摘要
汽车后桥壳是汽车的重要组成部分，它与主减速器、差速器和车轮传动装置组成驱动桥。驱动桥处于动力传动系的末端，其机动功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件。驱动桥的桥壳不仅支承汽车重量，将载荷传递给车轮，而且还承受由驱动车轮传递过来的牵引力、制动力、侧向力、垂向力的反力以及反力矩，并经悬架传给车架或车身。在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷的影响，可能引起桥壳变形或折断。因此，驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，合理地设计制造驱动桥壳是提高汽车行驶稳定性的重要措施，汽车后桥壳广泛应用于各种车辆当中。
所设计的后桥壳夹具可广泛应用于卡车的后桥壳加工中，后桥壳起保护和支撑的作用，其主要加工表面为端面外圆、法兰平面、弹簧座平面、以及内孔等。
本次设计的内容主要包括机械加工工艺规程、夹具的设计。结合本次设计零件的特点，在设计中完成工艺规程一套，夹具一套。铣床夹具，采用手动夹紧。通过对汽车后桥壳夹具的学习和设计，可以更好的学习并掌握现代夹具设计与机械设计的全面知识和技能。
关键词：汽车后桥；工艺规程；夹具
、
Abstract
!
Automobile rear bridge is an important part of the car, with the main reducer, differential and integral drive axle wheel transmission device. Drive bridge at the end of power transmission lines, the motor function is increased by transmission or gearbox transmission of torque, and power distribution to the left and right driving wheel, and the automobile drive axle housing is the important load bearing and power transmission. Drive axle housing not only supports the weight of the car, will load to the wheel, and also bear the drive wheels pass over the traction force, braking force, lateral force, vertical force reaction force and torque, and the suspension to the frame or body. In the process of moving vehicle, the myriads of changes due to road conditions, the bridge shell under wheel and the ground produces effect of impact load, may cause the axle casing deformation or breaking. Therefore, drive axle housing should have enough strength, stiffness and good dynamic characteristics, reasonable design and manufacture of drive axle housing is the important measure to improve vehicle stability, auto rear bridge shell is widely used in various vehicles.
The design of rear axle housing clamp can be widely used in truck rear axle shell processing, rear axle housing for protection and support role, its main working surface to face circular, flat flange, spring seat, and the inner hole of the plane.
This design content mainly includes the process, fixture design. Combined with the design of parts of the characteristics, in the design of a set of complete procedure, a set of clamps. Milling fixture, manually clamping. The automobile rear axle housing clamp study and design, can be a better learning and mastery of modern design and the mechanical design of the comprehensive knowledge and skills.
Key words: the rear axle of automobile；the crafu analuses；machine tool fixture （
目录
摘要.............................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................................... I I )
第1章绪论 (1)
机床夹具及其组成 (1)
概述 (1)
机床夹具的组成 (1)
,
机床夹具的分类 (2)
机床夹具的国内外发展现状 (2)
国内发展现状 (3)
国外发展现状 (3)
机床夹具的发展方向 (4)
【
第2章后桥壳工艺方案总体设计 (6)
汽车后桥发展趋势 (6)
我国汽车后桥制造业的现状及其发展趋势 (6)
汽车后桥壳体的构造及性能要求 (6)
后桥壳零件的分析 (7)
|
后桥壳的作用 (7)
后桥壳的工艺分析 (7)
后桥壳生产类型及毛坯制造形式的确定 (9)
加工后桥壳基面的选择 (9)
第3章后桥壳机械加工工艺规程设计 (11)
，
机械加工工艺路线的选择 (11)
工艺方案拟定 (11)
工艺方案比较分析 (12)
加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的确定 (13)
确定切削用量及机动时间 (14)
<
工序一的切削用量及机动时间 (14)
工序二的切削用量及机动时间 (19)
工序三的切削用量及机动时间 (20)
工序四的切削用量及机动时间 (23)
工序五的切削用量及机动时间 (24)
{
工序七的切削用量及机动时间 (25)
工序八的切削用量及机动时间 (27)
工序九的切削用量及机动时间 (29)
工序十的切削用量及机动时间 (30)
工序十一的切削用量及机动时间 (31)
[
工序十二的切削用量及机动时间 (33)
第4章铣床夹具设计 (36)
确定定位方案 (36)
工件的加工工艺分析 (36)
定位方案的确定，设计定位元件 (36)
—
夹紧机构的设计 (37)
确定夹紧方式 (37)
定位误差分析 (38)
夹紧元件强度校核 (39)
夹具体的设计 (39)
；
夹具体操作的简要说明 (40)
结论 (41)
致谢 (42)
参考文献 (43)
&
'
\
CONTENTS
Abstract ........................................................................................................................... I I Chapter 1 Introduction (1)
Machine tool fixture and its composition (1)
&
1.1.1 Summarize (1)
1.1.2 The form of machine tool fixture (1)
The classification of machine tool fixture (2)
The development at home and abroad of modern machine tool fixture (2)
1.3.1 Development in china (3)
…
1.3.2 Development in foreign countriy (3)
Development direction of modern machine tool fixture (4)
Chapter 2 The design of overall program (6)
The development trend of automobile rear bridge (6)
2.1.1 The current situation and development trend of domestic
automobile rear bridge manufacturing (6)
~
2.1.2 Automobile rear bridge housing structure and performance
requirements (6)
The analysis of automobile rear bridge housing parts (7)
2.2.1 Automobile rear bridge function (7)
2.2.2 Automobile rear bridge process analysis (7)
2.2.3 Automobile rear bridge type of production and the manufacture
of blank forms (9)
—
2.2.4 The selection of automobile rear bridge processing base (9)
Chapter 3 The design of process (11)
The selection of machining process route (11)
3.1.1 The program of process (11)
3.1.2 The comparative and analysis of process program (12)
.
