CN116000572A - 一种冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，所属领域为商用车车桥产品的新工艺开发。目前商用车桥壳多采用冲焊桥壳固定盘一体化结构，固定盘套在桥壳上，并与桥壳焊接成一体，制动底板与固定盘用螺栓连接。我司提出冲焊桥壳制动底板一体化结构，该结构节省了固定盘及连接螺栓，将制动底板直接焊接在桥壳上，提升了轻量化和经济性要求，对提高整车性能、节能减排和降低制造成本都具有十分重要的意义。该发明在保证车辆疲劳耐久性和不降低车辆性能的前提下，研究了冲焊桥壳制动底板一体化减重结构焊接、加工等工艺可行性，并探究了一种最优的工艺方案。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，属于汽车桥壳制造技术领域。
背景技术
目前商用车桥壳多采用冲焊桥壳固定盘一体化结构，固定盘套在桥壳上，并与桥壳焊接成一体，制动底板与固定盘用螺栓连接。目前商用车桥壳多采用冲焊桥壳固定盘一体化结构，固定盘套在桥壳上，并与桥壳焊接成一体，制动底板与固定盘用螺栓连接。我司提出冲焊桥壳制动底板一体化结构(CN2020108202172)，该结构节省了固定盘及连接螺栓，将制动底板直接焊接在桥壳上，提升了轻量化和经济性要求，对提高整车性能、节能减排和降低制造成本都具有十分重要的意义。当前需要一种保证车辆疲劳耐久性和不降低车辆性能的前提下，对冲焊桥壳制动底板一体化减重结构焊接、加工。
发明内容
本发明目的是提供了一种冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，不仅结构牢固不易分离，而且施工方便。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
步骤1：压制半桥壳中段，将展开料加热至800-1000℃，进行压型和整型，然后冷却下料，并进行抛丸处理；
步骤2：两半桥壳中段焊接，将半壳开坡口，装配点焊两半桥壳中段，并焊接桥壳纵缝；
步骤3：桥壳中段毛坯机加工，镗上下止口，并镗两端内孔及车两端面；
步骤4：将后盖和加强环焊接到桥壳中段；
步骤5：点固桥壳两端制动底板，保证制动底板相对于桥壳轴头轴向的垂直度控制在0.05mm以内，再通过机器人焊接桥壳两端制动底板；
步骤6：摩擦焊桥壳两端轴头，通过摩擦焊工装固定桥壳，夹持轴头与桥壳两端进行摩擦焊；
步骤7：校直桥壳总成两端轴头，安装磁力表座及百分表，旋转桥壳，观察桥壳所在高点或者低点位置，启动压力机进行校直，保证盘面高尺寸以及0.5mm以内的制动底板径向跳动；
步骤8：将防护好螺纹的桥壳内外表面进行抛丸清理，清除所有焊接飞溅物、焊瘤及氧化皮等污物，保证桥壳内外表面呈金属光泽，然后进行喷漆防锈处理，保证漆膜厚度大于20um，附着力≤1级。
步骤9：对桥壳总成机加工，车削桥壳两端轴头、车削两端制动底板盘面，机加工盘面及贯通轴孔；
步骤10：点固、焊接板簧座及上推；
步骤11：通过带B轴卧加中心上加工制动底板，一次装夹完成桥壳两端制动底板机加工，从而保证两端制动底板孔的同轴度公差。
优选的，所述焊接使用的混合保护气为80％Ar+20％(CO2+O2)，O2含量在0％-5％，焊接用保护气体压力在0.1-0.8MPa，电流150-500A，电压15-45V，焊速0.5-1.5m/min。
优选的，所述压型压力30005000KN，所述整型压力1000030000KN。
优选的，所述后盖和加强环焊接过程中焊高6mm，首尾重叠10-20mm。
优选的，所述摩擦焊转速380-500rpm，摩擦焊压力180-350KN，摩擦焊顶锻压力550-700KN。
优选的，所述机器人焊接桥壳两端制动底板焊接过程中避开120°非焊接区域后，还要保证桥壳与制动底板焊缝角度不小于150°。
优选的，所述加工制动底板通过长悬伸难加工工艺，刀具悬长度为400-500mm，加工过程中使用大功率大扭矩机床主轴、强力刀柄、变径刀杆。
本发明的优点在于：节省了固定盘及连接螺栓，将制动底板直接焊接在桥壳上，降低了产品重量及经济成本。原制动底板通过螺栓装配固定到桥壳上，现技术方案首先将制动底板焊接到桥壳上，后机加工制动底板，制动底板孔相对于桥壳轴线的位置度可达到更高的精度。现技术方案桥壳两端制动底板首先焊接到桥壳上，后机加工制动底板，且机加工一次装夹完成，左右两端制动底板孔同轴度可达到更高的精度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为制动底板一体式桥壳结构示意图。
图2为桥壳总成结构示意图。
图3为制动底板结构示意图。
图中：1轴头、2制动底板、3桥壳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，包括以下步骤：
1、压制半桥壳中段：将展开料加热至800-1000℃后，进行压型和整型，压型压力3000-5000KN，整型压力10000-30000KN，然后冷却下料，并进行抛丸处理。
2、两半桥壳中段焊接：半壳开坡口，装配点焊两半桥壳中段，并焊接桥壳纵缝，焊接用混合保护气为80％Ar+20％(CO2+O2)，O2含量在0％-5％，焊接用保护气体压力在0.1-0.8MPa，电流150-500A，电压15-45V，焊速0.5-1.5m/min，保证焊缝均匀，表面无气孔、咬边、焊瘤等缺陷。
3、桥壳中段毛坯机加工：镗上下止口，镗两端内孔及车两端面等。
