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当制造技术发展趋势

发布时间:2021-09-11 22:15:06 阅读: 来源:中和缓蚀剂厂家
当制造技术发展趋势

制造技术发展趋势

1、新技术新工艺不断得到应用

随着全球能源及原材料价格的不断上涨,汽车销售价格的下降,要求汽车变速器(驱动桥)向着体积小、质量轻、承载能力大、结构紧凑上发展。这就要求零件设计结构、机械性能也要相应有所改变,向着小巧紧凑,高强度、高刚性方向改进,进而也要求有新技术、新工艺来保证能够制造出来。

如图1所示设计的零件结构,中间的结合齿圈采用一般的切削加工是无法实现的,通常考虑将齿体与结合圈分两部分(图中虚线为分界线)分别加工出来,然后通过花键过盈压装连接成一体,这不仅使工序增多,增加加工成本,而且有时受结构限制花键是无法加工出来的(本例即为花键无法加工),所以必须寻求新的工艺技术支持。因此,齿轮焊接与整体精锻新工艺应运而生。另外,轴类的冷挤压制坯、热处理后应用强力喷丸工艺进行齿面强化等都是近年来国外已经广泛应用的新技术。

(1)齿轮焊接与整体精锻

图2为整体精锻齿轮与焊接结构齿轮(结构见图)。可以看出,使用齿轮焊接与整体精锻技术在结构设计上可去掉机加工用退刀槽,该部尺寸既可留做增加齿宽以提高齿部强度,也与2003年修订的标准相比可直接省去减小整体设计尺寸,使结构更加紧凑。整体锻造工艺获得的齿部加工精度依赖于模具加工精度,目前关键成型模具还要依赖进口,且一套模具只能用于一种零件。前期投入较大,工艺的适用范围窄,只适于大批量的生产。焊接工艺比整体锻造技术更加灵“1035”期间活,通用性强,能够适应多品种生产,加工成本也更低。当然,一般的焊接工艺由于热影响区的缘故使焊后零件变形较大,且无法控制,是无法满足齿轮加工要求的。只有电子束焊与激光焊接技术能够适应。这两种技术由于焊后热影响区很小,对于齿轮加工精度几乎没有影响。焊后牢靠且焊缝美观。近年来,随着激光技术的发展,国内在激光焊接技术方面的研究已从试验研究阶段进入生产应用阶段,并开始走向成熟。公司于2004年底购进一台,两年多生产了20万件。激光焊接技术比电子束焊易于操作,具有更多优势,应用前景更加广阔。

(2)轴类的冷挤制坯技术

在欧美、日本等汽车工业发达的国家,轴类零件的冷挤制坯技术在上世纪90年代已得到广泛应用,这不仅能实现少无切削加工,节约金属材料,降低加工成本,而且零件机械强度表面粗糙度显著降低。随着我国锻造技术的发展和汽车工业的要求,这项技术已经由试验研发阶段开始进入生产应用阶段,并在上海汽车齿轮总厂已经得到应效率更上一层。如对差速器壳的加用,杭州依维柯汽车变速器有限公工,若使用数控设备仅需6台便可实现10万件/年生产能力。同步器公司合作开发这项技术。

2 高速高效、环保的设备不断应用

滚齿设备采用数控制,不仅加工精度高,而且调整方便。特别是干式滚齿机的应用,实现了齿轮加工的高速、高效和环保。一个典型的例子是使用干式滚齿机加工模数2mm、外径240mm、齿厚30mm的差速器齿圈仅需42s,而普通滚齿机一般需要3min。可有效减少机床数量,工艺流程更简洁,便于实现自动化生产。

壳体类零件加工随着高速加工中心(主轴工作转速在10000r/min以上)的应用,使得柔性生产单元效率更上一层。如对差速器壳的加工,若使用数控设备仅需6台便可实现10万件/年生产能力。

另外,随着人们对汽车驾乘舒适性的要求不断提高以及AT与AM青年要把艰苦环境作为磨炼自己的机遇T的发展,促使齿轮本身的制造水平不断提高,因而对于检测设备、刀具刃磨和热处理也提出了更高的要求,需要更高精度的设备来支持。

3 CAD/CAE/CAM一体化应用

在制造业中,各种由计算机控制的数控设备的应用大大提高了制造水平。而由计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)、计算机辅助制造(C中国汽车轻量化非金属材料产业同盟今天在西安正式成立AM)形成一体化,能有效缩短产品开发周期,同时实现了工艺与装备的数控化和络化,为进一步实现敏捷制造打下基础。

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