一种汽车空心半轴的制造工艺的制作方法

本发明涉及汽车半轴
技术领域：
，尤其涉及到一种汽车空心半轴的制造工艺。
背景技术：
：目前常见的汽车半轴加工工艺是将法兰毛坯与棒材通过专用的摩擦压接设备压接成整支汽车半轴，然后进行加工；将整棒轴成型后再加工，工件长度、体积都比较大，相对应的需要加大型号的设备才能完成对工件的加工，从而增加设备的成本，而且整支汽车半轴毛坯体积大，装夹、定位及钻孔易偏差且上下料搬运过程也极为不便。专利号为201210167730.1，名称为一种汽车半轴制造工艺，其技术方案为包括下列步骤：(一)、原料，(二)、法兰精加工，(三)、摩擦压接，(四)、半轴加工，(五)、半轴精车研磨及防锈包装。此加工方法是采用实心棒材作为原材料，而且实心棒材与法兰盘摩擦压接后再进行花键的加工，如此整支工件长度、体积都比较大，需要加大型号的设备才能完成对工件的加工，增加了企业的生产成本，且加工定位不易。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、实用的汽车空心半轴的制造工艺。本发明是通过如下方式实现的：一种汽车空心半轴的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：a)锻造法兰毛坯：依据汽车空心半轴的图纸设计选用相应的钢材使用模锻设备将法兰毛坯锻造成形；b)法兰外形车削：对锻造好的法兰毛坯先进行车削，加工出法兰盘面精密钻孔及摩擦压接时所需要的定位基准面及夹持位置；c)法兰盘钻孔、倒角及钻中心孔：先将法兰盘上的螺栓孔及中心孔一次性钻好，并倒角；d)钢管切断、端面、内倒角车削：根据汽车空心半轴的图纸设计，选取冷抽钢管，先将冷抽钢管截断成所需长度，然后车削冷抽钢管两端端面及内倒角，加工出搓花键及摩擦压接时所需要的定位基准面及夹持位置；e)搓花键：对冷抽钢管的一端进行花键加工；f)摩擦压接：将步骤c)加工好的法兰盘与步骤e)加工好的冷抽钢管通过专用摩擦压接设备压接成整支空心半轴；具体摩擦压接工艺为：摩擦时转速控制在1420～1500转/分，使接合面达到820～850℃的锻造温度，当汽车半轴的长度达到图纸设计尺寸时，然瞬间刹车，采用120kg/cm2的压力开始压接，压接完成后自然冷却；g)中频热处理及低温回火：采用中频淬火设备对步骤f)加工后的汽车半轴进行热处理，通过汽车空心半轴与中频淬火设备内的感应线圈产生的交变电磁场，在汽车空心半轴内感应出交变电流，由于趋肤效应，电流集中在汽车空心半轴表面，汽车空心半轴表面温度瞬间达到750～890℃，然后迅速喷水冷却，使汽车空心半轴的外表面及内表面达到所需硬度；然后将汽车空心半轴置入低温回火炉，在170～180℃的温度下保温1小时，再冷却到室温以消除淬火应力，使汽车空心半轴具有高的硬度和耐磨性以及所需要的塑性和韧性；h)校直：使用校直设备对汽车空心半轴在热处理过程中产生的轴向弯曲进行校正，使汽车空心半轴圆跳动满足设计要求；i)法兰精车：对冷抽钢管与法兰盘压接时产生的飞边进行修整，同时对汽车空心半轴的法兰端进行精车削，以保证尺寸及形位公差要求；j)防锈及包装：将加工好的汽车空心半轴进行防锈处理，然后包装入库。本发明的有益效果在于：1、使用空心冷抽管代替实心钢棒，可将半轴长轴的部分重量降低50％～60％，整支空心半轴重量比实心半轴至少可降低35％以上，有效节省材料及能源，符合节能减排及汽车轻量化趋势；2、在将空心钢管与摩擦压接成整支半轴前就完成花键的加工，此时钢管与法兰还未压接，钢管外形较小，不受半轴法兰外形大小的限制，采用普通规格的搓齿设备即可完成花键加工需求，因此对设备规格及夹治具要求降低，加工方便，生产效率及合格率提高，有效降低生产成本。