CN103008402A

CN103008402A - 一种大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法

Info

Publication number: CN103008402A
Application number: CN2012105722202A
Authority: CN
Inventors: 宋守许; 刘志峰; 沈晔超; 胡柏林; 郑尚敏
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: CN103008402B

Abstract

本发明公开了一种大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，其特征是，将变形桥壳置于检测平台上，测量桥壳变形量；将变形桥壳的内腔中填满砂子密封后置于“V”型块固定支承上，保持变形桥壳的其它部分为悬空，变形桥壳工作面的背面朝上，辅助矫正的加载力施力点位于两端桥壳弹簧座总成所在位置处；依次在桥壳上沿纵向标示出长度和宽度相同且对称分布的加热线，使用乙炔火焰沿加热线从一端移动到另一端进行加热，每轮加热完毕采用水对桥壳进行冷却，重复进行火焰加热和加载力，直至桥壳变形量达到桥壳设计的公差允许范围。本发明方法可以有效地避免材料塑形储备的消耗，从而提高了对大变形量驱动桥壳的再利用率。

Description

一种大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法

技术领域

本发明涉及一种火焰矫正法，特别是一种变形驱动桥壳的火焰矫正方法。

技术背景

汽车驱动桥壳以钢材作为材料，通过冲压和焊接等工艺加工成型，是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件,主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。汽车行驶时，由于道路不平、载荷不均、汽车超载等原因，桥壳容易发生整体变形，造成桥壳加强环内圆的圆心与两半轴套管中心线交点的距离超差，影响车辆的安全行驶。

目前解决变形主要有机械矫正和火焰矫正两种方法。机械矫正包括以下几个步骤：首先，将待矫正工件变形凸起的部分朝上固定在压力机工作平台上；接着，根据检测的结果标出需要变形矫正的位置；然后，利用压力机施加作用力，每次矫正量均小于变形量，反复进行；最后，再次进行检测，若此时的总矫正量大于变形量，翻转工件再进行矫正直至达到要求。机械矫正法工艺简单，具有较高的效率，但反复矫正会消耗材料的塑形储备，容易产生冷作硬化，而且矫正后的工件易发生回弹。火焰矫正有如下几个步骤：第一，将变形工件的凸起部分朝上固定在火工平台上；第二，根据变形位置和变形量划出加热线并沿加热线进行火焰加热；第三，进行变形矫正检测，若达不到要求，重复火焰矫正。火焰矫正可以有效地避免工件回弹、冷作硬化等缺陷，但能够矫正的变形量有限，且效率低，矫形过程需要耗费大量的氧气、乙炔。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，以避免材料塑形储备的消耗，提高对大变形量驱动桥壳的再利用率。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1：将变形桥壳置于检测平台上，测量桥壳加强环内圆的圆心O与两半轴套管中心线交点M的距离δ值，所述δ值即为桥壳变形量δ值；

步骤2：在所述变形桥壳的内腔中填满砂子，将变形桥壳的加强环内圈采用主减速器壳体进行密封，桥壳半轴套管的左端和右端分别以圆柱木塞密封；将所述变形桥壳在桥壳半轴套管的两管端处分别以“V”型块固定支承，保持变形桥壳的其它部分为悬空，变形桥壳工作面的背面I朝上；在桥壳最高位置处沿纵向标示出中心加热线，辅助矫正的加载力施力点位于两端桥壳弹簧座总成所在位置处；

步骤3：将乙炔焰枪设置所述中心加热线的上方，使用乙炔火焰从中心加热线的一端移动到另一端对所述中心加热线的标示位置进行加热, 同时采用液压机在所述加载力施力点处分别对两端桥壳弹簧座总成施加竖直向下的加载力，随后用水对桥壳进行冷却，完成第一轮火焰矫正；

步骤4：测量桥壳变形量δ1，若桥壳变形量δ1未能达到桥壳设计的公差允许范围，在桥壳上中心加热线的两侧对称标示出第一道左侧加热线和第一道右侧加热线，所述第一道左侧加热线和第一道右侧加热线的长度和宽度与中心加热线相同；针对第一道左侧加热线和第一道右侧加热线采用双道乙炔火焰同时按步骤3所述方法进行再一轮火焰矫正；

