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1、汽车工艺与材料AUTOMOBILETECHNOLOGY&MATERIAL·综述·文章编号:1003-8817(2000)03-0001-05汽车零件精密锻造技术动向朱伟成,刘春伟,徐成林,魏英,宋宝阳(中国第一汽车集团公司工艺研究所,长春130011)摘要:分别介绍了轴类件、外花键零件和齿轮毛坯件的精密锻造技术现状及其发展动向,阐述了目前我国汽车厂家在精密锻造方面的一些做法和想法,指出锻造技术人员必须开发出具有中国特色的精锻技术。关键词:精密锻造;技术;动向中图分类号:U463·06献标识码:A
2、另外,因为工厂已经有了普通锻造的工艺和设1前言备,还能应付目前产量的生产,如果新开发的精锻我国各汽车厂家的产量,特别是同一型号汽车工艺不能做到比切削加工更高的精度,并大幅度地的年产量和国际上大汽车厂比相差甚远(见表一),降低成本,工厂不会下决心淘汰现有设备去投资费这极大地影响了我国精锻技术在汽车制造厂家的发用很高的精锻设备。这就给我们提出了必须开发中展。汽车厂家也不能照抄照搬国外效率很高的精锻国特色的精锻技术的课题。工艺和设备,这就给工作在汽车厂的锻造工程技术下面从轴类件、外花键零件、齿轮毛坯件
3、的精人员提出了这样的要求,即a.采用的精锻设备负荷密锻造情况,分别介绍目前汽车厂家的一些想法和率要高;b.单台设备承担的精锻件品种不能太多;做法。c.锻件的精度要高,达到少无切削;d.精锻件的成2典型精锻件的发展动向本必须比切削加工工艺有较大幅度的下降。表11998年国内外主要汽车厂家产量2.1轴类零件国外汽车厂产量(万辆)国内汽车厂产量(万辆)中型载重车大致有56种轴类件;轻型载重车大通用878一汽集团28.97致有52种轴类件;前驱动轿车约有23种轴类件。从福特—沃尔沃772上海汽车集团23
4、.64轴类件的形状看,主要有三大类(见图1):大众475东风汽车集团19.12雷诺—日产470天津汽车公司15.53丰田446长安汽车公司11.53我国产量最大的车型是桑塔纳轿车,年产23万辆,夏利15万辆,捷达只有7万辆。在这种产量下,如果选用国外先进的精锻工艺和设备,一种零件一年的产量几天就能加工完,一台机床上安排上百种零件才能达到合理的设备负荷率,这从组织生产角度看是不可能的。所以,必须开发适合眼前产量的、图1汽车用轴类件分类经济的精锻设备和工艺。收稿日期:1999-12-21作者简介:朱
5、伟成(1946-),男,毕业于北京机械学院金属切削机床设计专业,后考入日本名古屋工业大学机械工学科水野高尔教研室,攻读金属塑性加工专业,获工学硕士学位,研究员级高级工程师。现任中国第一汽车集团公司工艺研究所所长,中国汽车工程学会制造分会理事长,中国锻压学会副理事长,哈尔滨工业大学兼职教授,吉林工业大学兼职教授,西安理工大学兼职教授。曾在国外杂志上发表论文4篇,国内杂志上发表论文12篇,获国家专利3项,机械部科技进步三等奖3项。2000年第3期—1—朱伟成等:汽车零件精密锻造技术动向a.最大直径在
6、一端;(适合冷挤压、楔横轧工艺);2.2冷精锻花键技术b.最大直径在中间;(适合冷挤压、楔横轧工艺);汽车厂加工花键的工艺有下列四种(见图4)。c.中间有小直径,二端有大直径(适合楔横轧工艺)。a.切削加工工艺;b.成形法冷打花键工艺;c.平板轴类件的制造在汽车厂目前有四种工艺:齿条展成法搓挤花键工艺;d.整体凹模正挤花键工艺。a.模锻;b.楔横轧;c.冷挤压;d.用棒料车制。四种工艺中,用棒料直接车制最不经济,目前我厂大约有10%左右的轴类件应用这种工艺;模锻的材料利用率只有60%左右,目前模
7、锻件大约占轴类件的80%左右;楔横轧工艺效率高,材料利用率高,我厂已有14种轴类件采用此工艺,下一步准备再购图3试挤的轴类件入规格更大的辊子直径1.5m的楔横轧机,再上8种轴类零件;目前我厂只有轿车变速箱中的输入轴和输出轴采用冷挤压工艺供应毛坯。冷挤压工艺提供的毛坯精度比楔横轧高,单边加工余量在0.5～1.0mm左右,切削性能也比楔横轧提供的轴毛坯好。这可能就是日本大力发展冷挤压制造轴类件毛坯技术,而不大力发展楔横轧技术的原因。日本冷挤压制造轴毛坯的技术已发展到相当高的水平,他们用图2所示多工位
8、冷挤压机,加工图2中长450mm、最大直径Φ80mm、二端带花键的轴,每分钟可以生产45件。图4加工花键的几种工艺目前汽车厂花键80%用铣削工艺加工,效率低,加工精度低。轻型和中型载重车的传动轴花键目前采用成形法冷打花键工艺,成形法冷打工艺是瑞士GROB公司发明的,精度比较高,但机床磨损后,恢复精度比较困难。设备价格昂贵,每台60万美元以上。我们认为不应再发展此工艺。变速箱中间轴又细又长,这几年开始用搓花键工艺生产,此工艺生产效率高,产品精度高,径跳可图2多工位冷挤压机及制件以控制在0.03mm
