V型推力桿加工工藝分析研究

1、bbc-2919010型v型推力桿加工工藝分析研究一 選題的目的和意義推力桿主要是應(yīng)用在載重汽車或客車的非獨(dú)立懸架的單軸或雙后橋重型汽車上，連接著車架與車橋，其目的主要是為了克服鋼板彈簧只能傳遞垂直力和側(cè)向力面不能傳遞牽引力、制動(dòng)力及其相應(yīng)的反作用力矩，目前，各型推力桿廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大主機(jī)廠所生產(chǎn)的載重汽車和客車上。載重汽車懸掛用推力桿總成裝置，作為汽車多軸懸掛系統(tǒng)有組成部份，通常設(shè)置在載重汽車中、后橋上：其一端與車身鉸接，另一端則與中橋相鉸接：其作用主要是傳遞縱向力及其力矩和橫向力及其力矩，如牽引力，制動(dòng)力及汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力等。 傳統(tǒng)的推力桿是用兩個(gè)端頭、一根桿身通過(guò)鉚合連為一體，只有一

2、個(gè)尺寸關(guān)系，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)方便，產(chǎn)品質(zhì)量較易保證的特點(diǎn)，而bbc-2919011推力桿因其外形酷似v字型，故形象地稱為v型推力桿，與普通推力桿不同，它是在一個(gè)v型（即bbc-2919013端頭）端頭上通過(guò)桿身與另外兩個(gè)端頭鉚結(jié)而成，在一付推力桿上有三個(gè)不同的端頭，相互間具有嚴(yán)格的尺寸關(guān)系。 二 bbc-2919010型v型推力桿加工的工藝分析1.工裝設(shè)計(jì)（1）車夾具設(shè)計(jì) 由于普通端頭的毛坯其分模面在產(chǎn)品的中心，坯件的反面是較為平整的一個(gè)大平面，因此產(chǎn)品的定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，而作為專業(yè)的端頭加工單位，對(duì)普通端頭的加工均設(shè)計(jì)制造有較為成熟的工裝夾具，產(chǎn)品質(zhì)量容易保證，加工較為容易，工裝也簡(jiǎn)單，

3、而bbc-v型端頭則不同，由于產(chǎn)品向外突出的兩桿部間具有4829的角度要求，且兩桿部與孔的軸心線在同一平面上，故坯件的分模面在兩桿部的軸心平面上，坯件反面底部由于具有分模面的切邊和撥模斜度，故產(chǎn)品反面不平整，造成產(chǎn)品定位困難，因此，為使其能順利加工，同時(shí)減少夾具的設(shè)計(jì)制造費(fèi)用，首先直接選擇了標(biāo)準(zhǔn)的320mm三爪卡盤，同時(shí)設(shè)計(jì)了如下所示的專用夾爪，產(chǎn)品加工時(shí)的夾持方位如圖3所示。圖3（2）仿形用夾具設(shè)計(jì) v型端頭在仿竹節(jié)時(shí)，由于兩桿部間有4829的角度，因此每桿相對(duì)于缸孔端面就有一定的角度，為使其能正常加工出桿部竹節(jié)，就必須以缸孔及其端面為基準(zhǔn)，以端頭正面定位，消除三個(gè)自由度（兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，一

4、個(gè)平面移動(dòng)自由度），而缸孔心部則以短圓柱定位消除兩個(gè)移動(dòng)自由度，另外一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度則利用芯軸與桿部頂針消除，這樣六個(gè)自由度均已消除，從而使得夾具定位可靠，故只需在設(shè)計(jì)出的夾具體上安裝一個(gè)與鉛垂方向有2415角度的定位短芯柱，就能使桿部保持水平，滿足加工條件，加工出合格產(chǎn)品。而在加工另一桿部竹節(jié)時(shí)，為使定位基準(zhǔn)保持一致，必須重新設(shè)計(jì)角度與上述定位芯柱一致，但落差不同的定位芯柱，在加工時(shí)只需將其安裝在夾具體上，即可加工出合格產(chǎn)品。仿形夾具如圖4所示。圖42.設(shè)備選用通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的分析，發(fā)現(xiàn)雖然該產(chǎn)品的尺寸精度和表面粗糙度要求并不太高，但是由于該產(chǎn)品的外形尺寸較大，重量較重，因此較小的設(shè)備是無(wú)法滿足加

5、工要求的，故根據(jù)車間的現(xiàn)有的設(shè)備狀況，決定選用c630承擔(dān)該產(chǎn)品孔的加工任務(wù)。在仿竹節(jié)時(shí)，由于產(chǎn)品的回轉(zhuǎn)半徑大（240sin4829=180mm）、產(chǎn)品重，故必須選用剛性好、效率高的機(jī)床，因此，選用ce7132仿形機(jī)床。 （1）切削用量的確定 在加工本產(chǎn)品車內(nèi)孔時(shí)，假設(shè)工件和夾具的總的不平衡質(zhì)量為m，質(zhì)量中心到回轉(zhuǎn)中心的距離為旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力為q，當(dāng)離心力q與切削分力fr方向相反時(shí)圖5（a）所示，力q將工件推向刀具，此時(shí)切削深度為最大，工件與刀具之間由力q和力fr之差所引起的的y 方向的相對(duì)位移（讓刀）最小，設(shè)為ymin；圖5（b）表示q與fr密切協(xié)作完全同向時(shí)，力使工件離開(kāi)刀具，此時(shí)，切

