一種汽車多層孔零件加工方法
2023-07-01 20:07:56
一種汽車多層孔零件加工方法
【專利摘要】本發明公開一種汽車多層孔零件加工方法，其具體包括以下工序：a.在工件上的孔加工位形成預衝孔；b.使工件上各個預衝孔固定於拉床上使其與拉刀同一軸線；c.使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削。本發明採用兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線的拉刀同時拉削出兩個耳孔成型孔，有效解決了現有技術兩個耳孔同軸度低的問題；經測試，採用本發明提供的方法製得的汽車轉向萬向節叉兩耳孔的同軸度誤差最低可至±0.02mm，質量遠高於同類產品，同時拉削形成兩耳孔還有利於減少加工工序、提高生產效率；無需增加新設備，成本低廉易於推廣。
【專利說明】一種汽車多層孔零件加工方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車零件加工方法，具體涉及一種汽車多層孔零件加工方法。
【背景技術】
[0002]1886年第一輛車誕生以來，汽車經歷了一百多年的磨礪，各項性能都得到了巨大的發展。但是，正如歷史不會停下前進的腳步，人們對汽車各項性能的要求也越來越高。要提高汽車的各項性能，就必須從基礎抓起，將汽車零部件的製造工藝進一步提升；作為汽車零部件中有所應用的多層孔結構，往往對同軸度有著較高的要求。例如汽車中常用到的萬向節，是轉向傳動軸總成比不可少的重要零件之一，對轉向傳動軸總成的動平衡精度及剩餘不平衡量值的影響非常大；所以，萬向節叉多層孔作為萬向節的主要受力部位，提高所述多層孔的同軸度，改進其加工方法，對提高汽車性能有著重大意義。
[0003]汽車轉向傳動軸總成的使用要求比較特殊，它在傳遞扭矩時需要高速旋轉。隨著人們對汽車設計人性化、對汽車乘用舒適性的要求越來越高，汽車相關工業對轉向傳動軸總成的動平衡精度及剩餘不平衡量值的要求也越來越高。轉向傳動軸總成的動平衡精度及剩餘不平衡量值主要受轉向傳動軸上轉向萬向節叉兩節叉耳的同軸度影響。現有的轉向萬向節叉加工方法主要如下:
一.裁切、彎折鋼材； 二.使用鑽床於節叉耳處初鑽兩耳孔；
三.使用精鋼鏜床依次粗鏜兩耳孔；
四.使用仿形車床粗車萬向節叉外緣；
五.使用仿形車床精車萬向節叉外緣；
六.使用金剛鏜床依次半粗鏜兩耳孔、精鏜兩耳孔；
七.使用銑床銑節叉耳外緣；
八.使用車床車中心孔。
[0004]上述現有轉向萬向節叉加工方法步驟繁瑣、效率低下、精度不足，同時由於兩個耳孔為依次鏜出，同軸度較低。使用這種轉向萬向節叉生產的汽車轉向轉動軸，動平衡精度低，操作感差且易於損壞。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明提供一種能夠為汽車零部件行業中常用的多層孔，提供生產效率高、同軸度高的帶有多層孔零件的加工方法。
[0006]本發明的目的通過以下技術方案實現:一種汽車多層孔零件加工方法，其具體包括以下工序:
a.在工件上的孔加工位形成預衝孔；
b.使工件上各個預衝孔固定於拉床上使其與拉刀同一軸線；
c.使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削。[0007]針對現有技術所生產的汽車零件中多層孔的同軸度低的問題，本發明通過以下方法實現:首先將該零件毛胚固定在拉床上，然後將拉刀與多層孔的預衝孔處於同一軸線上，此時，該零件在拉刀的作用下，同時完成多層孔中多個同軸度要求高的通孔。多層孔即在一個零件上同一軸線上的多個通孔。由於所述多層孔中的多個同軸孔是在同一次拉刀進刀中完成孔的拉削的，因此能夠藉此獲得同軸度非常精確的一組多層孔。經測試，利用本發明提供的方法製得的輪轂、萬向節叉等具有同軸多層的產品，多層孔間同軸度誤差最低可達±0.02mm。由於拉刀上可設置不同形狀的刀頭，拉削工序可同時對空完成多種處理。相較於現有技術，更有利於定位鑽孔位置，進一步提聞廣品精度。同時，還有利於減少生廣工序，使生產效率提高。
[0008]所述預衝孔層數為2-10層。
[0009]隨著工業發展的不斷進步，人們對工藝的要求也愈加苛刻。本加工方法經多次實際試驗後，明確了此加工方法能夠為層數為2-10層的多層孔提供可靠性高的拉削，擴大了本加工方法的適用範圍。特別是層數達到5-10層時，此時的加工難度很大，其增長為指數趨勢，但本方法依然能夠提供優秀的工藝要求，完成此類層數多的多層孔的製作。
