汽車前橋工藝設(shè)計需要注意哪些
汽車前橋總成也叫從動橋,是用傳遞路面作用于作業(yè)機械的垂直力、縱向力和橫向力的機構(gòu)。裝在前橋上的從動輪,除支承部分車重外,還起導(dǎo)向作用。
前橋的一般受力情況,以垂直方向和水平方向的負(fù)荷大。當(dāng)作業(yè)機械靜止時,從動橋象一簡支梁,兩端支點在輪胎接地中心的正上方,作業(yè)機械的重量作用在梁與車架的連接處。此時,從動橋主要承受彎曲力矩,用工字梁較為合理。但是對從動橋裝有制動器當(dāng)作業(yè)機械制動時,則它還有承受扭矩的作用,這樣的話,宜采用圓形或長方形斷面梁較合理。綜合考慮以上因素,可根據(jù)結(jié)構(gòu)與強度需要采用變斷面梁。
前橋載荷的確定由作業(yè)機械在水平路面直線行駛或制動時,受力情況是隨作業(yè)機械重量、路面況、行駛速度、作業(yè)情況等因素的改變而改變的。如作業(yè)機械在崎嶇不平的不平路上上行駛,要比在平坦路面直線等速行駛時的載荷大得多,并且多為沖擊載荷。目前對于前橋的強度設(shè)計,常通過以下三種嚴(yán)重工況求得其計算載荷:
工藝要求:因為汽車前橋總成承受了汽車總重量中很大一部分質(zhì)量,而且受力情況也很復(fù)雜,是前橋中一個很重要的零部件。而且針對目前生產(chǎn)前梁的主要方法,我們采用的加工工藝是鍛造的加工方法現(xiàn)在常用的鍛造方法有自由鍛、模鍛和胎模鍛等。由于前軸的形狀比較復(fù)雜,而且它對機械性能和使用壽命的要求較高,因此我們對前軸采用了模鍛的方法。 模鍛是將加熱后的坯料放在鍛模模膛內(nèi),在鍛壓力的作用下迫使坯料變形而獲得鍛件的一種加工方法,坯料變形時,金屬的流動受到模膛的限制和引導(dǎo),從而獲得與模膛形狀一致的鍛件。
對于模鍛零件,一般要符合下列幾個原則:
1) 鍛件應(yīng)具有合理的分模面,以滿足制模方便,金屬易于充滿模膛,鍛件便于出模及減少余塊要求。
2) 鍛件上與分模面垂直的非加工表面,應(yīng)設(shè)計有結(jié)構(gòu)斜度。
3) 在滿足使用要求的前提下,鍛件形狀應(yīng)力求簡化,尤其應(yīng)避免薄片、高肋、高臺等結(jié)構(gòu)。
4) 應(yīng)盡量避免窄溝、深槽和深孔、多孔結(jié)構(gòu),以便于模具制造和延長模具壽命。
我們所設(shè)計的前軸在鍛造過程中一定要注意以下幾個問題:
1)模鍛斜度
為便于金屬充滿模膛及模膛中取出鍛件,鍛件上與分模面垂直的鍛件表面必須附加斜度,這個斜度稱為模鍛斜度。鍛件外壁上的斜度稱外模鍛斜度,內(nèi)壁上輕型貨車前橋總成設(shè)計 。
2)圓角半徑
鍛件上所有面與面的相交處,都必須采取圓角過渡。 鍛件內(nèi)圓角(在模膛內(nèi)是凸出部位的圓角)的作用是減少鍛造時金屬流動的摩擦阻力,避免鍛件被撕裂或纖維組織被拉斷,減少模具的磨損,提高使用壽命。鍛件外圓角(在模膛內(nèi)是凹入部分的圓角)的作用是是金屬易于充滿模膛,避免模具在熱處理或鍛造過程中因應(yīng)力集中而導(dǎo)致開裂。
前梁還需要進(jìn)行熱處理。目的是為了調(diào)整硬度,便于切削加工;消除內(nèi)應(yīng)力,防止切削加工時變形;均勻組織,細(xì)化晶粒等。 前梁的鍛件采用退火、正火處理。若正火后硬度仍高,可再加高溫回火處理,回火溫度約560~660℃。