汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工的關(guān)鍵技術(shù)研究

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)對(duì)于汽車的需求量在不斷增大，傳統(tǒng)的汽車零件制造技術(shù)已無(wú)法滿足當(dāng)前汽車市場(chǎng)的需求，因此汽車部件的制造技術(shù)也在不斷的革新，在當(dāng)前的汽車部件制造行業(yè)中，如何能生產(chǎn)出性能質(zhì)優(yōu)，低成本，高生產(chǎn)率的汽車零件，成為汽車行業(yè)迫在眉睫需要解決的問題。本文將以轉(zhuǎn)向節(jié)加工為研究對(duì)象，分析優(yōu)化轉(zhuǎn)向節(jié)加工技術(shù)的辦法。

關(guān)鍵詞：汽車轉(zhuǎn)向節(jié)；柔性制造技術(shù)；加工工藝

中圖分類號(hào)：U463.46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）33-0269-01

1 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)

汽車轉(zhuǎn)向節(jié)一般由細(xì)而長(zhǎng)的階梯桿部、帶有較大圓角的方形或近似方形的法蘭和兩個(gè)短而粗的前臂所組成，為典型的復(fù)雜枝叉類鍛件。傳統(tǒng)的錘上模鍛工藝是墩粗→拔桿制坯→預(yù)鍛→終鍛成形，傳統(tǒng)的熱模鍛壓力機(jī)上模鍛工藝方案是采用圓柱體棒料毛坯經(jīng)中頻感應(yīng)加熱后壓扁、立式墩頭及頭部壓扁三工步制坯，然后水平預(yù)鍛和終鍛成形閉。其突出的問題是鍛件的余量及公差大，飛邊金屬損耗大，材料利用率僅有72%左右，隨之帶來加熱能耗增加、機(jī)加工工時(shí)增加等問題。針對(duì)上述問題，有的學(xué)者提出了一些改進(jìn)措施，比如將水平預(yù)鍛改為立式預(yù)鍛，桿部為正向擠壓成形，頭部以法蘭為基準(zhǔn)面的反擠壓成形。改進(jìn)后飛邊金屬損耗明顯減少，鍛件質(zhì)量也明顯提高。綜上所述，汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件結(jié)構(gòu)及受力狀況復(fù)雜。因此，其精鍛工藝既要進(jìn)一步提高鍛件質(zhì)量，滿足國(guó)內(nèi)外特別是國(guó)外高端客戶的使用要求，又要降低生產(chǎn)成本，能為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

2 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工技術(shù)

2.1 柔性加工技術(shù)

此種加工方案是將柔性加工設(shè)備運(yùn)用到主銷孔及檔面整合的工序中。在此種加工方案中可以保證軌道機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行物料的運(yùn)輸，由此就解決了在零件加工運(yùn)輸過程中的加工精度不穩(wěn)、運(yùn)輸過程較長(zhǎng)、生產(chǎn)效率較低等此類的問題，但此種方案只適合某一種產(chǎn)品的大量生產(chǎn)，無(wú)法針對(duì)多種產(chǎn)品需求實(shí)現(xiàn)同時(shí)生產(chǎn)。一種加工方案是利用多組直線滑臺(tái)配合數(shù)控動(dòng)力頭，在此種方案中，主要是利用一系列的數(shù)控系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。利用數(shù)控設(shè)備能夠保證在加工過程中對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行精確的控制，降低在加工過程中可能會(huì)產(chǎn)生的變形概率。但由于此種工業(yè)技術(shù)只能對(duì)其生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，無(wú)法實(shí)現(xiàn)所有生產(chǎn)線生產(chǎn)效率的有效提升。

2.2 轉(zhuǎn)向節(jié)鑄件專用冒口加工

轉(zhuǎn)向節(jié)屬于經(jīng)常更換的零部件，所以市場(chǎng)需求量比較大。同時(shí)由于轉(zhuǎn)向節(jié)鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚變化比較大，熱節(jié)多且分散，可以說是汽車控制系統(tǒng)中最為復(fù)雜的零件。現(xiàn)有汽車球鐵轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)，基本都采用生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)，這也給該零件的鑄造工藝帶來了很大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有鑄造生產(chǎn)技術(shù)中大多采用水平分型的模式，方便在鑄件周邊布置冒口對(duì)鑄件熱節(jié)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)縮，但是存在工藝出品率低下、鑄件縮松廢品率高、清理打磨量大的問題。為解決上述技術(shù)問題，鑄造技術(shù)人員采用發(fā)熱冒口對(duì)鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)存在以下問題：①采用常規(guī)的發(fā)熱冒口在轉(zhuǎn)向節(jié)鑄件上沒有空間放置，且并不能很好的解決其縮松問題，特別是在心部熱節(jié)區(qū)域。②現(xiàn)有工藝還需要在心部冒口無(wú)法補(bǔ)縮的地方，在熱節(jié)區(qū)域加冷鐵來促進(jìn)其快速冷卻，避免縮松；但是加冷鐵，降低了生產(chǎn)效率，提高了制造成本，冷鐵管理不善又會(huì)造成廢品率上升。③可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)補(bǔ)縮的高發(fā)熱冒口成本又極其貴，制造成本非常高，而且需要預(yù)先放置在模具上，預(yù)埋在砂型中，水平自動(dòng)造型線操作起來非常困難。

