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小轿车前桥摘要： 分析小轿车前桥的工作条件及使用性能要求，确定毛坯材料及毛坯制造方法，画出毛坯简图，制订毛坯及零件的制造工艺路线（安排热处理工序）。关键词 小轿车前桥 一、前桥概述及工作条件前桥一般位于汽车的前部，也称转向桥或从动桥。前桥是汽车上一个重要的总成件，主要括转向节、转向主销、前梁等零部件。前桥是通过悬架与车架相连，用以承受地面与车架之的垂直载荷外，还承受制动力和侧向力以及这些力所构成的力矩，并保证转向轮作正确的运动。车桥通过悬架与车架连接，支撑着汽车大部分重量，并将车轮的牵引力或者制动力，以及侧向力经过悬架传给车架。在汽车使用中，转向桥的受力状况比较复杂，因此应具有足够的强度。为保证转向车轮的正确定位角度，使操纵轻便并减轻轮胎的磨耗，转向桥也应有足够的刚度。此外，还应尽量减轻转向桥的重量。总之，由于在汽车的行驶过程中，前桥所处的工作环境恶劣，工况复杂，其承受的载荷也多为交变载荷，从而其零部件易出现疲劳裂纹甚至断裂现象。这就要求其在结构设计上必须有足够的强度、刚度和抗疲劳破坏的能力。前轴：是前桥的主要承重零部件，我公司有管式和锻打式两种结构形式，但主要以锻打式为主。前轴两端各有一呈拳形的加粗部分作为安装主销的部位。中间部分的两侧为板簧支座面，用以安装钢板板弹簧及其附件。在此需要说明的是：在U型螺栓穿过前轴的安装孔需要打紧下方的背紧螺母时，往往会出现套筒跟前轴背筋发生干涉的问题。为什么会出现该问题呢？一是设计问题，因为前轴的背筋影响到前桥的载荷，因此必须保证一定的尺寸要求，而如果前后U型螺栓的距离设计过小，没有留出足够的间隙装配便会出现以上问题。二是工艺问题，工艺问题有两种情况。一种是前轴背筋的对称度不好或安装孔的对称度不好容易造成该问题；第二种就是有些主机厂为避免套筒的易损，没有考虑到产品的实际情况而盲目加大套筒的外径。主销：是影响整车性能的重要零部件。主销上有止动槽，二、使用性能要求为使汽车在行驶中具有较好的直线行驶能力，前桥应满足下列要求：1足够的强度，以保证可靠的承受车轮与车架（或承载式车身）之间的作用力。2正确的车轮定位，使转向轮运动稳定，操纵轻便并减轻轮胎的磨损。前轮定位包括主销内倾，主销后倾，前轮外倾和前轮前束。3足够的刚度，使受力后变形要小，保证主销和转向轮有正确的定位角度保持不变。4转向节与主销，转向节与前桥之间的摩擦力应尽可能小，以保证转向操作的轻便性，并有足够的耐磨性。5转向轮的摆振应尽可能小，以保证汽车的正常，稳定行使。6前桥的质量应尽可能小，以减少非簧载质量，提高汽车行驶平顺性。三、毛坯材料的选择一般情况下，常见材料所需定义的材料特性包括：弹性模量、泊松比、密度、比热、热膨胀系数等。前桥主要由两部分材料组成，即前轴和转向节等零部件材料。前轴的材料采用45号钢，转向节的材料采用40Cr。扭杆是汽车前独立悬架中的关键件，属细长杆件，其感淬火处理是生产中的工艺难点，该文介绍了扭杆的淬火感应器及其工艺试验结果，确定采用半圈式感应器连续淬火工艺，这种处理方法能满足扭杆技术要求和批量生产。四、毛坯制造方法的选择铸造、锻压、焊接、粉末冶金和非金属材料成形等方法都可以作为机械零件毛坯的制造方法，但它们的制造成本、生产条件等都有差异，再加上实际生产中零件毛坯生产批量的不同，我们对制造方法的选择必然也会不同，正确的方法是：结合生产实际，综合考虑毛坯的使用要求、生产经济性要求，同时兼顾环境保护，最终达到制造方法与实际生产条件相适应。五、毛坯简图六、毛坯及零件的制造工艺路线 该类锻件在锻造成型时，不仅需要较大的变形能，而且需要一定的变形力，因此选J53系列双盘摩擦压力机比较经济，该系列压力机采用组合打滑飞轮，组合打滑飞轮既能为度变形较大的锻件提供足够的交形能，又能为锻件提供必需的变形力，且不致超负荷，该系列压力机的设备投资、模具成本和锻件成本均比模锻锤和热模锻曲柄压力机便宜一半多。目前，国内汽车前轴机加工工艺流程主要有以下几种：(1)铣两钢板弹簧座平面；钻两钢板弹簧座平面十孔；粗铣两主销孔上下端面；精铣主销孔上下端面；钻扩铰主销孔；拉削主销孔；锪主销孔上下端面；钻铰锁销孔。在该方案中，存在以下问题：采用主销孔定位锪上下端面，端面与主销孔的垂直度不易保证，主销孔高度尺寸不易保证；以主销孔定位钻锁销孔时，钻头经过十字相贯孔时，易出现单边切削现象，生偏移，造成主销孔与锁销孔中心距不易保证。(2)铣两钢板弹簧座平面；钻两钢板弹簧座平面十孔；钻铰锁销孔粗铣主销上下端面；精铣主销孔上下端面；钻扩铰主销孔。在该方案中，存在以下问题：因该工艺方法是采用先钻锁销孔后而-径及位置尺寸为关键尺寸，主销精度不易保证；采用先精铣主销孔上下端面后加工主销孔，端面相对主销孔的垂直度难以保证。(3)铣两钢板弹簧座平面；钻两钢板弹簧座平面十孔；钻铰锁销孔；粗铣主销上下端面；钻扩铰主销孔；精铣主销孔上下端面。在该方案中，存在以下问题：主销孔与锁销孔十字相贯孔尺寸公差01mm不易保证；采用铰削主销孔，其尺寸公差不易保证；最后精铣主销孔上下端面。主销孔与上下端面垂直度不易保证；主销孔长度尺寸不易保证。七、热处理 作用：对材料进行热处理是改善金属材料性能的一种常见的方法，它能够使材料的组织结构发生变化，从而达到改善加工工艺性能和强化力学性能的目的。对于前桥这种力学性能要求较高的零件，合理安排热处理工序非常重要。 1、淬火： 第一次预热：300500，第二次预热840860；淬火温度：10201050；冷却介质：油，介质温度：2060，冷却至油温；随后，空冷，HRC=6063。 2、回火： 经过以下淬火工艺，可以达到降低硬度的作用，具体回火工艺如下： 加热温度400425，得到HRC=5759。说明：在480-520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区，在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380-400，这个区间回火，韧性最好，并且有良好的耐磨性。如果淬火后，采用深冷处理（理想的温度是零下120）与中温回火相结合，会得到良好使用效果和高寿命