汽車制造工藝項(xiàng)目報(bào)告

1、汽車制造工藝課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目說明書載重5噸橋殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制造工藝制定 班級(jí)：11級(jí)車輛工程一班 組員： 指導(dǎo)教師：王連東 日期：2014年10月28日一、汽車橋殼的功能及特征分析1.驅(qū)動(dòng)橋殼的功用(1)支承并保護(hù)主減速器、差速器和半軸等，使左、右驅(qū)動(dòng)輪的軸向相對(duì)位置固定(2)與從動(dòng)橋一起支承車架及其上各總成的質(zhì)量(3)汽車行駛時(shí)，承受由車輪傳來的路面反作用力和力矩，并經(jīng)懸架傳給車架2.橋殼的特征 橋殼，是安裝主減速器、差速器、半軸、輪轂和懸架的基礎(chǔ)件，主要作用是支承并保護(hù)主減速器、差速器和半軸等。同時(shí)，橋殼是行駛系的主要組成件之一。 驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量小，并便于主減速器的拆裝和調(diào)整

2、。驅(qū)動(dòng)橋殼從結(jié)構(gòu)上可分為整體式橋殼和分段式橋殼兩類。 整體式橋殼是橋殼與主減速器殼分開制造，二者用螺栓連接在一起。它的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是在檢查主減速器和差速器的技術(shù)狀況或拆裝時(shí)，不用把整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋從車上拆下來，因而維修比較方便，普遍用于各類汽車。 分段式橋殼是橋殼與主減速器殼鑄成一體，且一般分為兩段由螺栓連成一體。這種橋殼易于鑄造，但維護(hù)主減速器和差速器時(shí)必須把整個(gè)橋拆下來，否則無法拆檢主減速器和差速器?，F(xiàn)已很少使用，北京2020采用這種橋殼。3、 驅(qū)動(dòng)橋殼的設(shè)計(jì)要求 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。 在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減輕質(zhì)量以提高行駛的平順性

3、。 保證足夠的離地間隙。 結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低。 保護(hù)裝于其上的傳動(dòng)系部件和防止泥水侵入。 拆裝、調(diào)整、維修方便2、 汽車橋殼制造方法的確定 橋殼的結(jié)構(gòu)型式有三種，即可分式橋殼、整體式橋殼和組合式橋殼。其中整體式橋殼是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體，橋殼猶如一整體的空心梁，其剛度和強(qiáng)度都比較好，因此選用整體式橋殼。 整體式橋殼因制造方法不同又有多種形式，常見的有整體鑄造式、鋼板沖壓焊接式、鋼管擴(kuò)張成形式、液壓脹形式等形式。1.整體鑄造式 整體鑄造式橋殼剛度大、強(qiáng)度高、易鑄成等強(qiáng)度梁形狀，但因質(zhì)量大，鑄造質(zhì)量不易保證，故適用于中、重型汽車，更多是用于重型汽車上。鑄造整體橋殼通常采用球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵或鑄

4、鋼鑄造。鑄造整體橋殼的主要優(yōu)點(diǎn)在于可制成復(fù)雜面和理想的形狀，壁厚可以變化，易得到理想的應(yīng)力分布，其強(qiáng)度及剛度均較好，工作可靠，故要求負(fù)載較大的中型重型汽車，適于采用這種結(jié)構(gòu)。尤其是重型汽車，其驅(qū)動(dòng)橋殼很重，大都采用鑄鋼的整體形式橋殼。然而由于其質(zhì)量大、加工面多、制造工藝復(fù)雜。且需要相當(dāng)規(guī)模的鑄造設(shè)備，在鑄造時(shí)質(zhì)量不易控制，也容易出現(xiàn)廢品，故僅用于載荷大的重型汽車，不適用于載重5噸的貨車。2.鋼板沖壓焊接式 鋼板沖壓焊接式橋殼具有質(zhì)量小、制造工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高、抗沖擊性能好以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，并適于大量生產(chǎn)。目前非鑄造橋殼中最主要的結(jié)構(gòu)型式就是鋼板沖壓焊接式，近年來不僅在客車、轎車、輕型載貨汽

5、車以及中型載貨汽車上得到了廣泛的應(yīng)用，而且有些噸位更大的汽車也開始采用此種工藝的橋殼。鋼板沖壓焊接式整體橋殼主要組成部分包括上、下對(duì)焊的一對(duì)橋殼主件、兩個(gè)突緣、四塊三角鋼板、兩個(gè)半軸套管、加強(qiáng)圈、一個(gè)后蓋以及兩個(gè)鋼板彈簧座，整體沿其間接縫組焊而成。橋殼主件是由鋼板沖壓而成的上、下兩半殼，具體焊接方法可將橋殼主件（上、下半殼）與半軸套管間對(duì)焊，也可以將上、下橋殼主件兩側(cè)的半圓形端部與半軸套管內(nèi)端的外圓對(duì)其貼緊，沿接縫焊一圈，伴以塞焊。鋼板沖壓焊接式橋殼的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量?。▋H為鑄造整體式橋殼的左右）、彈性好、韌性高、材料利用率高、成本低，卻比有些鑄造式車橋更安全可靠。3.鋼管擴(kuò)張成形整體式

