CN103273128A - 汽车驱动桥管坯开槽加工方法及组合刀具 - Google Patents

汽车驱动桥管坯开槽加工方法及组合刀具 Download PDF

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汽车驱动桥管坯加工方法,包括以下步骤:步骤1.在汽车驱动桥管坯的两个加工面上钻孔,孔的直径为槽的宽度,同一加工面上两孔之间的距离为槽的长度;步骤2.钻孔后,钻头沿管坯的轴向方向,将孔向管坯中心的方向铣削一定距离;步骤3.用组合刀具切割管坯一个加工面上槽的两条边;步骤4.翻转汽车驱动桥管坯,用组合刀具切割管坯另一加工面上槽的两条边,完成加工。该方法不仅可以解决现有技术中,利用锯片铣刀切槽时,加工完成后在槽的两端残留R弧的技术问题,而且该加工方法采用现有的设备即可完成,工艺简单、加工效率高。加工出的汽车驱动桥管坯尺寸精度高,可以满足后面工序的加工要求。

Description

汽车驱动桥管坯开槽加工方法及组合刀具
技术领域
本发明属于机械成型加工技术领域,具体的为一种汽车驱动桥管坯开槽加工方法及用于该加工方法的组合刀具。 
背景技术
桥壳是汽车的重要零件之一,桥壳不仅对汽车起着支撑作用,而且还是差速器、主减速器以及驱动车轮传动装置的外壳。汽车桥壳质量对整车性能的影响非常大,桥壳不仅需要具备足够的强度、刚度和疲劳寿命,而且还应结构简单,成本较低,质量轻,易于拆装和维护。目前,汽车桥壳成型方法主要有以下几种,其优缺点如下: 
1、我国目前实际应用的桥壳成形方法大部分为铸造成型工艺和冲压-焊接成型工艺,其它成型方法由于技术、经济等原因,应用较少,或正处于研究试验阶段; 
2、机械胀形的胀形力难以控制,胀形机理和过程复杂,易产生裂纹,但坯料利用率、生产效率、综合力学性能高; 
3、液压胀形工艺仍不太成熟,对高压液压源要求高,易漏油和污染环境,初期耗费时间和资金,但得到的桥壳强度和刚度高、重量轻,易实现生产机械化和自动化。 
有鉴于此,本申请人在专利文献1(申请号为:201210357438.6)中公开了一种汽车驱动桥整体复合机械推杆式胀形工艺。在该生产工艺中,首先需要将汽车驱动桥管坯进行开口,即在管坯的两个相对面上开槽。 
目前,槽的加工多采用圆盘锯片铣刀进行切割。如图1所示,采用该方法加工时,加工完成后会在槽的两端残留一小段没有切削的R弧,不能满足加工要求。 
本发明的目的在于提供一种汽车驱动桥管坯开槽加工方法及用于该加工方法的组合刀具。通过该加工方法不仅可以解决现有技术中,利用锯片铣刀切槽时,加工完成后在槽的两端残留R弧的技术问题,而且该加工方法采用现有的设备即可完成,工艺简单、加工效率高。加工出的汽车驱动桥管坯尺寸精度高,可以满足后面工序的加工要求。本发明的组合刀具是为汽车驱动桥管坯开槽加工方法专门设计的刀具,具有结构简单、加工精度高、安装方便、加工效率高的优点。 
发明内容
为了实现上述技术目的,本发明的汽车驱动桥管坯加工方法,包括以下步骤: 
步骤1.在汽车驱动桥管坯的两个加工面上钻孔,孔的直径为槽的宽度,同一加工面上两孔之间的距离为槽的长度; 
步骤2.钻孔后,钻头沿管坯的轴向方向,将孔向管坯中心的方向铣削一定距离; 
步骤3.用组合刀具切割管坯一个加工面上槽的两条边; 
步骤4.翻转汽车驱动桥管坯,用组合刀具切割管坯另一加工面上槽的两条边,完成加工。 
优选的,步骤1中钻孔时,采用在管坯上钻通孔的方式,先加工管坯一端两个加工面上相对的两个孔,再加工管坯另一端两个加工面上相对的两个 孔。 
优选的,步骤2中铣削的距离为从孔的圆心开始5-10mm。 
优选的,步骤3中组合刀具同时切割至少两件汽车驱动桥管坯。 
优选的,所述汽车驱动桥管坯的壁厚为1.5-40mm。 
优选的,根据汽车驱动桥管坯的壁厚,步骤3需要重复1-4次。 
一种用于上述汽车驱动桥管坯开槽加工方法的组合刀具,包括刀杆、设置在刀杆上的铣刀和定位套筒,组合刀具的两端分别通过侧固式刀柄和回转顶针安装在铣床上。 
优选的,所述刀杆、定位套筒以及铣刀上均设置有键槽,定位套筒和铣刀通过键与键槽配合连接在刀杆上,刀杆的安装端通过压紧螺母进行固定。 
优选的,所述刀杆上设置有至少两组铣刀,每组铣刀包括两个锯片铣刀,该两个锯片铣刀之间的距离为槽的宽度。 
优选的,所述压紧螺母与套筒之间设置有球形垫圈。 
本发明的有益效果为: 
本发明的汽车驱动桥管坯开槽加工方法不仅可以解决现有技术中,利用锯片铣刀切槽时,加工完成后在槽的两端残留R弧的技术问题,而且该加工方法采用现有的设备即可完成,工艺简单、加工效率高。加工出的汽车驱动桥管坯尺寸精度高,可以满足后面工序的加工要求。本发明的组合刀具是为汽车驱动桥管坯开槽加工方法专门设计的刀具,具有结构简单、加工精度高、安装方便、加工效率高的优点。 
附图说明
图1为现有技术中采用圆盘锯片铣刀切槽的结构示意图; 
图2为完成开槽的汽车驱动桥管坯结构示意图; 
图3为管坯钻孔后的结构示意图; 
