汽车转向节锻造方式对加工工艺性的影响

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1、M慨汽车转向节锻造方式对加工工艺性的影响湖北神力锻造有限责任公司(丹江口442700)李环宇汽车转向节是汽车前桥总成上的重要零件，是面、圆锥面、螺纹面，以及与轴心线垂直的轴肩、过一种典型的复杂叉形件，一般采用水平分模和立式渡圆角和端面组成的回转体；法兰盘部分包括法兰分模两种锻造成形工艺生产锻件。本文通过对两种面、均布的联接螺栓通孔和转向限位的螺纹孔；又架不同锻造工艺生产的锻件的分析，初步探讨转向节是由转向节的上下耳和法兰面构成叉架形结构。锻件的分模形式、余量分配及锻造错差等对其加工工艺性的影响，并对在加工过程中夹具设计和定位支承轴部分＼面的选择等方

2、面提出借鉴。TL刊I部分1．结构特点如图1所示，转向节形状较复杂，集中了轴、孔、盘环及叉架等零件的结构特点，主要由支承图1转向节结构示意轴、法兰盘、叉架3大部分组成。支承轴部分的结构形状为阶梯轴，其结构特点是由同轴的外圆柱2．锻造方式对于加工工艺性的影响转向节机加工主要工艺流程为：铣轴颈端面，打两端中心孔一粗车法兰盘端面和支撑轴轴颈一半精车、精车支撑轴颈、圆角一精车法兰，车尾端螺纹一钻、攻法兰面螺纹一粗、精铣上下耳环内外端面一粗钻、精镗主销孔一表面淬火(根据需要)一精磨大小轴承颈及圆角一打刻标识一检验、入库。由于锻件生产方式不同(即水平和立式分图4

3、Q235~惰板碳氮共渗淬火改进工艺模)，在进行锻件设计时的分模面布置、加工余量分配及锻件错差和厚度公差对于转向节的加工会产表2乙客户Q235钢惰板按新工艺执行后表面淬火硬度(HRA)生不同的影响。尤其是在铣轴颈端面打中心孔，序号齿部轮辐部车、磨支撑轴颈(见图2A、B部位)及法兰盘端l82、81、8281、80、80面，加工法兰盘上与转向节臂和制动器联接的螺纹282．5、83、8280、81、81孔，以及加工叉架部分的又I：1端面及主销孔等工序381、81、8279、80、78上(见图2C、D部位)产生的影响尤其明显，因此482、82、8181．5、

4、78、79在进行机加工工艺设计及夹具定位面选择时，必须MW(20130109)根据锻件的生产方式不同而采取相应对策。5~,l0liJ：20箩瑚熬碧倦辱参磊一热。⋯加’工——ww~．meto／workinllgSO．com／k"Form／rig靠，因此在锻件上会形成沿锻打方向的厚度尺寸波动，通常公差为±lmm左右；而由于上下模具错移产生的错差一般为±1．5ram左右。而立式分模锻件的分模面选在垂直于支撑轴且通过法兰的中心，但C锻件的形状决定了其分模面为一曲面。从图3可以看出，C—C所示曲面为其分模面，那么锻打方向垂直于分模面，即沿D一所示方向。}B图

5、2转向节加工工件示意}B从锻造工艺的角度来看，转向节锻件的特点为：支承轴细长、法兰较大且有时为异型面，又架与支撑轴中心线偏转一个角度且形状复杂，按』照GB12362—2003钢质模锻件公差及机械加工余量》中的锻件形状复杂系数：S=mi／mn(其中mi为锻件质量，mn为锻件包容体质量)计算可知，均小于0．16，因此其复杂系数为4，为典型的复杂又形件。图3水平和立式锻件示意转向节锻件的生产有两种方式：一种为水平分模这种方式生产的锻件在加工余量分配上与水平方式(简称平面分模)，即以锻件中心平面为分模面分模锻造生产的锻件不同，由于上模锻件的拔模需的锻造方式

6、，因支撑轴部分与法兰和又架部分的截面要，不形成倒拔模，因此在上下叉口的内倾一侧需相差较大，锻造过程中为合理分配坯料致使制坯非常添加余量，使其形成正拔模，主要部位如图3E、复杂，即便如此，在支撑轴和法兰连接处还是会存在F两处所示。而支撑轴部分除正常添加余量外，为较大飞边，并沿轴向逐渐减少，直到尾部才能达到正便于支撑轴部位拔模，沿轴向另外添加1。一1．5。常宽度，此种方式锻造的材料利用率较低。的拔模斜度，假设支撑轴长200ram，那么由于拔另一种为垂直分模方式(简称立式分模)，即模斜度的添加，从小轴端到法兰根部支撑轴外颈以法兰中心平面为基础，兼顾两侧叉

7、子型腔的垂直的额外添加的余量将从0增加至0．35~0．5(额外余分模方式，这种锻造方式可以在预锻时采用封闭式量d=200tan(1。一1．5。))。锻件厚度公差通常锻造技术，正挤出轴部和反挤出两侧叉部，然后终为±1．5mm左右，沿D—J[)向产生，错差一般为±锻成形并排出多余金属。因预锻是利用闭式型腔对1．5ram左右，垂直于D—D方向产生。金属进行限制，迫使金属在三向压应力作用下流向从上面所列两种方式生产锻件存在的余量和公型腔深处，可大幅减少飞边金属消耗。差等因素的不同影响，在进行加工工艺设计时必须水平分模和立式分模转向节锻件的锻造公差及加以考虑

8、，否则将对转向节的加工质量造成影响。加工余量布置分析：在采用水平分模锻造转向节需重点关注的加工影响有：时，其分模面通常选在