毕业论文车桥的工艺及夹具设计（含外文翻译） .doc

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1、目录摘要- 3 -Abstract- 4 -第一章 绪 论- 5 -一 车桥的作用和特点- 5 -二 选 题 背 景- 6 -第二章 产 品 分 析- 8 -一 结 构 分 析- 8 -二 材 质 分 析- 11 -第三章 工 艺 分 析- 12 -一.备 料- 12 -二 搭 焊- 15 -1.整体搭焊- 15 -2.检查- 15 -三 焊接- 16 -1.焊接性分析- 16 -2.焊接- 17 -3.校正- 18 -4.检查- 19 -四 机加工- 20 -1.铣削- 20 -2.镗孔- 20 -3.精加工轮轴- 21 -五 抛丸、涂装- 22 -第四章 工装模具设计- 23 -一 工装模

2、具分析- 23 -1.折弯模- 23 -2.焊接变位机- 23 -3.焊接平台- 23 -4.铣夹具- 25 -5.镗夹具- 25 -二 镗夹具的设计- 26 -1.夹具主要作用- 26 -2.定位方案分析- 27 -3.夹紧方案的分析- 28 -4.切削力和夹紧力的计算- 29 -5.设计审核- 31 -第五章 总结- 32 -致谢- 33 -参考文献- 34 -附录一 外文翻译- 35 -英文原文- 35 -Weld robot application present condition- 35 -译文- 42 -焊接机器人应用现状- 42 -摘要车桥作为汽车重要零件之一，传递着地面与车架

3、之间的各个方向的作用力，其动静态的性能直接影响到车子的安全性、平稳性和舒适性。而车桥的这些性能的保证就在其制造的过程中，其工艺的合理性不仅能决定车桥的性能，也能提高车桥的生产效率，而夹具的设计也能保证加工要求、提高生产率和节约材料，所以车桥的工艺设计研究具有重要的意义。此次毕业设计是针对江淮公司的HF16019型汽车车桥车桥的图纸、工艺与镗夹具的设计，是对以上情况的分析和研究通过本次设计对该车桥的结构分析、工艺分析以加深对汽车车桥的了解，熟悉有关汽车产品设计中的规范、工艺路线。锻炼我们分析问题、解决问题和实际动手设计能力。关键词：车桥 工艺 镗夹具 焊接 AbstractAs one of i

4、mportant parts car bridge train-bridge delivers the ground and frame of the force between each direction, the dynamic and static performance directly affect the safety, stability car and comfort. And these guaranteed bridge in the manufacturing process, the rationality of the process not only can de

5、cide axle performance, also can improve the production efficiency, and bridge to ensure fixture design requirements of the processing, increase productivity and save material, so axle process design research has the vital significance. The graduation design is aimed at HF16019 type of Jianghuai comp

6、any the drive axle of the drawings, procedures and bridge, is boring fixture design for the above situation analysis and research on the axle by this design structure analysis, process analysis to deepen the understanding of the drive axle of the cars, familiar with the standard, product design proc

7、ess route. Exercise we analysis problem, problem-solving ability and practical design. Keywords：Axle Craft Boring Fixture Welding 第一章 绪 论 随着社会的发展，汽车成为日常生活、生产活动等重要的工具之一。车桥是车辆行驶系中的重要组成部分之一，车桥一般分为转向桥、转向驱动桥、驱动桥三种。本论文设计的是江淮公司的HF16019型汽车车桥的工艺设计，对HF16019型汽车车桥的金加工图纸进行绘制、分析，对其生产工艺进行设计及镗夹具的设计。一 车桥的作用和特点车桥（也称车

8、轴）通过悬架与车架相连，两端安装车轮，用来支承机械的重量，并将车架所受垂直载荷通过车桥传给车轮。车轮上所受滚动阻力、驱动力、制动力和侧向力及其弯矩、转矩也要通过车桥传到悬架和车架上，所以车桥的作用是传递车架、悬架与车轮之间各个方向的作用力及其力所产生的弯曲力矩和转动力矩。图 1-1车桥后桥连接主减速器传递动力，支撑差速器及半轴实现两轮差速转动，尺寸比较大，主要承受荷载。HF16019型汽车车桥（见图1-1）是江淮公司制造供奥铃捷运使用的一款车桥，是属于车桥中的后桥，是一根空心的梁。其结构合理，制作简单，节约成本，维修方便。主要进行力和力矩传递和支撑的作用，其对材料性能方面要具有足够的强度和刚度

