CN100525986C - 汽车后轴总成的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后轴凸缘上带有传感器定位孔的汽车后轴总成的焊接工艺及专用夹具。其特征在于包括以下步骤：将后轴管、后轴颈装夹在专用夹具上，预焊汽车后轴总成；检测后轴管总成与后轴颈的同轴度，合格后用双抢专用焊机在后轴管与后轴颈的连接处绕其圆周焊接，得到后轴总成；磨后轴颈；将焊接后的汽车后轴总成和后轴凸缘装夹在专用夹具上，焊接汽车后轴总成与后轴凸缘；去应力回火。采用这种方法焊接的汽车后轴总成，焊接后汽车后轴总成两端后轴颈同轴度好，产品合格率高，并且生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接工艺，特别涉及一种后轴凸缘上带有传感器定位孔的汽车后轴总成的焊接工艺及专用夹具。
背景技术
汽车后轴总成是汽车中的一个重要配件，对于后轴凸缘上带有传感器定位孔的汽车后轴总成产品，如长安CV6-01型的汽车后轴总成，要求焊接后汽车后轴总成两端后轴颈的圆跳动控制在±0.1mm，传感器定位孔位置公差为40.6±0.15mm。其生产工艺的难点在于焊接，而焊接的制造难点在于焊接总成时对焊接变形及回火(消除内应力)后变形的控制。为了避免后轴总成的焊接变形、去应力回火变形，通常采用专用设备如进口的卧式座标镗床镗床(约50万)作专机在后轴总成的最后工序完成凸缘上传感器定位孔的加工。这种方法虽然有工艺简单、特别是对焊接工人的操作要求比较低的优点，但资金投入较大，对座标镗床上的夹具、刀具、定位装置及床面运行是否稳定等方面的综合要求较高，并且产品合格率低。
通常后轴总成的焊接工艺中采用两次去应力回火，一次在焊接后轴总成以后，一次在焊接后轴凸缘以后。其中，焊接后轴总成后的回火，是为了释放焊接应力，以便后轴颈加工后，保证后轴总成两端同轴度；焊接后轴凸缘后的回火，是为了释放后轴凸缘与后轴颈的焊后内应力，因为后轴颈为35CrMo钢的合金材料，焊接比较困难，焊后冷却过程中会产生传热不均因热应力和材料组织而产生的组织应力。这些应力如果超过材料或焊缝的强度，可能导致产品在使用时发生变形或开裂，因此进行焊后去应力回火，可以保证零件使用安全。由于这种方式只能在小批量试制时采用，如大批生产，制造成本将大大提高。原因是去应力回火是按零件重量计算的即1kg一元，如以长安公司生产的一根CV63300100-C01后轴总成重量12.335kg计算，若年产5万件计，将在去应力回火方面每年多投入60万元的制造成本。另外，原有的后轴生产工艺无法克服后轴总成校正后的应力反弹对产品合格率带来的不利影响，因此上述后轴总成的焊接工艺生产成本高，产品合格率低。
为了降低汽车后轴总成的制造成本，提高产品合格率，有必要采取有效措施以解决后轴总成的焊接变形和回火变形这两大技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车后轴总成的焊接方法，采用这种方法焊接的汽车后轴总成，焊接后汽车后轴总成两端后轴颈同轴度好，产品合格率高，并且生产成本低。
本发明工艺包括以下步骤：
将后轴管、后轴颈装夹在专用夹具上，预焊汽车后轴总成；
检测后轴管总成与后轴颈的同轴度，合格后用双抢专用焊机在后轴管与后轴颈的连接处绕其圆周焊接，得到后轴总成；
磨后轴颈；
将焊接后的汽车后轴总成和后轴凸缘装夹在专用夹具上，焊接汽车后轴总成与后轴凸缘；
去应力回火。
本发明的另一个目的是提供一种用于焊接汽车后轴总成的专用夹具，采用本专用夹具，可以保证焊接的汽车后轴的两端后轴颈同轴度，并且焊接工艺简单。
所述专用夹具工作台的台面上的左右两端各设置有支撑座，两个支撑座之间设置有辅助支承；支撑座的顶部设置有两个定位底座，V型定位块镶嵌在两个定位底座之间，左右两端支撑座上的两个V型定位块相互平行，每个定位底座上各设置有凸缘定位销，压手设置在一个支撑座的侧面，工作台的台面上设置有感载阀定位块和侧向杆销定位块。
本发明由于采用专用夹具预焊后轴管总成，预焊后，通过检测的结果判断是否进行下面的工序，若检测两端后轴颈圆跳动在0.3mm以内，则符合工艺要求，继续后面的焊接工艺；否则需要重新进行预焊，因此可以保证在预焊时后轴的两端后轴颈同轴度，提高了产品的合格率。
由于本发明采用一次去应力回火，大大节约了成本，提高了生产效率。按长安金陵公司年生产CV6 3300100-C01汽车后轴总成5万件计，仅去应力回火每年节约近60万元。
采用本发明方法生产的汽车后轴总成，其焊接变形、去应力回火变形能够控制在位置公差±0.1mm以内，使传感器定位孔位置公差为40.6±0.15mm，合格率达到100％。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述目的及其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为CV6 3300100-C01汽车后轴总成的结构示意图；
图2为CV6 3300100-C01汽车后轴总成放在专用夹具的示意图；
图3为图2中A部的放大图。
