一种汽车前轴生产线及加工方法与流程

本发明涉及汽车前轴锻造技术领域，特别是涉及一种汽车前轴生产线及加工方法。

背景技术：

汽车的转向是利用前轴总成的摆转完成的，前轴是前轴总成中的主要部件，除了承受汽车重量外，还承受地面和车架之间的垂直载荷、制动力、侧向力以及侧向力所引起的弯矩等，是汽车上承受载荷较大的重要保安件之一，要求具有较高的强度和疲劳寿命。前轴形状复杂，虽然左右形状对称，但其截面起伏较大，特别是钢板位、限位块部位具有深而窄的截面，这些都给锻造工艺带来困难。

传统的锻造方法是采用多次加热多次锻压法，使用多次加热多次锻压法生产的前轴存在内部组织不均匀、成型率低、性能指标低的问题，且工件在空冷后再进行热处理，不仅工艺繁琐，而且能耗大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车前轴生产线及加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，使毛坯原料只需一次加热并快速精密锻压成型，以提高工件的内部组织均匀性、性能指标和加工成型率，减少能源消耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种汽车前轴生产线，包括依次设置的自动锯床、智能中频感应加热设备、锻压整形设备、热处理智能自动输送设备和闭环保温加热热处理设备；所述自动锯床、智能中频感应加热设备和锻压整形设备之间的工件由智能机器人手臂运输。

进一步地，所述智能中频感应加热设备设有双层保温隔热结构。

进一步地，所述智能中频感应加热设备包括基于模糊神经网络控制的温度闭环控制系统。

进一步地，所述锻压整形设备包括辊锻压力机和电动螺旋压力机，所述辊锻压力机用于对工件进行精密成形辊锻，所述电动螺旋压力机用以对工件进行整体模锻。

进一步地，所述汽车前轴生产线的闭环保温加热热处理设备之后还包括依次设置的吊钩式抛丸机、磁粉探伤机、液压校直机和气动喷涂机，所述闭环保温加热热处理设备、吊钩式抛丸机、磁粉探伤机、液压校直机和气动喷涂机之间的工件由智能机器人手臂运输。

本发明还提供了一种汽车前轴的加工方法，包括如下步骤：下料、加热、滚挤、压弯、预锻、终锻、切边、校正和热处理；具体为将原材料运送至自动锯床切割成预设大小的毛坯工件；将切割后的所述毛坯工件输送至智能中频感应加热设备加热至1100～1200℃；将加热后的所述毛坯工件输送至锻压整形设备进行滚挤、压弯、预锻、终锻、切边和校正，其中终锻时工件的温度为750～850℃；热处理智能自动输送设备将锻压整形设备处理后的工件输送至闭环保温加热热处理设备，在工件余热温度基础上对工件进行加热和热处理。

进一步地，所述滚挤是将加热后的毛坯工件加工为具有一定横截面形状的工件；所述压弯是将滚挤后的工件在轴向方向弯折出一定的角度；所述预锻和终锻将压弯后的工件按照模具形状锻造出所需的形状；所述切边是将终锻后工件产生的飞边切除；所述校正是将切边后工件的形状进行处理，使校正后的工件符合设计要求。

进一步地，所述智能中频感应加热设备通过感应器产生的交变磁场在毛坯工件中产生感应电流，进而加热毛坯工件。

进一步地，所述热处理步骤之后还包括抛丸、探伤、校直和喷漆；具体为将热处理后的工件输送至吊钩式抛丸机进行抛丸处理，清除表面氧化皮；将抛丸后的工件输送至磁粉探伤机进行探伤，探查工件表面是否存在裂纹，若有裂纹，则标记为废品，若无裂纹，则进行后续步骤；将经过探伤合格的工件输送至液压校直机进行校直，核对工件尺寸是否满足设计要求；将校直后的工件输送至气动喷涂机进行喷漆，气动喷涂机将油漆均匀地喷涂在工件表面。

进一步地，所述加热步骤将所述毛坯工件加热至1180℃，所述终锻步骤中工件的温度为800℃。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：所述智能中频感应加热设备采用感应加热取代燃油加热，消除了燃油加热时产生的热辐射、烟尘、SO₂气体排放造成的污染以及鼓风机噪声对周围环境的影响，火灾隐患也得以控制。锻压整形设备利用精密模具实现快速锻压成型，更加节能环保，提高工件的内部组织均匀性、性能指标和加工成型率。采用智能机器人手臂实现各工步物料快速转移，解决了传统的人工上料随度慢、工人劳动强度大和生产效率低的问题。采用热处理智能自动输送设备对工件进行自动输送，热处理全程自动化，运输速度智能调控，生产效率大幅提升。智能闭环保温加热热处理设备利用锻件余热继续加热进行热处理，相比传统工艺不再采用空冷后热处理的工艺，节省了能源，减短了加工周期，减少了物料的转运，节能30％以上。本发明通过将毛坯工件一次加热并快速成型，简化了加工步骤，提高了工件的内部组织均匀性、性能指标和加工成型率，减少能源消耗和废气排放，减少了人工体力劳动，降低了加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种汽车前轴生产线结构示意图；