9、，此处不加详述，在材质选择将会仔细说明。二 选 题 背 景随着现代化的发展，汽车越来越被人们被各行各业所需求，汽车行业发展迅速，前景广大。同时，作为汽车的重要组成部分车桥行业也在快速的发展。良好的市场环境为国内汽车车桥生产企业的发展奠定了良好的基础，同时也带来了很好的投资机会。因此在中国存在着一个巨大的车桥现实市场和更为巨大的车桥潜在市场。目前全国车桥行业企业约有70多家，分布在各大型汽车集团和各地区，形成服务于汽车行业、相互依存的企业群体。由于汽车工业技术发展迅速，整车更新换代速度加快，车桥与整车同步开发的趋势日益凸显出来。车桥企业在为国内整车企业配套的同时，积极参与国际竞争，出口增长速度较

10、快。1.国内车桥市场轻型桥市场，近年来，我国轻卡、轻客、SUV、皮卡等行业市场需求增速快特别是中高档轻卡、中高档皮卡、中高档SUV等的市场增长率均在8%以上，市场非常大。同时，轻型整车厂车桥采购体系相对开放，以及轻型车桥企业曙光车桥、湖南车桥、合肥车桥、江铃底盘、福建台亚等市场份额普遍不高，这些有利因素都将促进轻型桥的发展。悬架市场，主要机会在经济型轿车领域。汽车产业调整振兴规划中提出“2009年1月20日至12月31日，对16升及以下小排量乘用车减按5%征收车辆购置税”，对刺激中小轿车消费有明显作用。其中16L以下乘用车和轻微卡是政策最大受益者。重型桥市场竞争激烈，进入风险巨大。重型桥市场竞

11、争激烈，进入风险巨大。在国内车桥产业结构中，重型车桥产业集中度相对较高，陕西汉德、东风德纳、安凯车桥公司、一汽集团车桥公司等企业占据国内大部分车桥市场。大中型客车企业车桥市场自主生产较多，社会化采购主要集中在宇通与金龙等企业。2.国内的车桥行业大致具有以下几个特征：（1）国产商用车桥的质量同国际水平仍存在较大差距，存在漏油、齿轮噪声和早期故障、制动器品质低等问题（2）用户严重超载需承担高额质保赔偿；（3）恶性市场竞争产生桥壳加强、半轴加粗的“加强型产品”；（4）近60%的重型货车匹配轮边减速桥，结构复杂、效率低、油耗高，而新引进产品485、498单级减速桥稳定性还不够，且成本偏高；（5）客车车

12、桥行业的发展落后于客车整车行业，如低地板客车桥、小速比客车桥、豪华旅游车的高档车轿主要依赖进口或关键总成进口。3.车桥行业未来的发展趋势（1）专业化 行业将按车辆的使用条件逐步完善产品型谱分类，针对每一个细分市场提供特定的产品；（2）轻量化 车桥设计及制造技术发展，以及材料、淬火、热处理等相关技术的进步，车桥将在自重减轻、材料应用减少的情况下具备更佳的性能；（3）高效率 高机械效率的车桥将成为各企业的目标，如德纳公司的双速车桥，可提供两种速比，满载时采用大速比可加大转矩，空载时采用小速比可省油；（4）盘式制动器的广泛应用 制动器散热好、质量轻，欧美地区的货车已经广泛应用盘式制动器；（5）电子系

13、统辅助制动技术的广泛应用 客车已广泛应用的ABS系统将逐步推广到货车行业中，ESP、EBD等乘用车技术也将在客车行业中得到应用。通过这次毕业设计将加深对车桥的了解；熟悉有关车桥设计中的规范、规程、图集；锻炼我们分析问题、解决问题和实际动手能力。对我们以后在工作中将奠定坚实的基础。第二章 产 品 分 析一 结 构 分 析HF16019型汽车车桥是江淮公司生产的一款车桥，车桥属于细长件，由多个零件焊接而成。车桥中间部分由两个半轴焊接而成（如图2-1）。图 2-1两端焊接了轮轴（如图2-2中所示3），轴头先进行初步的加工，然后焊接在半轴焊接成的轴体上，要保证其与整体的同轴度。图 2-2图2-2中2的