3.1.3 The determination of machining allowance, process and blank
size (13)
The determination of cutting parameters and basic time (14)
3.2.1 The cutting parameters and basic time of the first process (14)
3.2.2 The cutting parameters and basic time of the second process (19)
3.2.3 The cutting parameters and basic time of the third process (20)
|
3.2.4 The cutting parameters and basic time of the fouth process (23)
3.2.5 The cutting parameters and basic time of the fifth process (24)
3.2.6 The cutting parameters and basic time of the seven process (25)
3.2.7 The cutting parameters and basic time of the eighth process (27)
3.2.8 The cutting parameters and basic time of the ninth process (29)
《
3.2.9 The cutting parameters and basic time of the tenth process (30)
3.2.10 The cutting parameters and basic time of the eleventh process (31)
3.2.11 The cutting parameters and basic time of the twelfth process (33)
Chapter 4 The design of milling machine fixture (36)
The determination of locating program and design task (36)
（
4.1.1 The analysis of workpiece machining process (36)
4.1.2 The determination of locating program and the design of locating
elements (36)
The design of clamping mechanism (37)
4.2.1 The determination of clamping program (37)
4.2.2 The analysis of locating error (38)
》
4.2.3 The locating element strength check (39)
The design of machine tool fixture (39)
4.4 A brief description of machine tool fixture (40)
Conclusion (41)
Thanks (42)
& References (43)
第1章绪论
机床夹具及其组成
1.1.1 概述
机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛的应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装备、焊接和检验等工艺过程中。在金属切削机床上使用最多的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺设备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造及其生产技术准备中占有及其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件的定位和夹紧。然而，由于各类机床加工的方式不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能[1]。
机床夹具在保证产品优质、高效和低成本方面充分发挥着现代先进设备的巨大潜力。有利于提高工人对复杂或精密零件的加工技能，减轻繁重的体力劳动。机床夹具设计和使用是促进生产周期的重要工艺措施之一，因此一切机械制造行业广大工人和工程技术人员历来都把机床夹具的改进和开发作为技术革新的主要课题之一[2]。