图2为本发明公开的另一种汽车前轴生产线结构示意图；

图3为本发明公开的一种汽车前轴的加工方法工艺流程图；

其中，1为自动锯床，2为智能机器人手臂，3为智能中频感应加热设备，4为锻压整形设备，5为辊锻压力机，6为电动螺旋压力机，7为热处理智能自动输送设备，8为闭环保温加热热处理设备，9为吊钩式抛丸机，10为磁粉探伤机，11为液压校直机，12为气动喷涂机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种汽车前轴生产线及加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，使毛坯原料只需一次加热并快速精密锻压成型，以提高工件的内部组织均匀性、性能指标和加工成型率，减少能源消耗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：如图1所示，本发明提供一种汽车前轴生产线，包括依次设置的自动锯床1、智能中频感应加热设备2、锻压整形设备4、热处理智能自动输送设备7和闭环保温加热热处理设备8；所述自动锯床1、智能中频感应加热设备2和锻压整形设备4之间的工件由智能机器人手臂2运输。

实施例2：作为对实施例1的一种汽车前轴生产线的进一步改进，所述智能中频感应加热设备2设有双层保温隔热结构。所述智能中频感应加热设备2包括基于模糊神经网络控制的温度闭环控制系统。所述智能中频感应加热设备2采用基于模糊神经网络控制技术的温度闭环控制系统，相比传统的PID等控制方法，具有温度控制精度高、可靠性强、加热效率高、速度快、不用预热等优点，还可以缩短辅助时间，提高生产效率1.6倍，同时能源利用率高，减少能源消耗，无任何污染。所述锻压整形设备4包括辊锻压力机5和电动螺旋压力机6，所述辊锻压力机5用于对工件进行精密成形辊锻，所述电动螺旋压力机6用以对工件进行整体模锻。

实施例3：如图2所示，作为对实施例1的一种汽车前轴生产线的进一步改进，所述汽车前轴生产线的闭环保温加热热处理设备8之后还包括依次设置的吊钩式抛丸机9、磁粉探伤机10、液压校直机11和气动喷涂机12，所述闭环保温加热热处理设备8、吊钩式抛丸机9、磁粉探伤机10、液压校直机11和气动喷涂机12之间的工件由智能机器人手臂2运输。

本发明还提供了一种汽车前轴的加工方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：下料、加热、滚挤、压弯、预锻、终锻、切边、校正、热处理、抛丸、探伤、校直和喷漆；具体为将原材料运送至自动锯床1切割成预设大小的毛坯工件；智能机器人手臂2将切割后的所述毛坯工件输送至智能中频感应加热设备2加热至1100～1200℃；智能机器人手臂2将加热后的所述毛坯工件输送至锻压整形设备4进行滚挤、压弯、预锻、终锻、切边和校正，其中终锻时工件的温度为750～850℃；热处理智能自动输送设备7将锻压整形设备4处理后的工件输送至闭环保温加热热处理设备8，在工件余热温度基础上对工件进行加热和热处理，热处理智能输送设备可以对工件的输送速度进行调节，确保工件在设计的温度到达闭环保温加热热处理设备8。所述滚挤是将加热后的毛坯工件加工为具有一定横截面形状的工件；所述压弯是将滚挤后的工件在轴向方向弯折出一定的角度；所述预锻和终锻将压弯后的工件按照模具形状锻造出所需的形状；所述切边是将终锻后工件产生的飞边切除；所述校正是将切边后工件的形状进行处理，使校正后的工件符合设计要求。所述智能中频感应加热设备2通过感应器产生的交变磁场在毛坯工件中产生感应电流，进而加热毛坯工件。智能机器人手臂2将热处理后的工件输送至吊钩式抛丸机9进行抛丸处理，清除表面氧化皮；智能机器人手臂2将抛丸后的工件输送至磁粉探伤机10进行探伤，探查工件表面是否存在裂纹，若有裂纹，则标记为废品；若无裂纹，则进行后续步骤；保证工件的加工质量；智能机器人手臂2将经过探伤合格的工件输送至液压校直机11进行校直，核对工件尺寸是否满足设计要求；智能机器人手臂2将校直后的工件输送至气动喷涂机12进行喷漆，气动喷涂机12将油漆均匀地喷涂在工件表面，保证工件有良好的防腐性能。所述加热步骤将所述毛坯工件加热至1180℃，所述终锻步骤中工件的温度为800℃，进一步确保工件的内部组织均匀性和力学性能。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：所述智能中频感应加热设备2采用感应加热取代燃油加热，消除了燃油加热时产生的热辐射、烟尘、SO₂气体排放造成的污染以及鼓风机噪声对周围环境的影响，火灾隐患也得以控制。锻压整形设备4利用精密模具实现快速锻压成型，更加节能环保，提高工件的内部组织均匀性、性能指标和加工成型率。采用智能机器人手臂2实现各工步物料快速转移，解决了传统的人工上料随度慢、工人劳动强度大和生产效率低的问题。采用热处理智能自动输送设备7对工件进行自动输送，热处理全程自动化，运输速度智能调控，生产效率大幅提升。智能闭环保温加热热处理设备8利用锻件余热继续加热进行热处理，相比传统工艺不再采用空冷后热处理的工艺，节省了能源，减短了加工周期，减少了物料的转运，节能30％以上。本发明通过将毛坯工件一次加热并快速成型，简化了加工步骤，提高了工件的内部组织均匀性、性能指标和加工成型率，减少能源消耗和废气排放，减少了人工体力劳动，降低了加工成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。