图4为组合刀具切割槽时的结构示意图; 
图5为组合刀具的结构示意图; 
图6为刀杆的机构示意图; 
图7为图6的A-A向视图; 
图8为定位套筒的结构示意图; 
图9为图8的B-B向视图; 
图10为锯片铣刀的结构示意图。 
附图标记 
1-R弧;  2-槽;  3-管坯;4-孔;  5-刀杆;  6-锯片铣刀;  7-定位套筒Ⅰ; 
8-定位套筒Ⅱ;  9-键槽Ⅰ;  10-键槽Ⅱ;  11-压紧螺母;  12-键槽Ⅲ; 
13-定位套筒Ⅲ。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。 
在现有技术中,窄槽的加工一般采用锯片铣刀进行切割,如图1所示,采用该方法进行加工时,加工完成后会在槽的两端留下加工盲区:残留的R弧1。如果用该方法加工汽车驱动桥管坯,在管坯上开槽,槽两端留下的加工盲区不能满足后续的胀形工艺要求。 
图2为完成开槽的汽车驱动桥管坯结构示意图,如图所示,本实施例的管坯3为中空的长方体,管坯3的壁厚为1.5-40mm,在该长方体相对的两个面上需要加工槽2,该槽2为两端呈圆弧形的腰形槽,其宽度为L2,长度为 L3。当管坯为中空的圆柱体时,需在圆柱体上加工对称的两个腰形槽。 
在加工时,首先需要在管坯3的相应位置上钻孔4,如图2和图3所示,孔的直径为槽的宽度L2,同一加工面上两孔之间的距离为槽的长度L3。钻孔时,优选采用在管坯上钻通孔的方式,先加工管坯一端两个加工面上相对的两个孔,再加工管坯另一端两个加工面上相对的两个孔。这种加工方法不仅加工效率高,并且加工完成后,两个加工面上相对的两个孔为同心孔,保证了加工精度。 
钻孔后,钻头沿管坯3的轴向方向,将孔向管坯中心的方向铣削一定距离L1,避免后续切割槽边的工序中留下加工盲区。L1的长度优选5-10mm。 
如图4所示,用组合刀具切割槽的两条边,由于在钻孔时已经将与孔连接处的槽边进行了切割,锯片铣刀不会在槽的两端留下加工盲区,也不会切割到槽两端的圆弧形边缘,保证了加工质量,满足了加工要求。在切割槽边时,组合刀具同时切割至少两件管坯,提高了加工效率。 
加工完管坯一面的槽后,将管坯翻转,用组合刀具切割另一面槽的两条边,完成加工。 
值得注意的是,由于管坯3的壁厚为1.5-40mm,壁厚差距较大,当壁厚为1.5~8mm时,组合刀具只进行一次切削即可完成槽边的切割;当壁厚为8~16mm时,组合刀具需进行二次切削才能完成槽边的切割;当壁厚为16~25组合刀具需进行三次切削才能完成槽边的切割;当壁厚为25~40mm时,组合刀具需进行四次以上切削才能完成槽边的切割。在加工的过程中具体切削次数应根据加工情况适时调整。 
本发明还提供了一种用于上述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法的组合刀 具。如图5和图6所示,该组合刀具包括刀杆5、设置在刀杆上的锯片铣刀6和定位套筒。该组合刀具组装后,其两端分别通过侧固式刀柄和回转顶针安装在铣床上。 
如图6和图7所示,刀杆5上设置有键槽Ⅰ9。如图8和图9所示,定位套筒上设置有键槽Ⅱ10。如图10所示,锯片铣刀6的安装孔处设置有键槽Ⅲ12,定位套筒和锯片铣刀6通过键与键槽配合连接在刀杆上。 
如图5所示,刀杆5的安装端通过压紧螺母11进行固定,在压紧螺母11和定位套筒Ⅲ13之间设置有垫圈(未示出),该垫圈优选球形垫圈。 
如图5所示,在本实施例中,所述刀杆5上设置有两组铣刀,相应的,刀杆5上设置有两个键槽Ⅰ9。每组铣刀包括两个锯片铣刀6,该两个锯片铣刀6之间通过定位套筒Ⅱ8间隔定位,两个锯片铣刀6之间距离长度为槽2的宽度L2,在加工时,同一组的两个锯片铣刀6分别切割槽2的两条边。该两组铣刀可以同时加工两件汽车驱动桥管坯,提高了加工效率。显而易见,该组合刀具也可以设置两组以上的铣刀,同时加工两件以上的汽车驱动桥管坯。 
如图8所示,定位套筒Ⅰ7、定位套筒Ⅱ8以及定位套筒Ⅲ13的结构相同,只是长度不同。定位套筒Ⅰ7的长度根据两件管坯工件上两个槽之间的距离设定,以保证两组刀片分别切割两件管坯工件上两个槽的两条边。定位套筒Ⅱ8的长度根据槽2的宽度L2设定,应考虑锯片铣刀6的厚度,使两个锯片铣刀6之间的距离与槽2的宽度L2相等。定位套筒Ⅲ13的长度根据锯片铣刀6与压紧螺母11之间的距离确定,应确保压紧螺母11拧紧后可以将定位套筒及锯片铣刀在刀杆轴向方向上的位置固定。 
如上所述,本发明的汽车驱动桥管坯开槽加工方法不仅可以解决现有技 术中,利用锯片铣刀切槽时,加工完成后在槽的两端残留R弧的技术问题,而且该加工方法采用现有的设备即可完成,工艺简单、加工效率高。加工出的汽车驱动桥管坯尺寸精度高,可以满足后面工序的加工要求。本发明的组合刀具是为汽车驱动桥管坯开槽加工方法专门设计的刀具,具有结构简单、加工精度高、安装方便、加工效率高的优点。 
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (10)