1.1.2 机床夹具的组成
机床夹具的机动组成部分根据其功用一般可分为：
1. 定位元件
用来保证工件在夹具中占有正确的位置的元件。
2. 夹紧元件或装置
为了使工件在加工过程中不因切削力、冲击力和振动力等力的作用而使位置发生变化，需要将工件夹紧的机构。
3. 对刀及导向元件
用于确定工件相对于刀具位置的元件，或引导刀具进行加工，如对刀块，钻套，镗套等。
4. 夹具体
用以联接夹具各元件及装置，使之成为一个整体，并通过它将夹具安装在机床上，以确定相对于机床的位置。
5. 连接元件
用以确定夹具在机床上的位置并与机床相连接。
6. 其他元件和装置
除上述各部分以外的元件或装置，如某些夹具的分度装置，防错装置，安全防护装置等[3]。
机床夹具的分类
机床夹具可以按以下几种方法进行分类：
1. 按使用范围
按使用范围夹具可分为：通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、通用可调夹具、随行夹具。
此次设计的夹具就是一个专用夹具，它是为了后桥壳体这一工件在铣床中铣削其表面而专门设计和制造的夹具。
2. 按使用机床的类型
可分为车床夹具、钻床夹具(又称钻模)、铣床夹具、镗床夹具(又称镗模)、磨床夹具和齿轮机床夹具等。
3. 按夹紧动力源
可分为手动夹具、气动夹具、液动夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具、自紧夹具(靠切削力本身夹紧)等[4]。
机床夹具的国内外发展现状
专用夹具零件的标准化，在世界各工业发达国家中，均作为国家标准来颁
布。有些发达国家有关夹具部件的标准化在国家中虽反映不多，但这些零部件如钻床，压板等一般是由专业厂生产制造作为商业供应，提高专业夹具的标准化系数对缩短专业夹具的设计制造周期能起到很大的作用[5]。
1.3.1 国内发展现状
我国在夹具零部件及标准化方面，作了不少工作，取得了一定效果，但是总的说来还需大大加强。现代工业的一个显著特点是：新产品发展快，质量要求高，品种规格多，产品更新换代周期短，反映在机械工业上，多品种、小批量生产在生产类型比例中，占了很大比重。为了适应这一要求，必须做好生产技术准备工作，而机床夹具是这一工作的重要组成部分。国内采用专用夹具缩短辅助时间，主要是减少工件安装和找正的时间，在很多情况下，为了保证工件在机床上所需的位置精度，可以使用通用夹具来实现；但他们往往只用于位置精度不高的加工，也往往限于形状简单的工件。在大量生产中，高效率的专用夹具应得到发展，高效率专用夹具主要应满足高生产率的加工要求，使之有可能采用平行或平行先后的加工方法，采用多元件的加工方法，以及尽可能缩短或重合辅助时间的方法来压缩单件工时，提高生产率。我国于二十世纪80年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发在总体和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上，根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势，研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势，可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。此系统把大中小三个系列的元件有机融为一体，可在一块多夹具基础板上，既能组装单个大工件夹具，又能组装多个中小零件夹具有利于装夹具基础板长期固定在机床工作台上，此系统还没有孔系和槽系和过渡元件，使于实现孔、槽系夹具元件混合作用[6]。
1.3.2 国外发展现状
专用夹具与气动夹紧系统的结合是实现机械加工自动化的一个重要方面，发达国家尤其是欧美早在二十世纪70年代就机动实现了制造自动化，目前制造业的自动化已达到了非常高的水平，发展了许多典型的自动化制造系统，例如
大型轿车壳体冲压自动化系统，大型机器人车体焊装自动化系统，电子电器机器人柔性自动化装配及检测系统，机器人整车及发动机装配自动化系统。
目前，关于工件夹具的自动化配置方面的工作，自动夹具结构设计中很少提及。Brost和Goldberg提出一个“完整”的算法用来分析多边形工件的组合夹具设计。并开发出一个组合夹具设计系统，针对一个任意存在的工件，能自动产生所有可行的夹具设计。并且采用力球分析的方法进行优化。以后的许多研究者大多借鉴了Brost和Goldberg的算法[7]。
机床夹具的发展方向
