江鈴底盤股份有限公司(江西 撫州 344000) 鄒 龍
前橋殼鼓包平面對橋殼軸線平行度的精度是影響驅動前橋總成質量的重要因素之一,如平行度超差,則會出現前橋半軸卡死的現象。我司現行的前橋殼加工工藝未能保證前橋殼鼓包平面對橋殼軸線平行度及凸緣頭軸承孔內徑φ52mm等技術要求,為了解決上述問題,我們對現有工藝工裝進行了分析并作出了相應的改進。
圖1是江鈴匹卡前橋殼,主要技術要求是:前橋殼鼓包平面對橋殼軸線平行度為0.1mm,對于橋殼軸線的跳動量為0.06mm;油封孔內徑59mm與中心孔的同軸度為0.06mm,端軸承孔內徑52mm與中心孔的同軸度為0.06mm,緣頭油封孔及軸承孔內徑分別為59mm、25mm,包平面相對于軸線C的中心高 (35±0.1)mm。

圖1
我司生產驅動前橋橋殼原加工工藝流程為:
(1)套管工藝流程:下料→車端面及倒角→車另一端面及粗精車外圓 (見圖2)。
(2)前橋橋殼工藝流程:套管與凸緣頭半成品焊接 (見圖3)→壓入鼓包 (見圖4)→塞焊→氣密檢測→精車基準 (見圖5)→粗精車凸緣頭內孔及端面 (見圖6)→鉆法蘭四孔→攻螺紋→鉆通氣孔、攻螺紋→清洗。

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6
上述加工工藝流程基本上保證了凸緣頭油封孔孔徑、表面粗糙度及跳動;但是前橋殼鼓包平面對橋殼軸線平行度超差及兩端軸承孔徑同軸度超差的約有15%,凸緣頭軸承孔孔徑超差的有8%。
基準不重合誤差:由于壓入鼓包工序 (見圖4)是以鼓包孔A定位,而下道精車基準工序 (見圖5)卻以脹緊鼓包孔B定位,造成基準不重合。
原始誤差:因套管內孔是毛坯面,跳動量大,與半成品凸緣頭小端外圓間隙配合焊接,出現原始誤差,導致上道工序加工好的套管外圓尺寸φ53.5mm與凸緣頭內孔的中心線偏差1mm多。且后續工序無法完全消除,導致加工后的前橋殼總成凸緣頭與鼓包中心線超差0.8mm的約有3%,超差0.5mm的約有12%。
加工工藝誤差:在粗精車凸緣頭內孔及端面時,由于工件的重心與回轉中心不重合時,在旋轉狀態下就會產生不平衡力,在不平衡力的作用下,工件在加工時會產生振動。且中心架支承部位為硬質合金,在高速旋轉時,中心架支承的凸緣頭基準部位發熱量大,切削液無法快速冷卻,導致出現熱變形,以致凸緣頭軸承孔內徑52mm很難保證。
綜上分析,導致前橋殼加工質量不能穩定地達到技術要求的主要原因是:①定位基準不重合。②因毛坯產生的原始誤差。③粗精車凸緣頭內孔及端面工序加工過程中其重心與回轉中心不重合且凸緣頭基準部位發熱,引起的加工工藝誤差。對此將工藝工裝作如下改進:
(1)采取將套管總成零部件加工至成品后再壓入鼓包的創新工藝,解決了定位基準不重合、毛坯產生的原始誤差及工件重心與回轉中心不重合的產生的加工工藝誤差。改進后套管工藝流程:下料→車端倒角→車另一端,保證總長倒角。
(2)前橋殼總成流程:套管與凸緣頭焊接→精車套管壓入外圓及基準 (見圖7)→精車凸緣頭內孔(見圖8)→鉆法蘭孔→攻螺紋→鉆通氣孔、攻螺紋→壓入鼓包→塞焊→氣密檢測→清洗。

圖7

圖8
通過對中心支承腳進行改進,將硬質合金改為軸承,目的是利用滾動摩擦取代滑動摩擦,以減少發熱引起的加工工藝誤差,保證了凸緣頭軸承孔徑52mm的技術要求。
設計套管總成精車外圓脹心夾具,保證了新工藝后的精車外圓尺寸φ53.5mm。
優化設計通氣孔鉆孔攻螺紋夾具、優化改進凸緣頭法蘭孔攻螺紋夾具,降低了操作者勞動強度。降低單臺加工節拍,提高生產效率。
改進了套管總成壓入鼓包壓具,改進前,上、下模沒有導向,全靠工件導向,壓完后,鼓包與套管同軸度差1mm以上。改進后,保證了上、下模同軸度。各自保證合格產品后,壓入后也能自動保證,鼓包總成平行度及鼓包平面相對于軸線C的等相關尺寸也得到保證。
經過以上工藝及工裝的改進,經加工試驗,抽出100臺前橋檢測獲取數據如下:平行度合格100臺,全部合格;52mm內孔直徑合格100臺,合格率100%;兩端軸承孔徑同軸度合格100,合格率100%。
這項工藝能確保達到產品的加工精度要求,適于大批量生產,且此新工藝已推廣運用到北汽福田前橋橋殼的加工。