14、部分是轴头与整体的焊缝，图中的1是连接过渡半轴与轮轴之间的法兰，左右未焊接部分要涂胶合剂，使其密封。轮轴的作用是与轮子连接，要求要有耐磨性。图 2-3 图2-3是加强环，是焊接于后盖相对的一面，加强环是车桥与其他装置连接的部件，其应与桥壳的孔同心，加工保证。图 2-4 图2-4左边的零件是弹簧座，弹簧座焊接于桥壳上，其作用是连接弹簧进行缓冲的，应与桥壳焊接牢靠，不得有咬边，其作用是通过弹簧与悬架连接。图 2-5图2-5中所示的是后盖，与半轴中段圆形孔周围焊接。其轴线应与孔的轴线重合，在其内部装有差速器，使两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不

15、等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。图 2-6 图2-6是气垫块（此图为方便查看故将正视图与侧视图），气垫块焊接在半轴上，作用是支撑车架等结构。二 材 质 分 析车桥与车架相连，用以支持车架，而车架所受垂直载荷通过车桥传给车轮。车轮上所受牵引力、制动力和侧向力也要通过车桥传到车架上，同时，车桥还要受路面对车轮冲击所形成的弯曲和扭曲力矩，所以桥壳必须具有足够的刚度和强度，根据以上的车桥的工作状况和受力情况的分析，查机械设计手册上可得有两种钢材适合，为Q235和Q345，下表2-1所示的是两种钢材的一些性能比较。性能对比 性能种类含碳量屈服度特点Q2350.22%235MPa综合性能较好，强度、塑性和

16、焊接等性能得到较好配合Q3450.20%345MPa综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好表2-1 两种钢材各有优缺点，选取何种材料要视设计内容而定。 如结构是强度控制,可考虑采用Q345 如结构是刚度控制,可考虑采用Q235 价格Q345稍贵点,但因其高强度,可节省材料。综合比较，Q345更加适合做此次车桥设计的材料。Q345原名称为16Mn，综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40以上寒冷地区的各种结构(摘自机械设计手册)。对于零

17、件轮轴来说，其性能要求是要有好的耐磨性，查机械设计手册中几种常用的钢材，其中30CrMnTi较合适。其含碳量为C ：0.240.32主要用作渗碳钢，渗碳后可降温直接淬火，弯曲强度较高、耐磨性能好。可在淬火低温回火或调质后使用，切削加工性中等，用于做轮轴材料较为合适。第三章 工 艺 分 析一.备 料 车桥是由多个零件焊接而成，在焊接前需要将各个零件备好以便焊接，在此处备料采用逐个零件进行说明，以显条理。图3-1轮轴：在车桥的焊接总成图中可以看到关于轴头的一些尺寸及要求，根据图中的尺寸选取115mm圆柱毛坯，在车床上车出轴头，粗加工后进行调制处理。调制是为了提高工件的综合力学性能、减少工件的变形或

18、为以后的表面热处理做好组织准备。为了保证热处理后表面的性能要求，加工余量单边预留一个余量（1mm）。在车床完成加工后，需要到铣床上在64mm的那一段铣一个宽8mm深4mm长9mm的凹槽（见图3-1），再回到车床上进行车螺纹M64x1.5。最后在钻床上按图所给的孔尺寸进行钻孔。根据图纸上的要求粗糙度最精为1.6，需要进行磨削加工保证精度。轮轴的精加工与磨削加工是在轮轴焊接到车桥整体上之后进行的，这样做的好处是轮轴预留有加工余量精加工时能进一步保证轮轴与半轴的同轴度。轮轴的热处理在焊接到半轴前半精加工之后进行，由于轮轴的性能要求是需要耐磨，轮轴使用的材料初定为45号钢，45号钢渗碳淬火后芯部会出现

19、硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点，可以采用调质高频表面淬火的工艺。一般生产车间不具有铸造设备，所以在本设计中诸如法兰、气垫块、弹簧座等铸造件，是由其他公司或厂家购的，即为协造。半轴：车桥壳体是由两个半轴组焊而成，半轴是由钢板冲裁下来折弯而成，在冲裁时有三种方案可选择。方案一：单面裁剪工艺方案图 3-2如图3-2所示，该方案特点是冲裁力较小，可减小冲裁机器的吨位，工装简单，但容易产生剪切断面，不利于后续定位成形对成性差。为保证其对成性需要将工件翻转后再剪切另一边，所以生产率低。方案二：冲裁搭边废料工艺方案如图2-8所示，该方案为双边冲裁法，其特点是零件对称性好，便于成形工序定位，一次可以冲裁可得