[0010]所述汽車多層孔零件為萬向節叉。
[0011]使用本發明的方法製造汽車萬向節叉，其兩耳孔同軸度誤差最低可達±0.02mm，使用這種汽車轉向萬向節叉製造的汽車轉向傳動軸總成的動平衡精度及剩餘不平衡量值明顯高於市面上其他產品。此外，本發明首先對裁切好的板材進行預衝孔後再完成拉伸、彎折等工序，相較於現有技術先彎折板材再鑽孔的方法，能夠更精確地定位孔的位置及降低加工難度，進一步提高所製得的萬向節叉的精度。
[0012]所述工序a.在工件上的孔加工位形成預衝孔之前還包括裁切板材工序；所述工序a.在工件上的孔加工位形成預衝孔是指使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓，形成耳孔預衝孔。
[0013]所述工序b前還包括萬向節叉毛坯形成工序；所述萬向節叉毛坯形成工序為對耳孔預衝孔周壁進行拉伸，使耳孔預衝孔邊緣分別形成與之同心的圓凸臺，製成萬向節叉毛還，並裁去萬向節叉毛還邊緣多餘的板材。
[0014]所述工序c包括C1.對萬向節叉毛坯衝壓使其兩節叉耳部彎折；c2.將萬向節叉毛胚固定在拉床上，使拉刀、兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線；c3.拉刀同時拉削兩個耳孔預衝孔使其形成耳孔成型孔。
[0015]所述拉刀的轉速為100-190r/min,走刀諫度為55-70mm\min。
[0016]因此本發明拉刀的轉速為150r/min,在此轉速為本加工方法的最佳轉速；經多方試驗，在此轉速下，不僅保證了拉刀具有足夠強勁的拉削力，而且拉刀處於正常工作狀態，不會由於超重負荷而大幅折損使用壽命。此外，因本發明在拉削耳孔前，已將兩節叉耳彎折，拉削工序中節叉耳處缺乏足夠的支撐強度，走刀速度過快，萬向節叉的節叉耳容易受力?，最終使產品報廢;走刀速度過慢，耳孔成型孔表面將出現毛刺、披鋒等瑕疵。本發明的拉刀在拉削過程中以150r/min的速度旋轉，並以60mm\min的速度前進,在線性拉削的基礎上輔以旋轉切割，使所製得的耳孔成型孔表面光滑的同時能夠有效防止節叉耳受力彎折。
[0017]所述拉刀包括刀軸以及環繞在刀軸外的多層環狀刀頭。所述拉刀正是藉由此項外形特徵，實現高精度多層孔拉削的要求。[0018]所述使用衝床對板材上對應兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓是指使用450-600噸的衝床以20次/min的速度對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓形成預衝孔。
[0019]為了使拉刀能夠更好的完成多層孔的拉削，對毛坯件上的耳孔位置進行預衝孔，且該預衝孔的孔徑必須小於實際孔徑的大小。作為最優選方案，選取實際孔徑的2/3-4/5作為該預衝孔的孔徑。
[0020]所述對耳孔周壁進行拉伸可使用任一種現有的拉伸裝置對耳孔周壁進行拉伸。
[0021]本發明相對於現有技術，具有如下有益效果:
1.本發明採用兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線的拉刀同時拉削出兩個耳孔成型孔，有效解決了現有技術兩個耳孔同軸度低的問題；經測試，採用本發明提供的方法製得的汽車轉向萬向節叉兩耳孔的同軸度誤差最低可至正負0.02mm，質量遠高於同類產品，同時拉削形成兩耳孔還有利於減少加工工序、提高生產效率；無需增加新設備，成本低廉易於推廣。
[0022]2.本發明對汽車轉向萬向節叉加工方法的工序進行了優化，在板材上形成中心孔、耳孔的預衝孔後再進行彎折，有利於提高中心孔、耳孔的定位精度；本發明同時還對衝壓、彎折、拉伸、拉削、鏜中心孔等工序的參數進行重新設計，進而提高產品加工精度、減少加工工序、提高生產效率，採用本發明的方法加工汽車轉向萬向節叉，可將生產效率提高53%。
【具體實施方式】
[0023]為了便於本領域技術人員理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳細描述: 對比例I
本對比例通過以下步驟，加工汽車萬向節叉多層孔。
[0024]1.裁切、彎折鋼材；
2.使用鑽床於節叉耳處初鑽兩耳孔；
3.使用精鋼鏜床依次粗鏜兩耳孔；
4.使用仿形車床粗車萬向節叉外緣；
5.使用仿形車床精車萬向節叉外緣；
6.使用金剛鏜床依次半粗鏜兩耳孔、精鏜兩耳孔；
7.使用銑床銑節叉耳外緣；
8.使用車床車中心孔。
