汽車半軸擺動(dòng)碾壓技術(shù)研究

邵雨露

摘 要：汽車半軸作為汽車驅(qū)動(dòng)器和差動(dòng)器之間的實(shí)心軸，通過(guò)和汽車半軸齒輪進(jìn)行連接，借助于差速器傳遞作用，進(jìn)而做好驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證汽車的安全形勢(shì)。本文關(guān)于汽車半軸擺動(dòng)碾壓工藝的研究，旨在合理應(yīng)用汽車半軸擺動(dòng)碾壓技術(shù)，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車 半軸擺動(dòng) 碾壓技術(shù)

Research on Swing Rolling Technology of Automobile Half Shaft

Shao Yulu

Abstract：As the solid shaft between the car drive and the differential， the automobile half shaft is connected with the automobile half shaft gear， and the differential transmission is used to drive the wheels to rotate to ensure the safety of the car. This article is about the research of automobile half-shaft swing rolling technology， which aims to rationally apply automobile half-shaft swing rolling technology to improve the production efficiency and quality of products.

Key words：automobile， half shaft swing， rolling technology

1 引言

擺輾工藝在汽車半軸中的應(yīng)用，需要進(jìn)行兩次的加熱處理，基于鍛壓機(jī)的加熱處理過(guò)程，就要結(jié)合擺輾機(jī)的應(yīng)用過(guò)程，盡可能的避免加熱環(huán)節(jié)帶給鍛件表面的一種氧化現(xiàn)象，對(duì)鍛件表面質(zhì)量帶來(lái)了極其不利的影響，同時(shí)在加熱中，同樣也加大了金屬組織結(jié)構(gòu)的晶粒，以至于后續(xù)性的加熱處理過(guò)程，需要進(jìn)一步的細(xì)化晶粒特征，使得加工工序逐漸復(fù)雜。因此本文的研究，主要是結(jié)合一次加熱的形式，進(jìn)而提高鍛件的質(zhì)量，在高效率產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，盡可能的保證有著較好的工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)聚料擺輾工藝性的有效性應(yīng)用和處理。

2 汽車半軸擺動(dòng)碾壓的相關(guān)概述

2.1 擺動(dòng)碾壓變形機(jī)制

關(guān)于汽車半軸擺動(dòng)輾壓的變形機(jī)制，不僅僅產(chǎn)生了金屬的塑性和變形機(jī)制。在金屬塑性過(guò)程，本著恒定值的因素分析，不僅僅和金屬變形的外部因素有著直接的關(guān)聯(lián)，同時(shí)和金屬內(nèi)部因素也有著直接的關(guān)聯(lián)?；诠に囎冃螠囟鹊目刂疲鸵侠淼目刂谱冃瘟αW(xué)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)金屬合金塑性的有效性分析，合理的選擇變形溫度，做好變形量的規(guī)模化分析和應(yīng)用。

擺動(dòng)輾壓半軸鍛件的熱塑性變形過(guò)程，越來(lái)越注重晶內(nèi)滑移以及晶內(nèi)孿生的現(xiàn)象，同時(shí)基于金屬熱塑性變形的過(guò)程，融合高溫能量的金屬原子間距分析，和原子間的振動(dòng)頻率有著直接的關(guān)聯(lián)，在高溫能量的滑移過(guò)程，確定交滑移的應(yīng)用，促進(jìn)晶粒之間的有效性變形。

2.2 成形工藝流程

汽車半軸擺輾成形工藝性的特征應(yīng)用，確定汽車半軸材料以及鍛溫度的功能性分析，這種熱聚料的擺輾階段，需要融合汽車半軸桿部的原材料，確定棒料的長(zhǎng)度，做好氧化皮以及表面的突起過(guò)程，結(jié)合金屬鍛造溫度的控制，實(shí)現(xiàn)棒料的局部性加熱。