图中，1为工作台的台面，2为移动支承架，3为侧向杆销定位块，4为辅助支承，5为感载阀定位块，6为定位底座，7为V型定位块，8为凸缘定位销，9为压手，10为后轴管，11为支撑座，12为后轴颈，13为后轴凸缘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本实施例以焊接长安CV6 3300100-C01汽车后轴总成为例进行说明。
参见图1，汽车后轴总成包括后轴管10，后轴颈12，后轴凸缘13。
本发明的专用夹具由工作台的台面1和移动支承架2组成的工作台，工作台的台面位于移动支承架的上面，便于通过移动支承架实现移动工作台。工作台的台面上的左右两端各设置有支撑座11，支撑座的顶部设置有两个定位底座6，V型定位块7镶嵌在两个定位底座之间，左右两端支撑座上的两个V型定位块相互平行，可以保证两个V型定位块形成的定位面在同一平面。每个定位底座上各设置有两个或多个凸缘定位销8，用于在焊接汽车后轴总成时对凸缘定位，凸缘定位销的数量与凸缘上的定位孔数量相同。本实施例采用2个凸缘定位销。压手9设置在一个支撑座的侧面，工作台的台面上还设置有感载阀定位块5、侧向杆销定位块3、辅助支承4。感载阀定位块上设置有定位销。
定位底座两端V型定位块7的平面度为0.01mm以内，镶嵌在定位底座上后同方向的定位面必须在同一平面内且偏差不能超过0.05mm。该技术要求可通过以下措施实现：同时加工左、右2个V型定位块7且保证平行、平面度达到0.01mm以内；夹具装配时使用三座标检测，保证夹具零件定位底座与V型定位块相连接的定位基准面左、右两端在相同方向上在同一平面内，且偏差不能超过0.05mm。
V型定位块7与定位底座6以螺栓连接：选取V型定位块7的底面与侧面作为定位基准面，而定位底座6也选取相对应的面作为定位基准面，每个面用两个螺栓连接。
汽车后轴总成的焊接过程如下所述：
参加图2和图3，将两个后轴颈12分别放在支撑座顶部的V型定位块7上，后轴颈的台阶紧靠在V型定位块的内侧，用压手9夹紧在V型定位块7定位面上。后轴管10放在工作台的台面上的两个辅助支撑4上，两个后轴颈12分别套在后轴管的两个端头，即可以保证焊接时后轴颈与后轴管的同轴度。在后轴管与后轴颈接缝处沿圆周方向焊接3～4个焊点，焊点可以均匀分布于圆周。然后用百分表检测两端后轴颈圆跳动(控制在0.3mm内)，如果两端后轴颈圆跳动大于0.3mm，则需要重新预焊。后轴管与后轴颈预焊检测合格后，将其放在双抢专用焊机上的工作台面上(双抢专用焊机为通常使用的焊机)，在后轴管与后轴颈的连接处绕其圆周焊接，得到后轴总成。焊接后的后轴总成的焊缝处用磨床或磨具磨后轴颈。取下后轴总成，采用上述同样的方法将其后轴颈分别放在上述专用夹具的左右支撑座顶部的V型定位块7上，后轴凸缘13套在后轴颈，用定位底座上的凸缘定位销8将其定位，可以使后轴凸缘传感器定位孔位置公差为40.6±0.15mm。后轴总成与后轴凸缘的连接处绕其圆周做保护焊焊接(采用常用的二氧化碳保护焊焊接)。随后进行热处理回火，消除焊接内应力，采用车削、磨削等方法磨削轴颈凸缘，随后进行吹沙、磷化、喷塑等表面处理，使产品的外表美观。用车削等方法，校正后轴总成的形状，检验，着重检测汽车后轴总成两端后轴凸缘上传感器定位孔尺寸公差(控制在±0.15mm内)，包装。
若汽车后轴总成的后轴管10上带有感载阀，可以使用感载阀定位块5的定位销将感载阀定位；汽车后轴总成的后轴管10上有侧向杆销，可以将侧向杆销放在侧向杆销定位块3上，可以保证后轴颈与后轴的同轴度。
采用本发明方法，申请人焊接长安CV6 3300100-C01汽车后轴总成其中一组检测数据：
结论：采用本发明工艺和专用夹具，焊接后轴凸缘上带有传感器定位孔的汽车后轴总成，预焊时圆跳动好的，其后焊接变形、回火变形较小。
当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明之精神及实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种汽车后轴总成的焊接方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将后轴管、后轴颈装夹在专用夹具上，预焊汽车后轴总成，所述专用夹具的结构为：工作台的台面上的左右两端各设置有支撑座，两个支撑座之间设置有辅助支承；支撑座的顶部设置有两个定位底座，V型定位块镶嵌在两个定位底座之间，左右两端支撑座上的两个V型定位块相互平行，每个定位底座上各设置有凸缘定位销，压手设置在一个支撑座的侧面，工作台的台面上设置有感载阀定位块和侧向杆销定位块；将后轴管放在工作台的台面上的两个辅助支承上，两个后轴颈分别放在两个V型定位块上；
2)检测后轴管总成与后轴颈的同轴度，合格后用双抢专用焊机在后轴管与后轴颈的连接处绕其圆周焊接，得到后轴总成；
3)磨后轴颈；
4)将焊接后的汽车后轴总成和后轴凸缘装夹在专用夹具上，焊接汽车后轴总成与后轴凸缘；
5)去应力回火。
2 根据权利要求1所述的汽车后轴总成的焊接方法，其特征在于：步骤1)中预焊汽车后轴总成的方法是在后轴管与后轴颈接缝处沿圆周方向焊接3-4个焊点。
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