现代工业的一个显著特点是：新产品发展快，质量要求高，品种规格多，产品更新换代周期短。反映在机械工业上，多品种、小批量生产在生产类型比例中，占了很大比重。为了适应这一要求，必须做好生产技术准备工作，而机床夹具是这一工作的重要组成部分。专用夹具与气动夹紧系统的结合是实现机械加工自动化的一个重要方面，发达国家，尤其是欧美早在二十世纪70年代就机动实现了制造自动化[8]。
现代机床夹具的发展方向主要表现在：
1. 标准化
完善的标准化，不仅指现有夹具零部件的标准化，而且对应各种类型夹具应有标准的结构。这样可以使夹具的设计、制造和装配工作简化，有利于缩短生产周期和降低成本。
2. 可调化、组合化
这样做可以扩大专用夹具的使用范围，改变以往工艺条件稍有变化就导致专用工装报废的现象，使夹具能重复利用。实行组合化的原则设计工装，用少量元件能满足多种要求。
3. 精密化
随着机械产品加工、装配精度日益提高，高精度机床大量涌现，势必要求机床夹具的精度也相应地越来越高[9]。
4. 高效自动化
为了既改善劳动条件，实现文明生产，使所设计的工装更符合人机工程学原理，以提高生产效率，又能降低加工成本，对夹具提出高效自动化的要求，
以便获得良好的经济效益。
5. 模块化
通过采用模块化设计，可以提高设计效率，缩短设计周期。
第2章后桥壳工艺方案总体设计
汽车后桥发展趋势
2.1.1 我国汽车后桥制造业的现状及其发展趋势
我国丰富的原材料资源为后桥壳体国产化提供了坚实的基础。针对国产原材料的特点，研制一套相适应的生产技术及工艺，保证国产化产品满足高质量的要求。后桥在驱动系中的重要地位决定了国内各汽车生产厂家都建有自己的后桥生产线，这样，可以在保证整机质量的前提下，尽可能的降低成本，提高竞争力。
多年来，以国产原材料为基础，研制成功了适合于我国国情的、成熟实用的、并具有国际先进水平的成套工艺工装技术，生产出高质量后桥，不仅成为一些引进汽车零件的替代品，而且还出口到日本、美国、英国等发达国家[10]。
我国汽车驱动桥的研究设计与世界先进驱动桥设计技术还有一定的差距，我国车桥制造业虽然有一些成果，但都是在引进国外技术、仿制、再加上自己改进的基础上了取得的[11]。个别比较有实力的企业，虽有自己独立的研发机构但都处于发展的初期。在科技迅速发展的推动下，高新技术在汽车领域的应用和推广，各种国外汽车新技术的引进，研究团队自身研发能力的提高，我国的驱动桥设计和制造会逐渐发展起来，并跟上世界先进的汽车零部件设计制造技术水平。目前驱动桥壳的有限元分析方法被广泛应用，只要确定了单元的力学特性，就可以按照结构分析的方法求解，使分析过程大为简化，配以计算机就可以解决许多解析法无法解决的复杂工程问题[12]。此外，电子智能控制技术已经在汽车业得到了快速发展，如：现代汽车上使用的ABS(制动防抱死控制)、ASR （驱动力控制系统）等系统[13]。
2.1.2 汽车后桥壳体的构造及性能要求
后桥壳体的主体是一根圆柱形棒体，它与主减速器、差速器和车轮传动
装置组成驱动桥。驱动桥处与动力传动系的末端，其机动功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力[14]。结构及特点：连接主减速器传递动力，支撑差速器及半轴实现俩车轮差速转动；尺寸比较大，主要承受载荷[15]。
重点要保证桥壳的强度和刚度性能，便于安装、调整和维修。另外外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。在各种转速和载荷下具有高的传动效率。在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小，尤其是簧下质量应尽量小，以改善汽车平顺性与悬架导向机构运动协调，对于转向驱动桥，还应与转向机构运动相协调。结构简单，加工工艺性好，制造容易[16]。
后桥壳零件的分析
2.2.1 后桥壳的作用
解放牌CA141载重汽车的后桥壳总成是一种整体式的驱动桥壳，中间部分是一段环形空心的整梁，钢制的半轴套管压入空心梁的两端并用止动螺钉锁紧，防止套管在梁内运动。解放牌载重汽车后桥是驱动桥，在桥壳的中央安装有主传动器、差速器及半轴等传动结构，后桥起支撑、保护作用。刹车器及车轮安装在后桥壳的两端。因此，后桥壳也承受一部分汽车的重量，把刹车力、路面反力传到车架上。
2.2.2 后桥壳的工艺分析
后桥壳体的结构如图2-1所示，从中可以看出后桥壳体的就加工表面可以分为三组，一是零件正面及反面的平面，孔以及两端面、端面外圆的加工；一是零件的两侧面，还有零件的内孔加工。
1、4-半轴壳 2-左桥壳 3-右桥壳 5-钢板弹簧座
6-法兰 7-半轴套管 8-后桥壳 9-壳盖
图2-1 后桥壳体
1. 零件正面、反面的平面及两端面、端面外圆的加工
