差速器的铆接工艺

现方差速器的铆接工艺摘要:一汽技术中心自主研发的某款手动变速器,在其试制过程中,为实现差速器壳体与从动齿轮的铆接,进行了大量的理论分析与试验验证,并辅以设计的专用工装夹具,首次在普通压床上实现了其铆接过程,填补了自主开发轿车变速器总成差速器铆接工艺领域的空白,为后续同类产品的开发奠定了理论基础并积累了实际经验。关键词:差速器铆接工装中图分类号:TG93文献标识码:B中国第一汽车股份有限公司技术中心李金华郑敬超锪窝→去毛刺→插入铆钉→顶模顶住铆钉→铆成1前言形。20世纪60年代初,瑞士贝瑞克公司为适应大汽技术中心研发的某款变速器总成的差速工业生产对高质量、高效率、低能耗、低噪声的要器壳体与从动齿轮首次采用铆接连接工艺,相比求,率先将摆动碾压原理运用于铆接行业。近年以往螺栓连接方式,在变速器运行时承受的载荷来随着对汽车经济性要求的提高,汽车总成的轻发生交互变化情况下,具有联接强度稳定可靠量化及材料连接质量倍受关注。铆接工艺以其连不易松动的优点。但目前此款变速器尚属于研接强度高、适合结构复杂及异种材料零件间的连发阶段,其工艺尚未成熟,差速器铆接缺乏专用接、操作工艺简单等优点被逐渐用于汽车制造。铆接设备,只能通过传统工艺方式实现。针对上2.2工艺的难点述问题,分析了施加压力过程中铆钉变形、应力以往自主开发的轿车变速器总成中,差速器分布以及变速器工作状态下铆钉受力等情况,采壳体与从动齿轮采用螺接连接工艺,没有差速器用合理的压床压力及施压方式并设计了专用铆铆接工艺经验。接工装,在传统压床上实现了差速器壳体与从动b缺少专业铆接设备,进行铆接工艺只能借助齿轮的铆接。现有设备资源,对传统压床压力及施压方式的控制较难。2铆接工艺应用分析c此款变速器目前尚属研发阶段,铆接工艺没支术21工艺技有专用工装夹具,铆接质量较难保证。使用铆钉将两个或多个工件连接在一起的工23工艺的务中国煤化工艺方式称为铆接。其按应用情况分为活动铆接a铆钉。CNMHG。铆钉杆固定铆接以及密封铆接。其工艺过程为:钻孔→过长,在铆接过程中会产生弯曲变形,甚至被多2014年第6期汽车工艺与材料AT&M|37王尸现厉次施压而损坏。如果铆钉杆过短,则不能形成完上一次性成功实现了差速器壳体与从动齿轮的铆整的铆钉头,且在铆接过程中发生被铆件损坏的接工艺,突破自主研发变速器中差速器传统铆接问题。技术的瓶颈。b孔径。铆钉在钉孔中不允许太松。钉孔3.1铆接成形力计算直径以比铆钉杆直径大5%~7%为宜。如果间隙采用压床施压冷铆工艺方法,可以把铆钉成太大,即使形成外观良好的铆钉头,铆钉杆也可形过程近似视为圆盘类零件的模锻过程,其锻造能是弯曲的,会削弱铆接强度。被铆件上钉孔的力凹为直线度也很重要,否则会出现铆钉倾斜、弯曲等P=o‖15++1.5++(1)缺陷。式(1)中,,为屈服极限,MPa;b为锻造飞边宽度c工装。铆接工装必须具有良好的尺寸精度,(可视为铆钉帽的宽度),mm;h为飞边高度,mm;铆接头表面具有较好的表面质量。铆接装置、支撑工具中心线与铆钉轴心线必须在一条直线上。F为飞边投影面积,mm2;F为锻件本体投影面积否则形成的铆钉头将偏离铆钉轴心线或与铆钉杆(钉孔面积),mm2;d为锻件直径(铆钉直径),mm。成一角度,出现被铆件表面损伤的问题。在6MT变速器差速器总成中,铆钉直径d=d装夹。被铆接工件夹紧力必须适当。如果12mm,钉孔直径d孔=12.15mm,铆钉材料为碳素钢被铆接件在铆接过程中没有完全夹紧或夹有铁屑ML10,屈服极限a=225MPa。由d=12mm,可得等异物,可能出现铆钉膨胀、板材之间出现缝隙或出:b=4.5mm,h=6.4mm,F=23346mm2。由d孔=伞形凸起等情况,使铆接装配失败。如果工件夹12.15mm,可得出:F=113.1mm2。紧力过大,工件上铆钉孔周围板材局部受挤压,将代人公式(1)可得出锻造力形成材料的局部凸起。