步骤5：若桥壳变形量仍未能达到桥壳设计的公差允许范围，则在第一道左侧加热线的左侧标示出下一轮左侧加热线，在第一道右侧加热线的右侧标示出下一轮右侧加热线，并按步骤4所述方法进行下一轮火焰矫正，直至桥壳变形量处于公差允许范围之内，完成矫正；所述下一轮左侧加热线和下一轮右侧加热线的长度和宽度与中心加热线相同。

本发明大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法的特点也在于：

所述变形桥壳的内腔中填充的砂子含水量按重量百分比为4%-8%，砂子粒度为0.15mm-1.18mm。

所述中心加热线的长度为80-100mm，宽度为20-25mm。

所述使用乙炔火焰对所述中心加热线的标示位置进行加热，其加热温度为500—600℃、加热深度为3-5mm、乙炔火焰是按7-10mm/s的移动速度从中心加热线的一端移动到另一端。

所述对两端桥壳弹簧座总成施加竖直向下的加载力的大小分别为1-2吨，总加载力为2-4吨。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明采用压力机械矫正配合火焰矫正的方法，其设备和测量工具简单、方便，便于现场进行矫形实施；

2、本发明与传统的矫形方法相比，可以有效降低桥壳矫形过程中的应力集中程度，矫形方法不损伤工件表面外观质量，矫正变形量大，并且可以有效解决桥壳矫形后的回弹问题，避免矫正过程的材料塑形储备消耗，极大地提高了变形桥壳的再利用率，具有良好的经济效益和社会效益；

3、本发明采用500—600℃的低温矫正，可以直接采用水进行冷却，缩短了两轮加热间的等待时间；

4、本发明避免了传统火焰矫正工艺的反复加热矫正，至多两轮加热矫正基本可以满足桥壳的变形矫正要求，降低了矫正成本，也提高了矫正效率；

5、本发明针对汽车驱动桥壳中空的结构特点，在变形矫正之前选取一定湿度和粒度分布的砂子填满桥壳中空的内腔，从而提高桥壳的刚度，使桥壳在矫形过程中变形更加均匀，有效地避免桥壳在受热、受力矫形过程中出现局部凹陷等矫形缺陷；

6、本发明对不同变形量的桥壳进行了大量的材料矫形试验，并结合有限元仿真分析等方法建立了加热温度、加载力与桥壳变形量之间的关系模型。依据该模型可以根据桥壳变形量得出相应的最佳加热温度、加载力以及最有效的加热区域。

附图说明

图1是本发明主视方向变形桥壳示意图；

图1a为图1中桥壳变形量δ局部放大示意图；

图2是本发明俯视方向加热线和受力位置示意图。

具体实施方式

本实施例中一种大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法是按如下步骤进行：

步骤1：将变形桥壳置于检测平台上，测量桥壳加强环内圆6的圆心O与两半轴套管中心线交点M的距离δ值，δ值即为桥壳变形量δ值。

步骤2：在变形桥壳的内腔中填满含水量按重量百分比为4%-8%，粒度为0.15mm-1.18mm的砂子，将变形桥壳的加强环内圈10采用主减速器壳体进行密封，桥壳半轴套管的左端7和右端8分别以圆柱木塞密封；将变形桥壳在桥壳半轴套管的两管端处分别以“V”型块固定支承5，保持变形桥壳的其它部分为悬空，变形桥壳工作面的背面I朝上；在桥壳最高位置处9沿纵向标示出中心加热线1，中心加热线1的长度为80-100mm，宽度为20-25mm，辅助矫正的加载力施力点位于两端桥壳弹簧座总成4所在位置处。