附图说明图1本发明步骤c)结构示意图；图2本发明步骤d)结构示意图；图3本发明步骤f)结构示意图；图4本发明步骤g)结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施方式并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。实施例：一种汽车空心半轴的制造工艺，如图1、图2、图3、图4所示，包括以下步骤：a)锻造法兰毛坯：依据汽车空心半轴的图纸设计选用相应的钢材使用模锻设备将法兰毛坯锻造成形；b)法兰外形车削：对锻造好的法兰毛坯先进行车削，加工出法兰盘面精密钻孔及摩擦压接时所需要的定位基准面及夹持位置；c)法兰盘钻孔、倒角及钻中心孔：先将法兰盘上的螺栓孔1及中心孔2一次性钻好，并倒角；由于此时法兰盘与钢管还未压接，法兰外形体积较小且轻，使用普通规格的中心机即可达成钻孔要求，对设备规格及夹治具要求降低，加工方便，提升生产效率及合格率；d)钢管切断、端面、内倒角车削：根据汽车空心半轴的图纸设计，选取冷抽钢管，先将冷抽钢管截断成所需长度，然后车削冷抽钢管两端端面及内倒角，加工出搓花键及摩擦压接时所需要的定位基准面及夹持位置；汽车半轴由于功能需要，通常轴的部分设计较长，长轴重量通常占整支半轴总重量的70～80％，而采用空心钢管代替实心钢棒，可将长轴重量降低50％～60％，整支空心半轴重量比实心半轴至少可降低35％以上，有效节省材料及能源；e)搓花键：对冷抽钢管的一端进行花键加工；由于此时钢管与法兰还未压接，钢管外形较小，不受半轴法兰外形大小的限制，采用普通规格的搓齿设备即可完成花键加工需求，因此对设备规格及夹治具要求降低，加工方便，生产效率及合格率提高；f)摩擦压接：将步骤c)加工好的法兰盘与步骤e)加工好的冷抽钢管通过专用摩擦压接设备压接成整支空心半轴；具体摩擦压接工艺为：摩擦时转速控制在1420～1500转/分，使接合面达到820～850℃的锻造温度，当汽车半轴的长度达到图纸设计尺寸时，然瞬间刹车，采用120kg/cm2的压力开始压接，压接完成后自然冷却；通过依工艺特性设计的专用摩擦压接治具，达成压接的精度要求，配合监控系统时时监控，确保压接工艺的可靠性；g)中频热处理及低温回火：采用中频淬火设备对步骤f)加工后的汽车半轴进行热处理，通过汽车空心半轴与中频淬火设备内的感应线圈产生的交变电磁场，在汽车空心半轴内感应出交变电流，由于趋肤效应，电流集中在汽车空心半轴表面，汽车空心半轴表面温度瞬间达到750～890℃，然后迅速喷水冷却，使汽车空心半轴的外表面及内表面达到所需硬度；然后将汽车空心半轴置入低温回火炉，在170～180℃的温度下保温1小时，再冷却到室温以消除淬火应力，使汽车空心半轴具有高的硬度和耐磨性以及所需要的塑性和韧性；h)校直：使用校直设备对汽车空心半轴在热处理过程中产生的轴向弯曲进行校正，使汽车空心半轴圆跳动满足设计要求；i)法兰精车：对冷抽钢管与法兰盘压接时产生的飞边进行修整，同时对汽车空心半轴的法兰端进行精车削，以保证尺寸及形位公差要求；j)防锈及包装：将加工好的汽车空心半轴进行防锈处理，然后包装入库。常规汽车实心半轴与本申请的汽车空心半轴加工对比表如下：指标汽车实心半轴汽车空心半轴生产效率28支/小时37支/小时产品合格率98％99.95％成本138元/支96.8元/支通过对比可以得知：本申请的汽车空心半轴制造工艺比汽车实心半轴加工工艺(专利号201210167730.1)不论从效率、成本，还是合格率都具有很大的优势，采用空心钢管代替实心钢棒，可将长轴重量降低50％～60％，整支空心半轴重量比实心半轴至少可降低35％以上，有效节省材料及能源。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12