20、1.5个工件，生产效率较高，模具结构紧凑。但冲裁搭边值如按有关资料确认（5-6mm），则冲裁凸模的强度不够，若提高凸模的强度，则搭边值需增大10-20倍以上，这样会使的材料浪费过大。图 3-3方案三：双面剪裁工艺方案该方案与图3-3所示方案正好相反，它是将桥壳板从凹模中一次冲出，综合以上方案优点三位最优方案。在折弯时有些地方是以压应力为主而产生压应变使零件壁增厚，在成形中易于出现失稳而产生起皱现象。而有的地方则是以拉应力为主而产生拉应变使零件壁减薄，易于产生失稳而出现凹陷变形。所以需要先进行预弯曲。在进行整形弯曲工序中最主要的设计是弯曲回弹值与回弹角的计算。回弹值与回弹角按以下公式计算：0=/

21、k0=k*k=1-3s/Et+(s/Et)3式中 0-工件的圆角半径-凸模的圆角半径0-工件的弯曲角-凸模的弯曲角s-工件材料的屈服强度 E-材料的弹性模数 t-材料的厚度 经计算后，确定了整形弯曲成形工序的工艺参数，为模具设计提供了工艺设计参数。由于板料厚度公差较大，以及板材各处的成分不均匀使得成形过程中不能达到成形要求，为了保证产品图尺寸精度，所以需要进行修边整形。二 搭 焊1.整体搭焊在将相关零件及材料备齐后，就要将以上各零件组合在一起进行初步的定位搭焊。搭焊可以提前检验和发现零件整体的配合以及形位的正确性，以便于及时改正以免误工误时。本设计中车桥焊接时可先将一些零件进行组焊，再与整体进

22、行搭焊。如半轴合焊后与后盖进行组焊，轮轴与过渡轴、法兰进行组焊，然后再将这些零件再搭焊在一起。组焊时要保证组焊的零件之间的一些配合与行为公差要求，如轮轴、过渡轴和法兰要注意其同轴度，半轴的合焊再与后盖的组焊时要注意其平行度与平面度。2.检查在车桥零件全部搭焊完成后，要对搭焊结果进行检查，检查零件是否都已焊接完成，不要有遗漏。焊接完成后要对各零件之间的形位等要求是否达到要求进行检查，要对薄壁的零件（如半轴）的焊接变形进行检查，达到各种要求后才能进行进一步的焊接。三 焊接1.焊接性分析可焊性：零件的可焊接性主要由零件的材料所决定，对于不同的材料，在一定的焊接条件下，采用一定的焊接方法，获得优质焊接

23、接头的难易程度叫做材料的可焊性。 而钢的可焊性C影响最显著。C当量对钢的可焊性的影响：C当量0.4% 焊接性差本设计中轮轴采用的是30CrMnTi，半轴采用的是Q345两种钢材都具有较为良好的可焊性。以30CrMnTi为例，其化学成分为C ：0.240.32 Si：0.170.37 Mn：0.801.10 S ：允许残余含量0.035 P ：允许残余含量0.035 Cr：1.001.30 Ni：允许残余含量0.030 Cu：允许残余含量0.030 i：0.040.10 可见其C和其他提高淬透性的合金元素含量较少，故在冷却过程中冷裂倾向较小。由以上可看出Mn的含量较大，而在冶炼过程中又对S的含量

24、进行严格的控制，得到较大的Mn/S值对热裂纹有很好的抑制作用，所以此种材料的焊接性相对较好，常规的焊接方法均可以用于此材料的焊接。工艺性：考虑到生产效率问题，现在汽车车桥的焊接方法基本多采用CO2气体保护焊。CO2气体保护焊作用一种高效的焊接方法，已在工程生产上得到广泛的应用。CO2气体保护焊的电弧穿透力强， 生产率比焊条电弧高13 倍；CO2气体保护焊采用短路过渡技术可以用于全方位的焊接， 对于薄壁构件焊接质量高， 焊接变形小，焊接速度快；CO2气体价格便宜，且焊前对焊件处理可从简， 其焊接成本只有埋弧焊和焊条电弧焊的40%50%；CO2气体保护焊易实现机械化和自动化，在汽车焊接中还可减少对