1.一种汽车驱动桥管坯开槽加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1.在汽车驱动桥管坯的两个加工面上钻孔,孔的直径为槽的宽度,同一加工面上两孔之间的距离为槽的长度;
步骤2.钻孔后,钻头沿管坯的轴向方向,将孔向管坯中心的方向铣削一定距离;
步骤3.用组合刀具切割管坯一个加工面上槽的两条边;
步骤4.翻转汽车驱动桥管坯,用组合刀具切割管坯另一加工面上槽的两条边,完成加工。
2.根据权利要求1所述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法,其特征在于:步骤1中钻孔时,采用在管坯上钻通孔的方式,先加工管坯一端两个加工面上相对的两个孔,再加工管坯另一端两个加工面上相对的两个孔。
3.根据权利要求1所述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法,其特征在于:步骤2中铣削的距离为从孔的圆心开始5-10mm。
4.根据权利要求1所述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法,其特征在于:步骤3中组合刀具同时切割至少两件汽车驱动桥管坯。
5.根据权利要求1所述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法,其特征在于:所述汽车驱动桥管坯的壁厚为1.5-40mm。
6.根据权利要求1或5所述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法,其特征在于:根据汽车驱动桥管坯的壁厚,步骤3需要重复1-4次。
7.一种用于权利要求1所述的汽车驱动桥管坯开槽加工方法的组合刀具,其特征在于:包括刀杆、设置在刀杆上的铣刀和定位套筒,组合刀具的两端分别通过侧固式刀柄和回转顶针安装在铣床上。
8.根据权利要求7所述的组合刀具,其特征在于:所述刀杆、定位套筒以及铣刀上均设置有键槽,定位套筒和铣刀通过键与键槽配合连接在刀杆上,刀杆的安装端通过压紧螺母进行固定。
9.根据权利要求7或8所述的组合刀具,其特征在于:所述刀杆上设置有至少两组铣刀,每组铣刀包括两个锯片铣刀,该两个锯片铣刀之间的距离为槽的宽度。
10.根据权利要求8所述的组合刀具,其特征在于:所述压紧螺母与套筒之间设置有球形垫圈。
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