2.3 主動(dòng)懸架系統(tǒng)的車輛操控性能

汽車主動(dòng)懸架操控系統(tǒng)，主要包括前懸和后懸兩種結(jié)構(gòu)形式，在主動(dòng)懸架操控系統(tǒng)中使用低阻尼彈簧，進(jìn)行汽車行駛的減振設(shè)計(jì)。在以汽車行駛舒適性與平穩(wěn)性為目標(biāo)的前提下，通過多連桿結(jié)構(gòu)的阻尼設(shè)計(jì)，來完成車輛低阻尼系數(shù)減振器的安裝與調(diào)試，最后再對(duì)車輛操控性能進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)前按照《汽車穩(wěn)定性操縱試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對(duì)車輛以65km/h、80km/h速度行進(jìn)過程中，進(jìn)行車身轉(zhuǎn)盤角度、側(cè)傾角度、角速度與加速度等指標(biāo)的測(cè)試。在對(duì)汽車進(jìn)行減振器阻尼的優(yōu)化后，得出在蛇形車速情況下的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，車輛在蛇形障礙的行駛過程中，相比于同重量、排量和發(fā)動(dòng)機(jī)級(jí)別的車輛而言，汽車的側(cè)傾角度過大，車輛后置主動(dòng)懸架系統(tǒng)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的減震延遲，從而影響整個(gè)汽車的行駛操作。

2.4 零部件加工精度的優(yōu)化

加工工藝是通過特殊的手段或特定的手段來改變加工對(duì)象的形狀、尺寸和性質(zhì)，滿足其他機(jī)械制造設(shè)備的要求，滿足加工零件的要求，滿足加工過程的要求，以及零件的精度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。具體參數(shù)如幾何尺寸、形狀等，匹配度越高，零件的精度也就越高。通過工藝規(guī)程和工藝流程，以達(dá)到零件加工要求的精度。流程規(guī)劃主要用于滿足制造的要求，優(yōu)化書面記錄的流程，并簽署一定的規(guī)則，以便后續(xù)的流程可以按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，或其他類型的處理部分作為參考。這個(gè)過程是實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的處理過程，它直接與最終精度相關(guān)。此外還有很多因素，如工人的技術(shù)水平，專業(yè)的素養(yǎng)，設(shè)備的操作、加工產(chǎn)品的設(shè)置等等。轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車生產(chǎn)制造中必不可少的零部件，它必須符合標(biāo)準(zhǔn)零件制造的精度，才能供人們使用。因此，在加工過程中，必須保證零件加工的精度。轉(zhuǎn)向節(jié)加工方法眾多，不同企業(yè)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)加工精度的要求不同，因此需要科學(xué)合理的加工工藝，并不斷改進(jìn)轉(zhuǎn)向節(jié)加工的精度，只有準(zhǔn)確、合理的加工工藝才能生產(chǎn)出滿足實(shí)際需要的部件，兩者是不可分割的。

3 結(jié) 論

當(dāng)前汽車零件制造業(yè)的需求在不斷增大，利用傳統(tǒng)的汽車制造技術(shù)已無(wú)法滿足當(dāng)前的市場(chǎng)需求。為了滿足當(dāng)前的市場(chǎng)需求需要對(duì)傳統(tǒng)的加工方式進(jìn)行革新和優(yōu)化，針對(duì)筆者所研究的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工技術(shù)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外利用了一種新的柔性制造技術(shù)進(jìn)行加工，能夠有效提高零件的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的改進(jìn)型加工方案[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2017（06）：58～59.

[2]張 勇.某項(xiàng)目汽車轉(zhuǎn)向節(jié)強(qiáng)度分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（20）：30～32.

[3]劉 賽.汽車轉(zhuǎn)向節(jié)逆向重構(gòu)與誤差檢測(cè)應(yīng)用技術(shù)研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2017，39（09）：75～78+110.

[4]蒲志新，岳瑋琦，于英華.汽車轉(zhuǎn)向節(jié)靜動(dòng)態(tài)特性分析與多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，36（04）：421～426.

收稿日期：2018-10-16