關(guān)于裝料的應(yīng)用過(guò)程，融合擺輾成形的多種功能性特點(diǎn)，保證有著固定不動(dòng)的凹模結(jié)構(gòu)，促進(jìn)預(yù)鍛成形的加工。一旦結(jié)束預(yù)鍛成形之后，就要對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，做好頂料的規(guī)?；b置和應(yīng)用。

汽車半軸鍛件擺輾工藝的確定，結(jié)合棒料的長(zhǎng)度，做好機(jī)器下料的切割管理，同時(shí)突出表面銹蝕性的管理應(yīng)用，確定金屬鍛造的溫度范圍，做好棒料的局部性加熱處理。

3 汽車半軸擺動(dòng)碾壓的模擬實(shí)驗(yàn)

3.1 選定工藝參數(shù)，確定指標(biāo)

擺輾機(jī)器參數(shù)的擺頭轉(zhuǎn)速用n表示，取值為200r/min，擺頭傾角用表示，取值為3°。每轉(zhuǎn)壓下量用S表示，取值為6mm/r，滑塊進(jìn)給速度用V表示，取值為20mm/s，坯料規(guī)格為圓棒料，用表示，取值為36mm。接觸面積系數(shù)的確定，融合接觸面積坯料的截面積分析，結(jié)合接觸面的形狀和大小，做好接觸面積的功能性參數(shù)確定，在擺頭以及坯料接觸面的螺旋面確定過(guò)程，融合螺旋面的平面結(jié)構(gòu)，做好進(jìn)給量移動(dòng)值的功能性分析。

3.2 設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)

高徑的不同，同樣也直接影響著聚料擺輾成形汽車半軸熱加工過(guò)程，對(duì)于鍛件過(guò)程，不僅僅產(chǎn)生了熱量，同時(shí)也損失了一大部分的熱量。金屬成形的熱能分析，就要做好金屬邊形的熱機(jī)耦合過(guò)程，結(jié)合高精度的耦合分析，促進(jìn)工藝的仿真應(yīng)用。軟件模塊的分析過(guò)程，需要?jiǎng)?chuàng)建幾何模型，做好零件的設(shè)計(jì)工作，同時(shí)做好有限元準(zhǔn)備零件的分析和管理，對(duì)邊界條件進(jìn)行創(chuàng)建，并合理的選擇分析的類型，做好結(jié)合邊界條件的定義工作，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；瘎澐痔幚?，做好網(wǎng)格尺寸的定義管理工作。

3.2.1 建立有限元模型

建立有限元模型的時(shí)候，需要確定模具的模型結(jié)構(gòu)，融合上模擺頭模型的功能性分析，做好軟件的建模處理。

通過(guò)進(jìn)一步的劃分坯料的網(wǎng)格，同時(shí)做好溫度的合理設(shè)置。對(duì)于坯料網(wǎng)格定義階段，結(jié)合網(wǎng)格的劃分過(guò)程，并做好自由化分管理。設(shè)定DEFORM-3D邊界，關(guān)于熱塑性的處理過(guò)程，融合具體的摩擦系數(shù)，實(shí)現(xiàn)模具的余熱處理和應(yīng)用。

3.2.2 分析擺動(dòng)碾壓運(yùn)行過(guò)程

擺動(dòng)輾壓運(yùn)行階段，需要結(jié)合不同的高徑比進(jìn)行分析，3s的擺動(dòng)時(shí)間，分析擺動(dòng)高徑比為0.80.91.0的坯料成形情況。

擺輾3s之后，需要結(jié)合高徑比進(jìn)行規(guī)?；治?，確定金屬坯料的規(guī)模化分析，同時(shí)也要做好椎體模的功能性施壓處理，有著正常的彎曲狀態(tài)，一旦存在過(guò)度的彎曲，對(duì)鍛件質(zhì)量帶來(lái)直接的影響。6s的擺動(dòng)時(shí)間，擺動(dòng)高徑比為0.8、0.9、1.0的坯料成形情況。