这一组加工表面包括：φ10218.063.0-
-、φ13313.063.0--、φ14013.063.0--孔外圆面及
φ20013.063.0-
-的法兰外圆面，155642+-的两端面，
尺寸为50.035.0+-的两平面，φ20013.063.0--的法兰外圆面，以及12×M12孔和6×M14孔，其中主要加工表面是尺寸为50.035.0+
-的
两平面。因为它们的加工难度相对较大且对零件的质量影响也较大。
2. 零件两侧面的平面、孔的加工
这一组加工表面包括：110×99四个平面以及其上面的四个孔，孔径分别为φ和φ。
3. 零件的内孔加工
这一组孔分别为φ75074.00 +、φ73074.00 +、φ72074.00 +、φ71074.00
+，粗糙度均为μm ；φ34036.00 +孔的粗糙度为μm 。其中，主要加工表面是φ34036.00
+孔。
2.2.3 后桥壳生产类型及毛坯制造形式的确定
根据设计任务书所给出的原始材料来确定生产类型。设计任务书给出的资料显示并结合车间的工作制度及工件的重量可知：本工件生产类型为重型、大批量生产。根据生产特征，初步确定加工中一般采用一些高效的专用机床，对于刀具一般用通用刀具，也可以根据加工情况采用部分专用刀具，量具用专用量具，夹具用专用夹具。
解放牌载重汽车的后桥壳体材料是KT350可锻铸铁，故可采用金属模砂型铸造的方法来完成毛坯的加工，这样有较高的毛坯精度和较高的生产率。要求时效处理，毛坯的硬度为HB121-149，毛坯的质量为91kg ，净重为75kg 。
2.2.4 加工后桥壳基面的选择
基面选择是工艺规程中的重要工作之一，基面选择的是否正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，不但加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废。因此，选择基面时提定要慎重考虑[4]。
后桥壳体的主要加工部分有：套管孔、两端轴头各外圆表面、中间φ34036.00
+
mm 孔及其端面。它们除本身的尺寸精度和粗糙度有要求之外，6×M14以及12×M12螺纹孔对φ34036.00
+mm 孔轴线的同轴度要求为。首先加工两轴头外圆，然后加工孔，再加工中间φ34036.00+孔及两端面，对于轴头加
工采用粗车—精车的加工方法，套管孔的加工采用粗镗—精镗的加工方法，
对于φ34036.00
+的孔及其端面，工艺采用粗镗—精镗、粗铣—精铣的加工方法。其余工序安插在主要工序之间进行。由于铣钢板弹簧座平面的加工余量大，
加工时易使壳体内的轴孔φ72074.00
+变成椭圆，因此，将铣削工序安排在精镗之前，根据基准选择原则，后桥壳体的粗基准可以选择φ75074.00
+毛坯孔表面，也可以选择φ20013.063.0-
-法兰外圆的毛坯面。考虑到孔比外圆难加工，为保证加
工孔时余量均匀，在刀杆刚性一定的情况下，容易保证孔的精度和孔与外圆
的同轴度要求，在加工φ34036.00 +孔、凸台平面、φ20013.063.0-
-法兰上孔组时，由
于这些要素的设计基准是套管孔的轴线，所以就选用了已加工好的套管孔作
为这些要素的精基准。
第3章 后桥壳机械加工工艺规程设计
机械加工工艺路线的选择
制定工艺路线的出发点是：根据零件的几何形状使尺寸精度和位置精度等技术要求得到保证。在生产纲领已确定为以大批量生产的条件下，尽量使用专用机床和专用夹具来提高生产率。工艺过程设计要满足产品质量要求，也要满足生产纲领要求，并要有较高的经济性，在设计时尽量使工序集中，当然，也要注意经济效果，以便使生产成本下降，令产品在市场更具竞争力[17]。因此由以上分析考虑，制定出了以下两套工艺路线方案。
3.1.1 工艺方案拟定
工艺路线方案一：
1、车φ20013.063.0-
-、φ10213.063.0--、φ13313.063.0--、φ14013.063.0--外圆及端面
2、粗镗φ71074.00 +、φ72074.00 +、φ73074.00 +、φ75074.00
+孔 3、精镗φ71074.00 +、φ72074.00 +、φ73074.00 +、φ75074.00
+孔 4、中间检查
5、铣弹簧座平面
6、粗铣50.035.0+
-两平面
7、精铣50.035.0+
-上平面
8、粗镗φ34036.00
+孔 9、精镗φ34036.00
+孔 10、精铣147±下平面
11、钻8×φ14孔
12、锪743.074.0+
-端面，钻12×M12、6×M 14孔、攻螺纹
13、钻φ、φ孔
14、清洗
15、检验
工艺路线方案二：