[0025]上述現有轉向萬向節叉加工方法步驟繁瑣、效率低下、精度不足，同時由於兩個耳孔為依次鏜出，同軸度較低。使用這種轉向萬向節叉生產的汽車轉向轉動軸，動平衡精度低，操作感差且易於損壞。
[0026]實施例1
本發明的目的通過以下技術方案實現:一種汽車萬向節叉加工方法，其具體依次包括以下工序:
使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓，形成耳孔預衝孔。
[0027]對耳孔預衝孔周壁進行拉伸，使耳孔預衝孔邊緣分別形成與之同心的圓凸臺，製成萬向節叉毛坯，並裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。[0028]對萬向節叉毛坯衝壓使其兩節叉耳部彎折；將萬向節叉毛胚固定在拉床上，使拉刀、兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線。
[0029]使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削為拉刀同時拉削兩個耳孔預衝孔使其形成耳孔成型孔。
[0030]本實施例中，上述使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓是指使用衝床以500的壓力、20次/min的速度衝壓出耳孔預衝孔。本實施例中，使用車床裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。
[0031]上述使兩節叉耳彎折是指使用衝床使兩節叉耳彎折。
[0032]本實施例中，上述拉刀為所述拉刀包括刀軸以及環繞在刀軸外的多層環狀刀頭。上述拉刀拉削耳孔預衝孔時，其轉速為150r/min,進刀速度為60mm/min。
[0033]為了使拉刀能夠更好的完成多層孔的拉削，對毛坯件上的耳孔位置進行預衝孔，且該預衝孔的孔徑必須小於實際孔徑的大小。作為最優選方案，選取實際孔徑的2/3作為該預衝孔的孔徑。
[0034]使用本實施例提供的汽車萬向節叉加工方法生產的汽車萬向節叉，其兩耳孔同軸度誤差為0.02mm，具有良好的操作性能。同時上述方法生產效率較對比例高40%，具有較高的經濟效益。
[0035]實施例2
本發明的目的通過以下技術方案實現:一種汽車萬向節叉加工方法，其具體依次包括以下工序:
使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓，形成耳孔預衝孔。
[0036]對耳孔預衝孔周壁進行拉伸，使耳孔預衝孔邊緣分別形成與之同心的圓凸臺，製成萬向節叉毛坯，並裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。
[0037]對萬向節叉毛坯衝壓使其兩節叉耳部彎折；將萬向節叉毛胚固定在拉床上，使拉刀、兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線。
[0038]使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削為拉刀同時拉削兩個耳孔預衝孔使其形成耳孔成型孔。
[0039]本實施例中，上述使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓是指使用衝床以450的壓力、20次/min的速度衝壓出耳孔預衝孔。本實施例中，使用車床裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。
[0040]上述使兩節叉耳彎折是指使用衝床使兩節叉耳彎折。
[0041]本實施例中，上述拉刀為所述拉刀包括刀軸以及環繞在刀軸外的多層環狀刀頭。上述拉刀拉削耳孔預衝孔時，其轉速為123r/min,進刀速度為70mm/min。
[0042]為了使拉刀能夠更好的完成多層孔的拉削，對毛坯件上的耳孔位置進行預衝孔，且該預衝孔的孔徑必須小於實際孔徑的大小。作為最優選方案，選取實際孔徑的4/5作為該預衝孔的孔徑。
[0043]使用本實施例提供的汽車萬向節叉加工方法生產的汽車萬向節叉，其兩耳孔同軸度誤差為0.03mm，具有良好的操作性能。同時上述方法生產效率較對比例高53%，具有較高的經濟效益。
[0044]實施例3 本發明的目的通過以下技術方案實現:一種汽車萬向節叉加工方法，其具體依次包括以下工序:
使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓，形成耳孔預衝孔。
[0045]對耳孔預衝孔周壁進行拉伸，使耳孔預衝孔邊緣分別形成與之同心的圓凸臺，製成萬向節叉毛坯，並裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。
[0046]對萬向節叉毛坯衝壓使其兩節叉耳部彎折；將萬向節叉毛胚固定在拉床上，使拉刀、兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線。
[0047]使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削為拉刀同時拉削兩個耳孔預衝孔使其形成耳孔成型孔。
[0048]本實施例中，上述使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓是指使用衝床以590的壓力、20次/min的速度衝壓出耳孔預衝孔。本實施例中，使用車床裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。
[0049]上述使兩節叉耳彎折是指使用衝床使兩節叉耳彎折。
[0050]本實施例中，上述拉刀為所述拉刀包括刀軸以及環繞在刀軸外的多層環狀刀頭。上述拉刀拉削耳孔預衝孔時，其轉速為190r/min,進刀速度為70mm/min。
[0051]為了使拉刀能夠更好的完成多層孔的拉削，對毛坯件上的耳孔位置進行預衝孔，且該預衝孔的孔徑必須小於實際孔徑的大小。作為最優選方案，選取實際孔徑的4/5作為該預衝孔的孔徑。
[0052]使用本實施例提供的汽車萬向節叉加工方法生產的汽車萬向節叉，其兩耳孔同軸度誤差為0.03mm，具有良好的操作性能。同時上述方法生產效率較對比例高53%，具有較高的經濟效益。
[0053]以上為本發明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種汽車多層孔零件加工方法，其具體依次包括以下工序: a.在工件上的孔加工位形成預衝孔； b.使工件上各個預衝孔固定於拉床上使其與拉刀同一軸線； c.使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削形成多層。
2.根據權利要求1所述的汽車多層孔零件加工方法，其特徵在於:所述預衝孔層數為2-10 層。
3.根據權利要求2所述的汽車多層孔零件加工方法，其特徵在於:所述汽車多層孔零件為萬向節叉。
4.根據權利要求3所述的汽車多層孔零件加工方法，其特徵在於:所述工序a.在工件上的孔加工位形成預衝孔之前還包括裁切板材工序；所述工序a.在工件上的孔加工位形成預衝孔是指使用衝床對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓，形成耳孔預衝孔。
5.根據權利要求4所述的汽車多層孔零件加工方法，其特徵在於:所述工序b前還包括萬向節叉毛坯形成工序；所述萬向節叉毛坯形成工序為對耳孔預衝孔周壁進行拉伸，使耳孔預衝孔邊緣分別形成與之同心的圓凸臺，製成萬向節叉毛坯，並裁去萬向節叉毛坯邊緣多餘的板材。
6.根據權利要求5所述的汽車多層孔零件加工方法，其特徵在於:所述工序b包括bl.對萬向節叉毛坯衝壓使其兩節叉耳部彎折；b2.將萬向節叉毛胚固定在拉床上，使拉刀、兩側耳的耳孔預衝孔處於同一軸線；所述工序c使用拉刀同時對位於同一軸線上的預衝孔進行拉削為拉刀同時拉削兩個耳孔預衝孔使其形成耳孔成型孔。
7.根據權利要求6所述的汽車多層孔零件加工方法，其特徵在於:所述拉刀的轉速為100-190r/min,擊Tl諫度為陽-70mm\niin。
8.根據權利要求2所述的汽車轉向萬向節叉加工方法，其特徵在於:所述拉刀包括刀軸以及環繞在刀軸外的多層環狀刀頭。
9.根據權利要求3所述的汽車轉向萬向節叉加工方法，其特徵在於:所述使用衝床對板材上對應兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓是指使用450-600噸的衝床以20次/min的速度對板材上對應萬向節叉兩節叉耳的耳孔位置冷衝壓形成預衝孔。
【文檔編號】B23D37/22GK103481042SQ201310449249
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】何仕洪 申請人:惠州偉業精密部件廠