坯料聚料對(duì)稱性的分析過(guò)程，逐漸的出現(xiàn)了金屬偏移狀態(tài)，同時(shí)也有著較為嚴(yán)重的成形質(zhì)量。當(dāng)9s的擺動(dòng)時(shí)間，擺動(dòng)高徑比為0.8、0.9、1.0的坯料成形情況。

3.2.3 結(jié)果分析

模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，就要結(jié)合實(shí)驗(yàn)參數(shù)的高徑比進(jìn)行分析，做好凹模具的采集工作，尤其是預(yù)成形的階段，就要提高凹模受到的最大應(yīng)力，同時(shí)做好凹模頂桿的功能性載荷分析，提高擺輾力的幅值。

高徑比越大，荷載越小。頂桿工作環(huán)節(jié)，需要結(jié)合擺輾力的功能性分析，融合模擬數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定頂桿的荷載情況，同時(shí)做好液壓缸的數(shù)據(jù)參數(shù)分析，確定鍛件代表性的位置情況，確定應(yīng)力的具體情況，同時(shí)也要確定橫軸的時(shí)間以及縱軸時(shí)間。

不同的高徑比，在不同階段產(chǎn)生不同的變化狀態(tài)，同時(shí)基于小幅的變化過(guò)程，需要確定坯料的凹模摩擦力情況，盡可能的突破坯料的受力狀態(tài)，基于坯料的成形過(guò)程，就要避免產(chǎn)生較大的應(yīng)力波動(dòng)，提高鍛件的質(zhì)量。P5位置點(diǎn)有著不均勻的變化程度，同時(shí)其余四個(gè)點(diǎn)也有著不規(guī)律的變化狀態(tài)，對(duì)鍛件質(zhì)量帶來(lái)了直接的影響?；谀M實(shí)驗(yàn)性的分析，融合坯料的成型分析，同時(shí)避免凹模應(yīng)力的產(chǎn)生，盡可能的減少凹模變形摩擦力。在不均勻的摩擦力情況下，盡可能的將金屬流動(dòng)減少。

4 汽車半軸擺動(dòng)碾壓成形實(shí)驗(yàn)研究

汽車半軸擺動(dòng)輾壓成形實(shí)驗(yàn)的分析過(guò)程，就要做好聚料擺輾成形的試驗(yàn)性分析。通過(guò)采取DTW99-100型號(hào)的一種擺輾機(jī)，結(jié)合水平方法做好臥式擺輾鍛造機(jī)的處理，在主電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺輾過(guò)程，盡可能的結(jié)合擺頭凸模的工件局部性加壓處理，做好加熱工件塑性的整體性變形，做好尺寸鍛件的有效性處理和應(yīng)用。

4.1 實(shí)驗(yàn)方案的分析

實(shí)驗(yàn)方案的確定，結(jié)合聚料擺輾工藝的多種功能型號(hào)分析，做好擺輾機(jī)的聚料擺輾處理，確定實(shí)驗(yàn)試樣的一種強(qiáng)度和硬度，同時(shí)也要做好組織性能的規(guī)模化分析，結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)的一種分析，并保證汽車半軸有著較好的工藝參數(shù)情況。

機(jī)架上固定擺輾機(jī)的擺頭，在電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械傳動(dòng)的狀態(tài)下，做好液壓缸的固定處理，同時(shí)做好坯料的坯料的加工型處理。基于預(yù)成型的保壓處理過(guò)程，確定工件的擺輾成形處理，做好原有擺輾機(jī)的功能性改造處理。

4.2 改造方案的確定

擺輾機(jī)進(jìn)行改造的過(guò)程，就要加大推動(dòng)坯料的進(jìn)給力可以采取兩種不同的方案。對(duì)于第一種方案而言，主要是結(jié)合液壓增壓結(jié)構(gòu)的處理，確定液壓系統(tǒng)，在液壓增壓過(guò)程，確定系統(tǒng)的工作壓力。增壓缸的設(shè)計(jì)，確定活塞缸的工作壓力，確定液壓系統(tǒng)的泵出口壓力，在高壓腔內(nèi)壓力的計(jì)算下，和工作壓力相滿足。第二種方案是常規(guī)方案，主要是結(jié)合外接液壓系統(tǒng)做好原機(jī)器滑塊的隔板處理，并保證有著更大的液壓缸。

