向节臂作为铸件结构和以往叉架的结构基本相同。



二、转向节臂结构和加工工艺的主要特点研究


(一)汽车转向节臂结构特点


转向臂叉架零件作为主要部分,一般多在弯曲结构联接零件、安装中应用,主要以凸台和凹坑为主,与轴套类零件比较不同叉架零件结构、性状方面比较均有差异,一些叉架类零件通过工作、固定,以及连接几个部分构成。


(二)汽车转向节臂加工工艺特点


金属切削加工工艺,直接关系到转向节臂结构,转向节臂大端面、小端面连接,转向节臂长度>200mm 建议通过卧式铣床处理,以便使夹具有足够的空间。与此同时,转向节臂的大小端面偏转度为5°时,应使用相同偏转度的夹具处理,一般来讲会采取40Cr 作为汽车转向节臂材料,因为其抗腐蚀性强切可通过合金结构钢构成等方面优势显著,因而当前被广泛应用于主要零件加工中[2]。



三、汽车转向节臂加工工艺要点刍议


(一)明确设备的需要


明确设备的质量要求,在低速转矩、高精准加工条件下,确保加工功率、刚性达到相关标准,铸件加工时主轴功率>30kW 转速需要控制在每分钟1000r 以上,构建双交换数控旋转工作台,以此使设备得到合理的应用,有效减少加工节拍的时间[3]。同时,建议在双交换工作台中设置旋转轴,实现全面转位的效果,回转定位精度>5”,如此一来利于获得多空间加工的效果。为提高设备运转效率,应重视大轴加工、多轴设备加工工作,多轴设备即为设备中有≥2 根相同主轴,加工过程中需要合理配置相同数量的夹具。


(二)对刀具系统提出具体要求


为促使刀具系统能达到高转速要求,在加工铸件时应使用热胀刀柄,使用复合刀具保证汽车转向节臂加工的效果。双盘铣刀可在相同铣削中应用,对不同孔作以刮铣处理。此外,需要加强转矩监控工作,明确空负荷加工转矩数据、日常加工转矩数据间存在的差异,进而客观评判刀具受损情况。


(三)合理设计夹具


工艺设计的过程应确保整体设计效果,以此提高产品质量,夹具设计重点为明确定位点。毛呸铸造的过程我国制造技术比较有限,不能保证产品统一,因而可通过确定定位点了解不同位置状况,建议选取铸件加工工艺达到尺寸设计要求。需要注意的是,工件紧固情况直接关系到加工时是否会发生变形,建议在加工过程明确夹紧点、夹紧力相关情况。如果需对工件夹紧变形的程度进行严格控制,以便使得夹紧力、支撑力位置保持在同一水平线,避免产生夹紧力矩情况[4]。而为保证工件加固的稳定性,应对悬伸位置作以切削力检测,旨在减少加工过程中受到支撑力度因素的影响,并且提高整体的加工效果。由于切削力较小,因此应该对液压系统调试使夹紧力下降,以便有效防止发生夹紧变形问题,达到产品加工质量的相关要求。


(四)按加工工序处理


为顺利生产零部件,可在零部件转向节臂中使用卧式铣床加工工艺、摇臂钻床加工工艺,这一零件加工面存在端面、螺栓孔和锥面等,需要按照顺序加工。首先应进行铣大端面加工,于卧式铣床上加工,毛呸长度>300mm,使用卧式铣床降低定位误差。然后,进行铣螺栓孔端面加工,端面A 定位后确保端面B、C 的粗糙值在3um 左右。其三,钻螺栓孔加工,夹紧工件后钻φ180mm 孔,使用锥柄麻花钻处理,孔间中心线为(110.4±0.5)mm。第四,实行铣小端面两侧端面加工,大端面、螺栓孔定位后,利用专业夹具夹紧,两侧端面距离设置为(30.5±0.2)mm。最后进行锥孔加工,通过大端面、螺栓孔定位方式夹紧夹具,并借助锥柄麻花钻、铰刀的作用充分处理,进而保证表面粗糙度达到3um。



四、结语


除了对汽车转向节臂的主要功能、结构特点、加工工艺特点实行分析,而且应该合理设计零件,确定加工工艺及工序。同时,应考虑到生产需求对汽车转向节臂加以合理设计,进而不断提高汽车转向节臂加工的效果。


参考文献:

[1]刘国伟.一种重型商用车转向节机加工工艺路线制定[J].锻造与冲压,2018,000(003):28-31.

[2]李春芳,曹鹏飞,赵文,等.简化建模法在汽车转向节臂开发中的应用[J].机械制造,2018,056(012):31-34.

[3]张蕾,董恩国.汽车转向-悬架系统参数协同稳健优化设计[J].现代制造工程,2018,458(11):78-82.

[4]韦洲,张晓光.Design and Structure Optimization of Automobile SteeringArm%熔模铸造汽车转向臂工艺设计及结构优化[J].特种铸造及有色合金,2018,038(002):180-182.

[5]姚志刚,王敏.浅谈汽车转向节臂加工工艺设计[J].中国设备工程,2019,(23):103-105.

[6]杨金旺,王越.浅谈汽车前转向节下摆臂球销配合锥孔加工工艺[J].百科论坛电子杂志,2018,(4):708.


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