Indflydelsen af ​​automobilstyring kno smedning metode på forarbejdning teknologi

Styreknoen er en af ​​hoveddelene på bilens styreaksel, som kan få bilen til at køre stabilt og overføre kørselsretningen følsomt. En funktion er effektivt at overføre vinkelværdien af ​​rattets rotation til bilens forhjul, rettidigt kontrollere ruten for bilen i bevægelse og dermed sikre bilens sikkerhed; den anden funktion er at bære lasten fra bilens front, understøtte og drive forhjulet til at rotere rundt om kingpin og bære variable stødbelastninger, når bilen kører. Derfor kræver styreknoen ikke kun pålidelig styrke, men skal også sikre dens høje behandlingsnøjagtighed. Dens geometriske form er relativt kompleks, og der er mange geometriske former, der skal behandles. Positionsnøjagtigheden mellem hver geometrisk overflade skal være høj. Niveauet af dens behandlingsnøjagtighed vil påvirke styringsnøjagtigheden af ​​bilen i drift. Dette papir analyserer smedningen produceret af to forskellige smedningsprocesser, udforsker indflydelsen af ​​skilleformen, tillægsfordelingen og smedningsfejlen af ​​styresmeden på dets forarbejdningsteknologi og fremlægger reference for armaturets design og valget af positioneringsoverflader i bearbejdningsprocessen.

Strukturelle egenskaber af styretøjet

Formen på styretøjet er relativt kompleks, og den koncentrerer de strukturelle egenskaber af fire typer dele såsom aksel, hul, skivering og gaffelramme. Den består hovedsageligt af tre dele: støtteaksel, flange og gaffelramme. Den strukturelle form af den understøttende aksel er en trinformet aksel, og dens strukturelle træk er et roterende legeme, der består af koaksial ydre cylindrisk overflade, konisk overflade, gevindoverflade og akselskulder, overgangsfilet og endeflade vinkelret på aksen; flangedelen inkluderer flangeoverflade, forbindelsesbolt gennem hul og gevindhul til styregrænse; gaffelrammen er en gaffelrammestruktur, der består af de øvre og nedre ører og flangeoverfladen på styretøjet.
Fra smedningsteknologiens perspektiv er kendetegnene ved styresmedningen: støtteakslen er slank, flangen er stor og har nogle gange en speciel formet overflade, gaffelrammen afbøjes med en vinkel α fra midterlinjen af ​​støtteakslen og har en kompleks form. Ifølge "GB12362-2003 Tolerancer og bearbejdningstilladelser for smedning af stål" er smedningen en typisk kompleks gaffelformet del.

Styreknobebehandlingsproces

Hovedprocesflowet ved behandling af styreknogler er: fræsning af endefladen af ​​tappen, boring af centerhullerne i begge ender → groft drejning af endefladen af ​​flangen og akseltappen → semi-finishing og efterbehandling af støttetappen, filet, færdiggørelse af flangen, drejning af den bagerste endegevind → bore- og gevindfladen → bore- og skruefladen ydre endeflader på de øvre og nedre øreringe → groft boring og efterbehandling boring af kingpin-hullet → overfladeafkøling (efter behov) → færdigslibning af de store og små lejetapper og fileter → graveringsmærker → inspektion og opbevaring.

Indvirkningen af ​​smedningsmetoder på forarbejdningsteknologi

1. Smedemetoder

Der er to smedningsformningsprocesser til fremstilling af styresmedsmedninger: vandret deling (plan deling) og lodret deling (lodret deling). Vandret skille er en smedemetode med smedningens midterplan som skilleflade. Fordi tværsnittet af støtteakseldelen er ret forskelligt fra tværsnittet af flange- og gaffelrammedelen, er smedningsprocessen meget kompliceret for rimeligt at fordele emnet. Alligevel vil der stadig være et stort blink ved forbindelsen mellem støtteakslen og flangen, og den vil gradvist aftage langs den aksiale retning, indtil den når den normale bredde ved halen. Materialeudnyttelsesgraden for denne smedemetode er lav. Den lodrette skillemetode er baseret på flangens midterplan og tager hensyn til gaffelhulrummene på begge sider. Denne smedningsmetode kan bruge lukket smedningsteknologi under præ-smedning, positivt ekstrudere akslen og omvendt ekstrudere gaflerne på begge sider, og derefter endelig smedning for at danne og udlede overskydende metal.
På grund af forskellige smedningsmetoder vil skillefladelayoutet, tildeling af bearbejdningsgodtgørelse og smedningsfejl og tykkelsestolerance under smedningsdesign have forskellige virkninger på behandlingen af ​​styrestangen. Især i processen med at bore centerhullet på endefladen af ​​fræsetappen, dreje og slibe støttetappen (se bearbejdningen af ​​delene A og B i figur 1) og endefladen af ​​flangen, bearbejde de gevindskårne huller på flangen, der forbinder styrearmen og bremsen, og bearbejde gaffelendens endeflade og forknap-processen på C-delene og forknap-processen i C Figur 1), er påvirkningen særlig tydelig. Derfor skal der træffes tilsvarende modforanstaltninger ved udformningen af ​​forarbejdningsteknologien og valg af fixturpositioneringsoverfladen i henhold til de forskellige produktionsmetoder for smedegodset.
Skematisk diagram over dele til behandling af styreknokler
Figur 1 Skematisk diagram af dele til behandling af styreknokler