4、焊接后盖、加强环：焊高6mm，首尾重叠10-20mm，焊接用混合保护气为80％Ar+20％(CO2+O2)，O2含量在0％-5％，焊接用保护气体压力在0.1-0.8MPa，电流150-500A，电压15-45V，焊速0.5-1.5m/min。
5、人工点固桥壳两端制动底板：需保证制动底板相对于桥壳轴头轴向的垂直度控制在0.05mm以内，以保证下一步机器人焊接制动底板垂直度满足设计要求。
6、机器人焊接桥壳两端制动底板：开始焊接后机器人保持不变，焊接工装夹持桥壳两端轴头带动桥壳以一定角速度转动，从而保证焊速0.5-1.5m/min。由于制动底板结构挡住部分桥壳与制动底板焊接区域，避开120°非焊接区域要求后，需保证桥壳与制动底板焊缝角度不小于150°。
7、摩擦焊桥壳两端轴头：摩擦焊工装固定桥壳，以一定转速夹持轴头与桥壳两端进行摩擦焊。摩擦焊转速380-500rpm，摩擦焊压力180-350KN，摩擦焊顶锻压力550-700KN。
8、校直桥壳总成两端轴头：安装磁力表座及百分表，旋转桥壳，观察桥壳所在高点或者低点位置，启动压力机进行校直，保证盘面高尺寸以及0.5mm以内的制动底板径向跳动。
9、抛丸清理，防锈处理喷漆。
10、桥壳总成机加工：机加工桥壳两端轴头、盘面及贯通轴孔，车削制动底板面，保证制动底板面的垂直度公差及孔的形位公差，点固、焊接板簧座及上推。
11、加工制动底板孔：该工序须在带B轴卧加中心上加工，以保证左右两端制动底板孔的同轴度。由于制动底板焊接到桥壳后再机加工，因此制动底板机加工为典型的长悬伸难加工工艺，刀具悬伸可达400500mm，需用大功率大扭矩机床主轴、强力刀柄、变径刀杆以减少加工过程中的振动。
机器人焊接制动底板要在轴头摩擦焊以及桥壳总成机加工之前，否则焊接制动底板会产生轴头热变形，影响桥壳总成质量。
人工点固制动底板时要保证制动底板相对于桥壳轴线的垂直度及孔的位置度，其直接影响机器人焊接的制动底板的垂直度及孔的位置度。
最终桥壳总成产品制动底板面的垂直度极其重要，因此在焊接制动底板后桥壳总成机加工需车削制动底板面以保证其垂直度(以桥壳两端轴头轴线为基准)
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：压制半桥壳中段，将展开料加热至800-1000℃，进行压型和整型，然后冷却下料，并进行抛丸处理；
步骤2：两半桥壳中段焊接，将半壳开坡口，装配点焊两半桥壳中段，并焊接桥壳纵缝；
步骤3：桥壳中段毛坯机加工，镗出上下止口，并镗两端内孔及车两端面；
步骤4：将后盖和加强环焊接到桥壳中段，焊接用保护气体压力在0.1-0.8MPa，电流150-500A，电压15-45V，焊速0.5-1.5m/min。
步骤5：点固桥壳两端制动底板，保证制动底板相对于桥壳轴头轴向的垂直度控制在0.05mm以内，再通过机器人焊接桥壳两端制动底板；
步骤6：摩擦焊桥壳两端轴头，通过摩擦焊工装固定桥壳，夹持轴头与桥壳两端进行摩擦焊；
步骤7：校直桥壳总成两端轴头，安装磁力表座及百分表，旋转桥壳，观察桥壳所在高点或者低点位置，启动压力机进行校直，保证盘面高尺寸以及0.5mm以内的制动底板径向跳动；
步骤8：将防护好螺纹的桥壳内外表面进行抛丸清理，清除所有焊接飞溅物、焊瘤及氧化皮等污物，保证桥壳内外表面呈金属光泽，然后进行喷漆防锈处理，保证漆膜厚度大于20um，附着力≤1级。
步骤9：机加工桥壳两端轴头、盘面及贯通轴孔，同时以轴头轴线为基准，车削桥壳总成两端制动底板面，保证制动地板面相对于轴头轴线的垂直度公差；
步骤10：点固、焊接板簧座及上推；
步骤11：通过带B轴卧加中心上加工制动底板，一次装夹完成桥壳两端制动底板机加工，从而保证两端制动底板孔的同轴度公差。
2.根据权利要求1所述的冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，所述焊接使用的混合保护气为80％Ar+20％(CO2+o2)，o2含量在0％-5％，焊接用保护气体压力在0.1-0.8MPa，电流150-500A，电压15-45V，焊速0.5-1.5m/min。
3.根据权利要求1所述的冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，所述压型压力3000-5000KN，所述整型压力10000-30000KN。
4.根据权利要求1所述的冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，所述后盖和加强环焊接过程中焊高6mm，首尾重叠10-20mm。
5.根据权利要求1所述的冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，所述摩擦焊转速380-500rpm，摩擦焊压力180-350KN，摩擦焊顶锻压力550-700KN。
6.根据权利要求1所述的冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，所述机器人焊接桥壳两端制动底板焊接过程中避开120°非焊接区域后，还要保证桥壳与制动底板焊缝角度不小于150°。
7.根据权利要求1所述的冲焊桥壳制动底板一体化结构的工艺方法，其特征在于，所述加工制动底板刀具为长悬伸刀具，刀具悬伸长度为400-500mm，加工过程中使用大功率大扭矩机床主轴、强力刀柄、变径刀杆。
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