25、设备、场地、工装夹具的多次投入而减少成本，提高生产效；抗锈能力较强，焊缝含氢量低。对于轴头采用CO2气体保护焊，它是将轴头和桥壳本体两端外圆开V形坡口，采用自动或半自动焊接，将轴头与桥壳本体连接在一起，这种焊接方式操作简便，设备简单，投资较少，也较为适合。2.焊接焊前准备：焊前对所焊部位进行预热，焊前预热的主要作用如下： （1）预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性。（2）预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热，可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差（也称为温度梯度）。这样，一方面降低了焊接应力，

26、另一方面，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。（3）预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。预热区域在焊缝两侧，宽度不得小于150mm，预热温度为200-250。焊接：由于半轴是薄壁件，焊接过程中容易使其变形，为了防止变形可从两端同时进行焊接，采用多道焊（如3-4所示）图3-4根据车桥总装图图纸上所写要求，轮轴与过渡轴之间的焊缝增高量为0-2mm且熔透率要求100%。法兰的焊接时应考虑密封性，未焊部位应涂以胶合剂，使之左右完全密封。弹簧座与半轴的焊接应牢靠，不得有咬边，左右弹簧座角度差不大于30。总装图中所标识的L处需要封底焊，

27、除指示部位以外各处的熔透率大于板厚的70%。焊接过程中需控制层间温度，不得低于预热温度，防止裂纹产生，种鸽焊接过程需连续完成。焊接要求按照图纸上标注的焊接符号进行，如是表示围绕周边连续焊缝，焊缝形式为角焊缝，尾缀4N：指相同的焊缝数量是4条。135：指熔化极非惰性气体保护电弧焊 ,（含二氧化碳气保焊）。焊后处理：为减小或消除因冷、热加工引起的残余应力，以防止焊接裂纹、应力腐蚀及受载后合成应力的升高，为恢复材料的延塑性、韧性、减小冷作硬化所引起的硬度、屈服强度的提高和应变时效，以及为改善焊接接头组织和材料的力学性能等而在焊接后进行加热、保温和冷却。但焊后热处理需要很大的花费，一般采用焊后保温缓冷

28、、锤击即可达到消除焊接应力的效果。3.校正在焊接加工过程中，不可避免的会出现变形，同轴度、平行度、平面度有所偏差。这时需要用工具（如百分表测跳动）进行测量，然后将其调整符合要求。生产现场采用机械加压矫正变和火焰就不加热校正变形法，对车桥焊接加工中产生的角变形、扭曲变形以及不平行度取得了较好的效果。机械加压校正是利用一些标准面及标准角对所需校正的的一些平面角度等进行压制矫正，此处对此方法不加赘述，对于火焰局部加热校正变形稍加说明。用火焰局部加热矫正变形必须掌握好火焰加热的规律，这是个经验性很强的问题需要大量的经验的累积。火焰的加工方式分为点线面三种，其中面状加热主要是三角形加热。点状加热适用于局

29、部变形矫正，线状加热主要适用于角变形的矫正，面加热适用于纵弯变形的矫正。对于整体变形及角变形采用线状加热和面状加热，对于装配尺寸的保证，可采用点状加热和线状加热相配合的加热方式。4.检查焊接桥壳所要检测的焊缝主要有：（1）半片式桥壳气保焊焊缝（2）桥壳及附属零部件焊缝外观（3）桥壳焊缝密封测试。（1）半片式桥壳气保焊焊缝：外表检查，无焊瘤、咬边等；我们可以通过机加工桥壳中段两端端面，利用着色法，查看焊缝融深，来判定是否合格。（2）桥壳及附属零部件焊缝外观：桥壳焊接零部件焊缝外观检测项目有：桥壳总成所有焊缝不允许出现气孔、夹渣、咬边、错边、焊瘤、裂纹、飞溅等外在缺陷。图 3-5（3）桥壳焊缝密封