2. Smedetolerance og bearbejdningsgodtgørelsesarrangement
Når den vandrette skillematrice bruges til at smede styrestangen, vælges skillefladen normalt ved den største sektion. Som vist i figur 2 er AA smedningens skilleflade, og smedningsretningen er vinkelret på det plan, hvor skillefladen er placeret, det vil sige langs retningen vist af BB. På denne måde bliver smedningen smedet af de øvre og nedre matricer. Bearbejdningsmængden for smedningsbearbejdningsdelene er jævnt fordelt på støtteakslen, flangens endeflade og de øvre og nedre gaffelendeflader. Smedningens trækvinkel er langs smedningsretningen, det vil sige retningen af ​​BB, som generelt er 5°~7°; under smedningsprocessen, på grund af fluktuationen af ​​faktorer som smedningstemperaturen og smedningskraften, kan de øvre og nedre matricer ikke presses fuldstændigt mod hinanden, så tykkelsesdimensionsudsvinget langs smedningsretningen vil blive dannet på smedningen, normalt med en tolerance på ±1 mm; og fejlen forårsaget af fejljusteringen af ​​de øvre og nedre matricer er generelt ±1,5 mm.
Skillefladen af ​​den lodrette skillesmedning er valgt til at være vinkelret på støtteaksen og passere gennem midten af ​​flangen, men formen af ​​smedningen bestemmer, at dens skilleflade er en buet overflade. Som det kan ses af figur 2, er den buede overflade vist i CC dens skilleflade, og smederetningen er vinkelret på skillefladen, det vil sige langs retningen vist i DD. Smedegodset fremstillet på denne måde adskiller sig fra dem, der fremstilles ved horisontal smedning, hvad angår fordeling af bearbejdningsgodtgørelse. På grund af behovet for udtrækning af den øvre matricesmedning, dannes der ikke omvendt træk, så der skal tilføjes et træk på den indvendige side af de øvre og nedre gafler for at danne et positivt træk. Hoveddelene er vist i figur 2 som E og F. For at lette afformningen af ​​understøtningsakslen tilføjes en yderligere trækvinkel på 1° til 1,5° ud over den normale tilføjelse af godtgørelse for støtteakslen langs den aksiale retning. Hvis det antages, at støtteakslen er 200 mm lang, på grund af tilføjelsen af ​​trækvinklen, vil den yderligere tilføjelse af godtgørelsen fra den lille skaftende til den ydre hals på støtteakslen ved roden af ​​flangen stige fra 0 til 0,35~0,5 mm, og den yderligere tillæg d=200tan (1°~1,5°) Smedningens tykkelsestolerance er normalt ±1,5 mm, som genereres langs DD-retningen, og fejlen er generelt ±1,5 mm, som genereres vinkelret på DD-retningen.
Skematisk diagram af vandrette og lodrette delte matricesmedninger Figur 2 Skematisk diagram af horisontale og vertikale delte matricesmedninger

3. Bearbejdning af indflydelsesfaktorer
De forskellige påvirkninger af faktorer som kvote og tolerance i de to ovennævnte metoder til fremstilling af smedegods skal tages i betragtning ved udformningen af ​​forarbejdningsteknologien, ellers vil det påvirke forarbejdningskvaliteten af ​​styretøjet. De behandlingspåvirkninger, der skal fokuseres på, er:

(1) Bearbejdning af styrestangens støtteaksel De vigtigste behandlingsprocedurer for styreknoglestøtteakslen er fræsning af akslens endeflade, boring af det midterste hul og drejning og slibning af tappene af forskellige dele (se del A og B i figur 1). Disse to processer er indbyrdes forbundne, især boreprocessen i midten. Centerhullet er ikke kun positioneringsreference for den efterfølgende bearbejdning af støttetappen, men også målereference for forskellige størrelses- og positionstolerancer på støtteakslen. Hvis forbindelseslinien for de to midterhuller ikke kan falde sammen med støtteakselsmedningens akse under bearbejdningen, vil det forårsage ujævn fordeling af smedekanten og fremkomsten af ​​bearbejdningstappens oxidskala (dvs. resterende smedeflade). Ved at sammenligne akseldelene af smedningen fremstillet ved de to metoder, kan det ses, at for styrespinden fremstillet ved lodret delt matricesmedning, da den endelige smedning af støtteakseldelen er dannet i det cylindriske hulrum, er rundingen af ​​denne del god, og marginen er ensartet, så det er lettere at vælge positioneringspositionen ved bearbejdning. Men på grund af påvirkningen af ​​faktorer som forskydning, tykkelsestolerance og trimningsrester, vil den vandrette smedning danne en uregelmæssig cirkel. Fordelingen af ​​godtgørelsen på forskellige steder i journalen vil svinge betydeligt under indflydelse af flere faktorer. Baseret på denne formudsving på smedetappen, bør det overvejes at designe det med en V-formet armatur i en vinkel på 45° i forhold til skillefladen ved valg af placering af centerhullet til bearbejdning. Dette kan undgå påvirkning af flash-rester og forskydning, og få midterhulsforbindelseslinjen til at nærme sig den teoretiske midterlinje af smedetappen, således at den efterfølgende bearbejdningstillæg er jævnt fordelt.