15+45×23326e铆接压力。铆接压力必须合适,为形成铆钉P=225157kN1.5+4+12113.1头而进行的冲击次数也不能太多。过高的铆接压6.412×64力会形成扁平铆钉头或产生与工件夹紧力过大同铆钉铆接成形力形式见图1样的后果。而铆接压力太低,则不能形成良好的铆钉头,必须以增加铆接次数达到形成铆钉头的效果,从而极易造成铆钉头的硬化和碎裂。36MT差速器总成的铆接工艺在6MT差速器总成试制过程中差速器铆接是关键工艺,实现该工艺具有一定难度。此前一汽自主研发的变速器从未在该领域做过相关研究也没有任何的成熟经验。对其设计方法的可行图1铆钉铆接成形力示意图性、工艺的合理性、工艺可操作性以及相应的保障3.2差速器铆接工装设计措施等均需要在实践中探索和研究。本文对实现为确保在普通压床上实现差速器铆接工艺,该工艺进行理论分析和试验验证。对铆接过程中除保证零件精度及压床适合的压力外,铆接工装铆接力的分布形式、材料变形趋势等进行分析计的尺寸精度中国煤化工是影响铆接算。在合理利用现有设备资源情况下提出更改建质量的关键CNMHG专用的差速议,并辅以设计加工专用的铆接工装,在普通压床器铆接工装(图2)。38汽车工艺与材料AT&M2014年第6期王尸现场铆接部位表面光滑、连接可靠,铆钉头尺寸符合图纸要求。上模板b试验验证。将变速器总成进行装配后,进行上冲头润滑、疲劳试验等台架测试项目。试验结果显示,螺钉浮动板下冲头差速器铆接质量较好,未出现开裂、松动等现象。弹簧下模板r/vH4.2铆接精度检测a对差速器壳体进行全尺寸检测。其结果套导柱表明,相比铆接前壳体尺寸精度无变化,两侧半图2差速器铆接工装示意图轴孔径同轴度,铆接前为0009mm,铆接后为为保证工装的强度,冲压部位的上冲头、下冲0.011mm,符合图纸精度要求。头、套及导柱材料采用了T10A碳素模具钢,淬火b对从动齿轮铆接前后进行对齿检测。检测处理硬度50~55HRC,其余各零件材料采用45结果表明,从动齿轮铆接后齿形倾斜误差和齿向钢,调质硬度28~32HRC。对与两侧铆接头接触倾斜误差无变化,单一齿距误差无变化;周节累积的上、下冲头表面进行研磨处理,以保证形成铆钉精度铆接前为4级,铆接后为5级;径向跳动铆接头的质量。前为3级,铆接后为4级将下模板固定在压床工作台上,将导柱、套、上述差速器壳体及从动齿轮检测结果显示,浮动板、下冲头依据图纸依次利用过盈配合或螺所进行的零部件铆接工艺能够满足总成精度的钉紧固与下模板进行装配,上冲头与上模板进行要求。压配后,将上模板固定在压床工作台。工作过程中,将从动齿轮与差速器壳体依次放置在下模板5结束语上,由铆钉对二者进行对孔连接固定,手动调整差利用普通压床进行差速器的铆接工艺,节约速器壳体位置使各铆钉孔中心线与上冲头中心轴专用铆接机设备的购置费用,降低了新产品研线对应在一条直线上,然后起动压床施加压力完发成本,结束了一汽集团自主开发的轿车变速器成铆接操作(图3)。操作完成后,释放压床压力,采用螺接的历史,积累了差速器铆接工艺的经验,利用弹簧将浮动板复位。为后续同类产品研发、试制及应用奠定了基础。参考文献:〕成大先,王德夫,姜勇,等机械设计手册(第三册)M北京:化学工业出版社,1994[2]夏平,唐应时,吴安如铆钉铆接装配应力的分析和计算门机械,2003(4).[3]罗子健,尚保忠金属塑性加工理论与工艺[M」山西:西图3差速器铆接过程北工业大学出版社,1994[4张军华,党喜龙,孙广成一种新颖实用铆接工装的应用4铆接质量及精度检测机电元件,2006(3)5夏平,刘兰铆接铆钉分布压力的计算现代制造工程4.1铆接质量检测2003(12).a表面铆接质量检验。铆接完成后对铆接表面进行检测,结果显示,铆钉未出现堆积、裂纹、划中国煤化工酬CNMHG伤、差速器壳体与从动齿轮连接表面变形等现象,2014年第6期汽车工艺与材料AT&M|39