30、测试：桥壳密封测试漏气检测：桥壳焊缝除了满足车桥使用所需的强度以外，还要求不得漏油。可以通过桥壳总成的密封试验测试焊缝是否存在渗漏。根据桥壳总成型号选择相应的气塞或轴承座压盖，对应桥壳盘面孔拧紧，打开气压机，将夹具上的气阀打开调至2个标准大气压，用毛刷将肥皂水涂在桥壳表面的焊缝上，检查是否有气泡冒出，无气泡冒出为合格，有气泡冒出应记标记返工，补焊后重新检测至合格为止（如图3-5所示）。四 机加工1.铣削铣削加工中刀具在主轴驱动下高速旋转，而被加工工件处于相对静止。车削加工和铣削加工的区别: 车削用来加工回转体零件，把零件通过三抓卡盘夹在机床主轴上，并高速旋转，然后用车刀按照回转体的母线走刀，切

31、出产品外型来。车床上还可进行内孔，螺纹，咬花等的加工，后两者为低速加工。本设计中的铣削加工中最关键是零件的夹紧及固定，铣削的的定位基准为两端轮轴，铣削只需达到一般铣削精度即可。在机加工中的铣削工艺是在桥壳与加强环焊接之前对与加强环焊接的那一面进行铣削，以便于保证焊接的工艺标准。铣削是在镗铣加工中心进行，两端轮轴处用两个三角块进行定位夹紧，夹具的设计与镗削加工相类似。由于车桥是细长件易折弯，故需要在后盖上顶上一个垫块，用锁紧螺母或者其他装置将其顶紧，防止铣削力使其变形。2.镗孔如下图3-3所示，从左至右分别为镗床、镗刀以及镗加工形式，镗孔加工就是指将工件上原有的孔进行扩大或精化。它的特征是修正孔

32、的偏心、获得精确的孔的位置，取得高精度的圆度、圆柱度和表面光洁度。镗加工主要用于的较大的已加工孔和内壁的加工。图 3-6镗孔是在卧式镗铣加工中心进行，是将桥壳中段的圆腔进行镗加工，对其内部因折弯产生的不平表面进行切除，提高其工艺性，保证其装配尺寸。同样镗加工时也需要专门的夹具进行装夹，以定位固定。关于镗夹具的设计在本设计的后面会详细说明。3.精加工轮轴轮轴在焊接之前的备料中已经介绍了其粗加工及热处理等工艺，在焊接完成后，需要对其进行精加工，使其表面进度达到图纸所需要求。在对车桥进行装夹时注意到因为存在后盖的原因，使其质量不对称，在旋转时会造成车桥的变形甚至损坏。所以需要在装夹之前在后盖的对称的

33、地方加一个平衡块用来解这一决问题。由图纸上的信息得到，一些加工尺寸的要求参照零件图（图3-1），如表面粗糙度方面68的粗糙度为12.5um，80的粗糙度要求较为高为3.2um，56、65和70的表面粗糙度要求最高为1.6um，需要进行磨削加工保证精度。而对于形位公差的要求，在图上也能得到信息，例如轮轴的圆跳动要求为0.05，以两端的轮轴轴肩为基准。五 抛丸、涂装抛丸可除去车桥表面氧化皮、焊渣、油污等具有很好的效果，被清理后的后桥总成无死角；同时又可有效的消除焊接应力，改善内部结构，增加硬度和强度，提高抗疲劳强度，大大提高清理效率，减轻清理工作的劳动强度；减轻环境污染。抛丸过程中要保证钢丸压痕覆

34、盖率，随时检查保证钢丸的数量以及抛丸机的电流。抛丸器停止工作后，抽风和滚筒正转，继续开启2min以上，将灰尘吸收，并将钢丸落下履带；如工件形状复杂或有深孔、盲孔、窄隙，适当延长此工序时间。抛丸完成后的检查是，表面无锈点、氧化皮、污垢，要求达到瑞典分级表Sa 2.5Sa 3级：“完全除去铁锈及氧化皮，不留任何微小斑痕，钢面呈均匀银白色金属光泽。”涂装是工程机械产品的表面制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能 , 而且也是构成产品价值的重要因素。车桥涂装的目的是使车桥具有优良的耐蚀性， 以延长其使用寿命， 提高其商品价值。