4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

關(guān)于聚料擺輾成形工藝性的研究而言，主要是結(jié)合傳統(tǒng)工藝性的特征應(yīng)用，做好強(qiáng)度對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析，基于模擬性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的探討。坯料成形過(guò)程有著逐漸變化的應(yīng)力，尤其是0.8的坯料，有著較小的應(yīng)力變化，但是有著均勻的受力情況，和傳統(tǒng)工藝成形過(guò)程比較的接近。但是基于硬度分析的過(guò)程，需要進(jìn)一步的確定位置的取值過(guò)程，盡可能的分析桿部以及盤(pán)部之間的相互連接，逐漸形成了一種獨(dú)特的金相組織?；贒K7740型線切割機(jī)的一種實(shí)驗(yàn)性的加工處理過(guò)程，融合金相試樣的鑲嵌處理，并做好試件的磨平以及磨光處理，做好金相顯微鏡的及時(shí)觀察和處理工作。盤(pán)部有著均勻的聚料擺輾金相組織，同時(shí)和傳統(tǒng)工藝的半軸相同?；诒P(pán)面階級(jí)的，聚料擺輾工藝在珠光體中有著帶狀的分布，強(qiáng)度分布相對(duì)均勻。不同于傳統(tǒng)工藝的特征，聚料擺輾工藝性的研究，更是有著較多的半軸組織晶體結(jié)構(gòu)，同時(shí)也有著相對(duì)細(xì)小的組織均勻晶粒。

基于聚料擺輾成形工藝，基于傳統(tǒng)工藝性的研究分析，就要確定位置的硬度值，并做好強(qiáng)度值的具體規(guī)?；治觯龊盟苄宰冃慰沽Φ囊?guī)模化應(yīng)用。在繼續(xù)塑性變形的過(guò)程，盡可能的提高工件的硬度值，并提高工件的強(qiáng)度值。在單一工件硬度分析的過(guò)程，需要進(jìn)一步的滿足汽車半軸的多種要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，汽車半軸擺動(dòng)輾壓技術(shù)的研究得出汽車車輪結(jié)合橋殼的形式，對(duì)汽車有著較強(qiáng)的支持作用，促進(jìn)汽車的便利性維修管理。塑性變形往往是材料的一種狀態(tài)，基于變形量的分析，就要做好金屬的多種成型規(guī)定處理，在金屬合金作用下，分析金屬內(nèi)部的內(nèi)力特征，改變了原子的間距，盡可能的確定變形的具體溫度，促進(jìn)金屬的順利成型。汽車半軸鍛件需要融合法蘭盤(pán)的桿部直徑分析，結(jié)合汽車半軸坯料進(jìn)行功能性分析，確定法蘭盤(pán)變形的多種金屬鍛件，有著突出的盤(pán)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)也有著比較復(fù)雜的擺輾成形過(guò)程。聚料擺輾工藝汽車半軸的加工階段，往往有著較好的分布均勻性，同時(shí)模具邊緣接觸部分的應(yīng)用，融合具體的質(zhì)量需求，確定傳統(tǒng)工藝的硬度以及強(qiáng)度，并做好金相組織的對(duì)比分析。

河南省高等學(xué)校青年骨干教師培養(yǎng)計(jì)劃，2018GGJS251。

參考文獻(xiàn)：

[1]束學(xué)道，趙朋.汽車半軸楔橫軋機(jī)動(dòng)態(tài)特性[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（12）：? 1254-1258.

[2]王福磊，張大偉，婁海航等.預(yù)處理對(duì)感應(yīng)淬火40Cr汽車半軸組織與扭轉(zhuǎn)性能的影響[J].熱加工工藝，2013，42（14）：157-159，162.