6、 鋼管擴(kuò)張成形整體式橋殼是由中碳無縫鋼管或鋼板卷焊鋼管擴(kuò)張、滾壓成形制成。將鋼管中間擴(kuò)孔、兩端液壓變細(xì)，再加焊凸緣及鋼板彈簧座等，這種制造工藝的生產(chǎn)效率高，材料的利用率最高，橋殼質(zhì)量小而強(qiáng)度和剛度卻比較好，但需要專用擴(kuò)張、液壓成形軋制設(shè)備。適用于轎車和輕、中型載貨汽車的大批量生產(chǎn)。4. 液壓漲形式 汽車橋殼液壓脹形工藝方法是一種可代替沖壓焊接方法的先進(jìn)技術(shù)，這種方法節(jié)約能源和材料，而且制造的整體橋殼強(qiáng)度高、質(zhì)量好、成本低。液壓漲形式工藝是指首先選擇適當(dāng)尺寸的管坯，先將其兩端部分縮徑至零件圖要求，再將中間部分進(jìn)行軸向壓縮液壓脹形至最終尺寸。 綜合選擇，為了減小汽車的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高

7、汽車的行駛平順性，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量。橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí)，還應(yīng)考慮汽車的類型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。 對(duì)于載重5噸貨車而言，載重較輕，后橋應(yīng)采用最常用的鋼板沖壓焊接整體式橋殼。3、 汽車橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、 汽車橋殼的強(qiáng)度計(jì)算及校核1、 受力分析 890mm 1600mm 2、 彎矩圖 3、 剪力圖 4、 強(qiáng)度校核 由受力分析、及彎矩剪力圖知危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在板簧座中心處。彈簧座截面尺寸： 截面尺寸110*110mm,截面厚度取為8mm （1）最大壓應(yīng)力為（2） 最大

8、切應(yīng)力由閉口的矩形薄壁截面梁彎曲切應(yīng)力公式，得最大切應(yīng)力為（3） 撓度計(jì)算1N根據(jù)圖乘法，在一端板簧座中心處施加一單位力，如圖12453551600 A 在該單位力作用下的彎矩圖如下276.234N.mmm由圖乘法，,其中，E=2*105MPa,則=1.5mm1.5mm由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，所以另一端板簧座中心處撓度也為1.5mm,合格綜上正應(yīng)力及撓度校核可知，橋殼強(qiáng)度合格 其中，橋殼的許用彎曲應(yīng)力為300-500MPa 可鍛鑄鐵橋殼取較小值，鋼鐵沖壓焊接橋殼取較大值綜上，校核合格，設(shè)計(jì)合理5、 汽車橋殼的工藝制定 鋼板沖壓焊接整體式橋殼一般是由上下對(duì)焊的一對(duì)橋殼主件(采用鋼板沖壓而成)、四塊三角鋼板

9、、加強(qiáng)圈、兩個(gè)半軸套管、兩個(gè)突緣、一個(gè)后蓋和兩個(gè)鋼板彈簧座沿組件之間的接縫組焊而成。 以中厚鋼板為原料，通過沖壓、拉工藝，制造上下兩個(gè)半殼零件。沖壓焊接橋殼在制造過程中，上下兩個(gè)半殼通過焊接形成空腔件。實(shí)際生產(chǎn)中由于上下兩個(gè)半殼沖件在前后琵琶孔兩側(cè)，不能吻合，所以需要另加4塊三角形連接板。6、 制造工藝工序圖的繪制 橋殼上體、下體、三角板裝配焊接切缺口及大圓（加強(qiáng)環(huán)自帶缺口的情況下）校平校圓裝焊加強(qiáng)環(huán)裝焊后蓋（沒有加強(qiáng)環(huán)的情況下）粗加工裝焊法蘭盤、襯環(huán)、左右半軸套管裝焊附件拋丸清理檢驗(yàn)校直終檢7、 材料利用率計(jì)算及成本預(yù)測(cè)1.材料利用率計(jì)算將橋殼主體上半部分展開，計(jì)算其面積上橋殼展開圖面積 = 243562.310上橋殼毛坯面積 =274856.409上橋殼單個(gè)鋼板面積選為=215*1405，整個(gè)鋼板面積選為1720*11240（可做上橋殼8個(gè)） 利用率是=2、 成本預(yù)測(cè) 橋殼制造成本包括：材料成本，加工成本（沖壓焊接設(shè)備采購(gòu)成本、維護(hù)成本、運(yùn)行成本，勞務(wù)成本） 每千克16Mn鋼板的價(jià)格為3.5元，鋼板密度7.85g/cm3則（1）橋殼本體用鋼板面積=604150橋殼本體成本=133元（2）三角板面積10825.325*4 毛坯面積15652.319*4 三角板成本元綜上，橋殼材料總成本133+