35、车桥是汽车底盘件中非常重要的部件之一承担着传承载荷等使命如果因耐蚀性低而导致其性能下降或结构损坏后果不堪设想，据图纸要求使用TQ7甲QC/T484-99。涂装的工艺流程简单工艺：上件 脱脂一水洗 水洗一吹水一喷漆 烘干 下件。先进工艺：上件一脱脂一水洗一水洗一表调一磷化一水洗一水洗 纯水洗一吹水 水分烘干一喷漆烘干一下件。第四章 工装模具设计一 工装模具分析1.折弯模折弯模是在对半轴进行折弯变形时使用的模具，是折弯机用来成型加工板料的工具，这种工具有各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。用以在折弯机压力的作用下使坯料成为有特定形状和尺

36、寸的制件的工具。一般折弯模是由吊杆、上垫块、上模座、上垫板，上模板、下外脱板、下夹板、下模座、下垫块、下托板组成，将模具做成产品所需模样，对冲压剪裁下来的钢板进行压制成形。折弯模具的材质选择一般用T8或T10的，再好一些的42CrMo材质的，它要求主要是高强度高韧性和良好的耐磨性能,选用冷作模具钢。Cr12MoV是很好的材料.使用性能可以满足,工艺性能也好,价格会高点。42CrMo是强度较高的合金调质钢,强度很高,强韧性也好.可在500度以下工作。2.焊接变位机焊接变位机是一种通用、高效的以实现环缝焊接为主的焊接设备。可配用氩弧焊机(填丝或不填丝)、熔化极气体保护焊机 (C02/MAG/MIG

37、焊机)、等离子焊机等焊机电源并可与其它机组成自动焊接系统。该产品主要由旋转机头、变位机构以及控制器组成。旋转机头转速可调，具有独立调速电路，拨码开关直接预置焊缝长度。倾斜角度可根据需要调节。焊枪可气动升降。3.焊接平台焊接平台又叫焊接平板，是用于进行工件焊接的一种铸铁平板，工作面为平面或T型槽，可以用来固定，与铆焊平板(铆焊平台)不同之处上面没有孔，清理铁渣不太方便。焊接平板(焊接平台)有良好的耐热性和耐腐蚀性。因此在工业生产中得到广泛应用。图 4-1焊接平台(如图4-1)工作面外形分为长方形、正方形或圆形，工作面上可加工V形、T形、U形槽和圆孔、长孔等复杂形状的工件。使用注意事项：焊接平台在

38、使用时应把表面清理干净，工件固定牢固，焊接完成后及时把工件卸下，防止平板变形。虽然该产品有耐腐蚀性，也不可以把它存放在潮湿阴暗处。要定期检验平板的精确度。焊接平台(焊接平板)一般只要采用正确的方法使用和保放，使用寿命很长，工作面的精度可以保持使用2年以上，精度降低时可以通过调试或刮研工艺恢复，平板本身的使用寿命可以达到50-100年，所以，在使用过程中要注意不要在潮湿，有腐蚀、过高和过低的温度环境下使用和存放，这样才可以延长使用寿命，保证工作质量。为了防止焊接平板(焊接平台)发生有害的变形，在发装平板时，要将支承支在主支点处。支承时，尽量将平板的工作面调整到水平面内。检验完毕或划线完毕后，要把

39、工件抬下来，不得长时间放在平板上。使用完毕，要及时擦净平板的工作面，然后涂上一层防锈油。如果比较长时间不用，最好涂上一层黄油，然后铺一层白纸。最好用木板制作的一个专用罩，不用时，用罩子将平板罩住，严禁水滴在焊接平台(焊接平板)上。4.铣夹具铣床夹具的作用主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成型面，本设计中铣床是用于加工与加强环焊接的侧端面，铣床夹具的是由定位装置、夹紧装置、夹具体、连接元件、对刀元件组成。铣削加工时，切削力较大，又是断续切削，震动较大，因此铣床夹具的夹紧力要求较大，夹具刚度、强度要求较高。定位元件除了遵循一般的设计原则外，还应尽量使主要支撑面积大些。夹紧装置应

40、保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性能，以防止夹紧机构因震动而松夹。施力的方向和作用点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧机构，以提高夹紧刚度。夹紧力过大，不但会使工件和夹具本身产生变形，其加工质量也不高。夹具安装要准确可靠，即安装加工时要正确使用定位键、对刀装置。夹具要有足够的刚度和稳定性，设计结构要合理。夹具结构力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心设计靠近主轴前支撑。夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出和清理。另外，夹具上还应位置确定刀具位置及夹具在机床上位置的元件，以便迅速的调整好夹具、机床、刀具的相对位置。5.镗夹具镗床夹具也称镗模，主要用于加工箱体