6、削深度為最小，而工件與刀具之間由力q和力fr之和所引起的y方向的相對(duì)位移（讓刀）最大，設(shè)為ymax由于位移不同而產(chǎn)生在半徑方向的加工誤差r為 而離心力 式中 n不平衡質(zhì)量的轉(zhuǎn)速，r/min。 圖5（2）推力桿的鉚合 在端頭、桿身加工完畢后，即可進(jìn)行推力桿的鉚合。推力桿的鉚合一般是將桿身放入加熱設(shè)備中，加熱至桿身的相變溫度以下在再結(jié)晶溫度以上然后將桿身與端頭同時(shí)放入鉚合模中，利用油壓機(jī)壓力將端頭桿身鉚結(jié)為一體；桿身的材料一般為35鋼，由鐵碳合金相圖知道35鐵的絕對(duì)熔化溫度t熔為1420，相變溫度為770左右，而再結(jié)晶溫度t再=0.4t熔，當(dāng)桿身加熱溫度超過(guò)再結(jié)晶溫度時(shí),則金屬的塑性良好，變形抗力

7、低，消耗較小的功即可得到較大的變形，同時(shí)能獲得較高機(jī)械性能的再結(jié)晶。所以，在鉚合時(shí)桿身的加熱溫度一般控制在75020,并且使其加熱溫度均勻，以達(dá)保證產(chǎn)品鉚合質(zhì)量目的。鉚合鉚痕淺 （1）必須嚴(yán)格控制桿身的加熱溫度，使鉚合區(qū)的溫度均勻，避免桿身出現(xiàn)過(guò)熱、過(guò)燒現(xiàn)象，影響桿身的金相組織，從而影響到整個(gè)推力桿的質(zhì)量。 （2）保證油壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，壓力必須達(dá)到工藝文件所規(guī)定的鉚合壓力要求，同時(shí)對(duì)油壓機(jī)的工進(jìn)速度加以嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)過(guò)快（影響到端頭軸心線間的平行度或垂直度）、過(guò)慢（此時(shí)桿身已經(jīng)冷卻，變形抗力加大，從而造成推力桿鉚痕淺）。端頭中心距尺寸超差出現(xiàn)此種問(wèn)題主要是： （1）工裝鉚具調(diào)整時(shí)鉚具尺寸就

8、超差，造成推力桿鉚合后長(zhǎng)度尺寸超差，屬人為因素，由施工員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、自身素質(zhì)決定，需在鉚合實(shí)踐中摸索積累經(jīng)驗(yàn)，減少此類誤差出現(xiàn)的機(jī)率。 （2）工裝、鉚具的定位芯柱間隙較大，使得產(chǎn)品的定位不準(zhǔn)確，在鉚合時(shí)容易出現(xiàn)推力桿的長(zhǎng)短尺寸不穩(wěn)定，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。為解決此類問(wèn)題，首先在鉚具的設(shè)計(jì)中選擇合適的公差配合，如在車間所有使用的鉚具其定位芯柱與鉚具體間的尺寸及配合均為60h7/g6，使定位芯柱在鉚具體間既可滑動(dòng)以不致于有較大的間隙，一旦發(fā)現(xiàn)定位芯柱松動(dòng)時(shí)就必須從新更換，以確保定位尺寸的準(zhǔn)確性。鉚合時(shí)推力桿兩邊鉚痕不對(duì)稱，影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量 此種問(wèn)題的出現(xiàn)則主要是桿身和端頭的竹節(jié)在加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。

9、由于推力桿在鉚合過(guò)程中其桿身的定位是靠端頭桿部竹節(jié)處的倒角部分定位的。如果桿身在加工過(guò)程中其長(zhǎng)度尺寸出現(xiàn)極限下偏差、車孔時(shí)兩端的倒角大小尺寸未控制好以及端頭仿軸竹節(jié)時(shí)至孔的中心尺寸未控制好時(shí)均會(huì)對(duì)鉚合時(shí)的產(chǎn)品的外觀帶來(lái)影響。而解決的辦法就是嚴(yán)格按照工藝文件的要求控制桿身、端頭的加工尺寸，確保產(chǎn)品的加工質(zhì)量。 圖6三 結(jié)論1 結(jié)論通過(guò)對(duì)工裝、設(shè)備、刀具以及切削用量的設(shè)計(jì)選用和加工中出現(xiàn)影加工質(zhì)的因素進(jìn)行修正，使其能正常地加工出較為復(fù)雜的v型端頭,且產(chǎn)品的加工質(zhì)量穩(wěn)定，達(dá)到了圖紙要求。對(duì)鉚具的合理設(shè)計(jì)充分地利用了公司現(xiàn)有設(shè)備，同時(shí)針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)問(wèn)題的及時(shí)分析、解決,使其能順利地開(kāi)發(fā)出具有國(guó)際

10、先進(jìn)水平的v型推力桿,滿足了用戶需求,也為開(kāi)發(fā)其它推力桿提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，因此v型推力桿的開(kāi)發(fā)是成功的,它填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此種推力桿生產(chǎn)的空白，具有極為廣泛的市場(chǎng)前景和極高的經(jīng)濟(jì)利益。所設(shè)計(jì)v型推力桿結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理， 自動(dòng)化程度較高 ，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。2 不足所設(shè)計(jì)v型推力桿沒(méi)有充分考慮到產(chǎn)品所需成本，并且同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在較大的差距。3 展望在未來(lái)工作當(dāng)中，要繼續(xù)努力工作認(rèn)真研究，爭(zhēng)取最大限度降低產(chǎn)品成本，積極學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品。4 體會(huì)通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力。回顧起此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感慨頗多。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，疑惑不斷出現(xiàn)，又不斷解開(kāi)，不僅鞏固了以前學(xué)得不扎實(shí)的專業(yè)課，而且擴(kuò)展了自己的專業(yè)知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)