(2) Aksiale dimensioner af understøtningsakslen Den aksiale dimensionskæde af styrestangen vist i figur 1 er relateret til hinanden. Vægtykkelsesdimensionen på styrestangens kingpin-hul 11 ​​mm er særlig vigtig. Det er relateret til styrken af ​​kingpin-hullets vægtykkelse, så det skal garanteres. Ud fra analysen af ​​forholdet mellem den aksiale dimensionskæde bør udsvinget i vægtykkelsen tages i betragtning fra forskellige smedningsmetoder, når centerhullet bores i det første bearbejdningstrin med fræsning af endefladen. Hvis det er en vandret smedning, genereres den aksiale dimension af smedningen i de øvre og nedre matricer, og dens udsving er hovedsageligt påvirket af smedningsfejlen. Hvis det er en smedning fremstillet ved lodret smedning, genereres den aksiale dimension af smedningen i de øvre og nedre matricer, og fluktuationen af ​​dens aksiale dimension påvirkes hovedsageligt af smedningens tykkelsestolerance. Derfor anbefales det i denne tilstand at vælge den øvre matrice, der er produceret i samme matrice, som vægtykkelsen af ​​kingpin-hullet, når du vælger den indledende aksiale positioneringsdimension, det vil sige at vælge flangeoverfladen nær gaflen.

(3) Flangebehandling Flangedelen af ​​den lodrette smedning er dannet i et komplet hulrum, så dens formfejlsudsving er lille. Ved bearbejdning af forbindelseshullerne omkring flangen vil vægtykkelsen omkring forbindelseshullet være meget ensartet, så længe placeringen af ​​midterhullet i støtteakslen er nøjagtig. For smedninger fremstillet ved vandret smedning, er flangedelen dannet i de øvre og nedre matricer. På grund af indflydelsen af ​​smedningsfejl og tykkelsestolerance, og baseret på centerhulcentreringsproblemet analyseret ovenfor, er der ved bearbejdning af forbindelseshullerne omkring flangen risiko for ujævn vægtykkelse omkring hullet eller endda for lille. Man skal være opmærksom. Hvis det er nødvendigt, kan det kræves at tilføje passende kvoter omkring individuelle huller for at undgå denne risiko. Derudover påvirkes flangetykkelsen af ​​smedegods fremstillet ved lodret smedning af smedningens tykkelsestolerance. Bearbejdningsgodtgørelsen af ​​flangeendefladen på smedegods fra forskellige partier vil svinge. Dette skal man også være opmærksom på under bearbejdningen.

(4) Bearbejdning af styrestanggaffel Fordi der er en vinkel α mellem støtteakseldelen af ​​styrestangen og dens gaffeldel, når der anvendes lodret smedning til fremstilling af styrestangen, for at undgå omvendt træk og gøre det muligt at fjerne den øvre matricedel af smedningen fra hulrummet, skal tillægget øges. I E- og F-positionerne vist i figur 2, især F-positionen, er kvoten stor. Forudsat α=7°, gaffeldybden er 70 mm, og den normale trækvinkel er 3°, er stigningen i gaffelrodsgodtgørelsen: δ=70tan7°+70tan3°=12,2mm. På denne måde skal den store tillægsskæring af denne del tages i betragtning under gaffelbearbejdningen, især grovbearbejdningen; mens tilladelsen til vandret smedning i disse dele kan arrangeres efter den konventionelle metode, så mængden af ​​skæring er lille, men fordi der er et træktillæg i midten af ​​de to gafler, for at sikre nøjagtigheden af ​​centerhullet, er denne del generelt planfræset. Derudover bruges tappen normalt til positionering ved bearbejdning af gaflen. For lodret smedning vil bearbejdningsgodtgørelsen for gaffelen på grund af fejlens indflydelse ændres, og i alvorlige tilfælde vil bearbejdningsgodtgørelsen være utilstrækkelig, og der vil blive produceret oxidskala.

Konklusion
Både vandret og lodret smedning anvendes i øjeblikket i vid udstrækning i produktionen af ​​smedning af styretøj til biler. For styreknoer fremstillet på forskellige måder, på grund af forskellene i formningsmetoder, bearbejdningsgodtgørelsesfordeling og smedning af skillestruktur, bør der udføres målrettet analyse under mekanisk bearbejdning, og der bør træffes foranstaltninger i henhold til forskellige situationer, så forskellige positionerings- og skæremetoder kan bruges i processen med centerhulbehandling af bæreakslen og for at opnå god, flangebearbejdningsteknologi.