41、、支座等零件上的孔或孔系，保证孔的尺寸精度、几何形状精度、孔距和孔的位置精度。它一般主要由镗模底座、镗查勘支架、镗套、镗杆以及必需的定位、夹紧装置组成。镗床夹具的种类按导向支架的布置形式分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模三类。图 4-2本设计中镗削加工时对车桥的半轴与加强环配合的内孔进行镗削，尺寸精度要求达到如图4-2中标注所示，镗夹具的具体设计在下节中详细叙述。二 镗夹具的设计1.夹具主要作用保证加工精度：采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。提高生产率、降低成本：用夹具装夹工件，无需找正便能使

42、工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。扩大机床的工艺范围减轻工人的劳动强度：用夹具装夹工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。 2.定位方案分析定位原理分析：定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具都有一个确定的正确位置，本设计方案采取六点定位。工件定位的实质，就是要使工件在夹具中占有某个确定的位置。这一确定的位置可以通过定位支撑

43、限制相应的自由度来获得。一个物体在空间直角坐标系中具有六个自由度，即沿三个互相垂直的坐标轴的移动自由度，如图4-3所示。即为沿X轴、Y轴、Z轴的方向的移动自由度，以及绕X轴、Y轴、Z轴旋转的自由度。由此可见，要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过定位元件限制工件的上述六个自由度。图 4-3 物体在空间的六个自由度定位基准是为了保证工件相对于机床和道具之间的正确位置（即将工件定位）所使用的基准称为定位基准。本设计的定位基准为两端轮轴，工件定位装置为两端夹紧轮轴的V型块和底端的顶杆，定位方案如图4-4所示，左右的V型块限制了X轴方向的移动，Y轴方向移动和绕Y轴的旋转，Z轴方

44、向移动和绕Z轴的旋转，而下面的撑杆是限制绕X的转动，同时也起到了支撑定位作用，防止工件变形。图 4-4 定位方案3.夹紧方案的分析夹紧装置应保证足够的夹紧力，并具有良好的自锁性能，以防止夹紧机构因震动而松夹。施力的方向和作用点要恰当，并尽量靠近加工表面，必要时设置辅助夹紧机构，以提高夹紧刚度。夹紧力过大，不但会使工件和夹具本身产生变形，其加工质量也不高。夹具安装要准确可靠，即安装加工时要正确使用定位键、对刀装置。夹具要有足够的刚度和稳定性，设计结构要合理。夹具结构力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小。图 4-5 夹紧装置如图4-5所示为镗夹具中的夹紧装置，左边是夹紧装置的侧视图，右边是正视

45、图，采取的是两个V型块相对，用螺杆螺母进行螺紧。两端V型块用于夹紧，下方有一顶紧装置（见图4-4），顶紧装置是由直径为40mm的圆柱钢材机加工得到，上端去黑皮，轴端铣出一个凹槽用于增加接触的点，下端车出M20的螺纹，再加上锁紧螺母进行锁紧。工件上方用下方顶紧相类似的方式进行压紧固定（如图4-6所示）。此方案的特点是简单明了，易加工、易装夹与卸料。图 4-6 压紧装置两端的V型块之间有平行度的要求，与底座之间具有垂直度的要求，车桥为细长件，在装夹的过程中要保证要保证其直线度，定位基准选为两端轮轴夹紧的地方。4.切削力和夹紧力的计算（1）切削力的计算首先选择镗床，选取卧式镗铣加工中心TH6510*

46、0125，最大移动距离为X1600mm、Y1200mm、Z1000mm，刀具任选，运动指令方式为FANUC6M。由于此镗加工为普通的对较大内孔进行精加工，无其他特殊要求，所以选择普通单刃镗刀,材料为硬质合金钢。由参考文献机床夹具设计手册，可得镗削加工的切削力计算公式： Fc=795apf0.75Kp （4.1）由参考文献机床夹具设计手册得：修正系数：Kp=KnpKKKr （4.2）取这些修正系数由刀具角度决定查表获得Kp=1.175，背吃刀量ap=0.4，每圈进给量为f=0.5所以带入公式计算得出 Fc=624.69(N)垂直切削力 ：Fcn=0.9Fc=562.22 (N)背向力： Fp=0.6Fc=374.