步骤3：将乙炔焰枪设置在中心加热线1的上方，使用乙炔火焰按7-10mm/s的移动速度从中心加热线1的一端移动到另一端对中心加热线1的标示位置进行加热,，加热温度为500—600℃、加热深度为3-5mm。同时采用液压机在加载力施力点处分别对两端桥壳弹簧座总成4施加竖直向下的加载力，两端加载力的大小分别为1-2吨，总加载力为2-4吨，随后用水对桥壳进行冷却，完成第一轮火焰矫正。

步骤4：测量桥壳变形量δ1，若桥壳变形量δ1未能达到桥壳设计的公差允许范围，在桥壳上中心加热线1的两侧对称标示出第一道左侧加热线2和第一道右侧加热线3，第一道左侧加热线和第一道右侧加热线的长度和宽度与中心加热线相同；针对第一道左侧加热线和第一道右侧加热线采用双道乙炔火焰同时按步骤3方法进行再一轮火焰矫正。

步骤5：若桥壳变形量仍未能达到桥壳设计的公差允许范围，则在第一道左侧加热线的左侧标示出下一轮左侧加热线，在第一道右侧加热线的右侧标示出下一轮右侧加热线，并按步骤4方法进行下一轮火焰矫正，直至桥壳变形量处于公差允许范围之内，完成矫正；下一轮左侧加热线和下一轮右侧加热线的长度和宽度与中心加热线相同。

具体实施中，本发明方法有一定的适用范围，变形量δ>5mm的桥壳无法使用本方法矫正，对于变形桥壳的初始变形量检查必不可少；火焰选用中性焰，不得选用还原性火焰。

Claims

1.一种大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1：将变形桥壳置于检测平台上，测量桥壳加强环内圆(6)的圆心O与两半轴套管中心线交点M的距离δ值，所述δ值即为桥壳变形量δ值；

步骤2：在所述变形桥壳的内腔中填满砂子，将变形桥壳的加强环内圈(10)采用主减速器壳体进行密封，桥壳半轴套管的左端(7)和右端(8)分别以圆柱木塞密封；将所述变形桥壳在桥壳半轴套管的两管端处分别以“V”型块固定支承，保持变形桥壳的其它部分为悬空，变形桥壳工作面的背面I朝上；在桥壳最高位置处(9)沿纵向标示出中心加热线(1)，辅助矫正的加载力施力点位于两端桥壳弹簧座总成(4)所在位置处；

步骤3：将乙炔焰枪设置在所述中心加热线(1)的上方，使用乙炔火焰从中心加热线(1)的一端移动到另一端对所述中心加热线(1)的标示位置进行加热, 同时采用液压机在所述加载力施力点处分别对两端桥壳弹簧座总成(4)施加竖直向下的加载力，随后用水对桥壳进行冷却，完成第一轮火焰矫正；

步骤4：测量桥壳变形量δ1，若桥壳变形量δ1未能达到桥壳设计的公差允许范围，在桥壳上中心加热线(1)的两侧对称标示出第一道左侧加热线(2)和第一道右侧加热线(3)，所述第一道左侧加热线和第一道右侧加热线的长度和宽度与中心加热线相同；针对第一道左侧加热线和第一道右侧加热线采用双道乙炔火焰同时按步骤3所述方法进行再一轮火焰矫正；

2.根据权利要求1所述的大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，其特征是：所述变形桥壳的内腔中填充的砂子含水量按重量百分比为4%-8%，砂子粒度为0.15mm-1.18mm。

3.根据权利要求1所述的大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，其特征是：所述中心加热线(1)的长度为80-100mm，宽度为20-25mm。

4.根据权利要求3所述的大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，其特征是：所述使用乙炔火焰对所述中心加热线(1)的标示位置进行加热，其加热温度为500—600℃、加热深度为3-5mm、乙炔火焰是按7-10mm/s的移动速度从中心加热线(1)的一端移动到另一端。

5.根据权利要求4所述的大变形量汽车驱动桥壳的火焰矫正方法，其特征是：所述对两端桥壳弹簧座总成(4)施加竖直向下的加载力的大小分别为1-2吨，总加载力为2-4吨。