1、粗车φ20013.063.0--、φ10213.063.0--、φ13313.063.0--、φ14013.063.0--外圆，粗车端面
2、粗镗φ71074.00 +、φ72074.00 +、φ73074.00 +、φ75074.00
+孔 3、精车φ20013.063.0--、φ10213.063.0--、φ13313.063.0--、φ14013.063.0-
-孔外圆，精车φ20013.063
.0--端面
4、铣弹簧座平面
5、精镗φ71074.00 +、φ72074.00 +、φ73074.00 +、φ75074.00
+孔 6、中间检查
7、粗镗φ34036.00 +、粗铣50.035.0+
-两平面、倒角
8、精镗φ34036.00 +、精铣50.035.0+-上平面
9、精铣147±下平面
10、钻8×φ14孔
11、锪743.074.0+
-端面，钻12×M12、6×M14孔、攻螺纹
12、钻φ、φ孔
13、清洗
14、检验
3.1.2 工艺方案比较分析
上述两个工艺方案不同点是：
（1）方案一中，后桥壳体外圆两端面粗、精车放在一起再加工孔；而方
案二采用粗车外圆φ20013.063.0-
-法兰再粗镗套管孔，精车法兰外圆，再精镗孔。
显然方案二使粗、精加工分开，容易保证外圆与套管孔的同轴度要求。
（2）方案一中，φ34036.00
+平面、孔分开加工；而方案二则把两工序合在一起，缩短了时间，避免工件安装误差。
（3）方案一中，在精镗套管孔后铣弹簧座平面，铣削力大，对已加工的孔产生圆度误差变成椭圆。
综上分析比较，最后确定采用工艺方案二。
对于精度和粗糙度要求比较高的部分，工艺上都安排了粗、精加工，如轴头外圆，在第一道工序粗车，在第三道工序上精车。轴孔在第二道工序粗
+孔和端面是在第七道工序粗加工，在第八道镗，第五道工序精镗，φ34036.0
工序精加工。这样粗、精加工分开有利于消除残余应力的影响和余量的合理分配，容易保证加工精度和获得较高的生产率。
后桥壳体的加工可分为两个阶段，第一个阶段为基准的加工，即在第六道工序之前，完成轴头的外圆表面及套管孔的加工，为以后的各工序提供了精基准。第二阶段是第七道工序之后，利用已加工好的基准完成其他面的加工。
在第一阶段之后，安排了中间检查工序，检查基准加工的正确性，防止不良产品出现。在后桥壳最后一道工序又安排一次检查，检查第二阶段加工各表面，根据重要程度和工艺装备可靠性确定各参数检查的次数。这样安排，可以保证后桥壳体在压入套管之前发现不合格品，避免压入套管后反修。3.1.3加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的确定
后桥壳体毛坯图如图3-1所示：
《汽车制造工艺》 三级项目报告书 载荷1.5吨桥壳结构设计及制造工艺制定 班级：12级车辆工程卓越班 组员：梁宏宇陈尔康黄业兴 指导教师：董国疆 日期：2014年12月22日
一、汽车桥壳的功能及特征分析 （1）驱动桥壳的功用 1、和从动桥一起承受汽车质量 2、使左、右驱动车轮的轴向相对位置固定 3、汽车行驶时，其作为行驶系的组成部分时功用主要是安装悬架或轮毂，支撑汽车悬架以上各部分重量，承受驱动轮传来的反力和力矩，并在驱动轮与悬架之间传力 （2）桥壳的特征 桥壳是安装主减速器、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。同时，桥壳又是行驶系的主要组成件之一。 驱动桥壳应有足够的强度和刚度，质量小，并便于主减速器的拆装和调整。 （3）驱动桥壳的设计要求 ⑴应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力。 ⑵在保证强度和刚度的前提下，尽量减轻质量以提高行驶的平顺性。 ⑶结构工艺性好，成本低。 ⑷拆装、调整、维修方便 ⑸保护装于其上的传动系部件和防止泥水侵入。 ⑹保证足够的离地间隙。
二、汽车桥壳制造方法的确定 驱动桥壳可分为整体式桥壳和分段式桥壳，分段式桥壳一般分为两段，因而易于铸造加工，但检修及拆卸很不方便。目前较少采用分段式桥壳，使用较为广泛的是整体式桥壳。 常见的整体式桥壳制造方式有整体铸造式、钢板冲压焊接式、钢管扩张成形式以及液压涨形式等. 1.整体铸造式 整体铸造式桥壳的主要优点在于刚性好、塑性变形小、强度高、易铸成等强度梁，可根据各截面不同的强度要求设计铸造不一样的壁厚。其缺点是弹性及韧性较冲焊桥壳差、铸造质量不易保证，且整体质量大、成本较高，不适合整车进行轻量化及降成本设计。整体铸造式桥壳在现今的汽车工业市场上仍有大量的应用，世界范围内的重型车辆上仍普遍采用铸造桥壳，只是材料及结构作了一些变化，包括采用高强度ＱＴ及高牌号铸钢，结构设计更加合理等。 铸造整体桥壳通常采用球墨铸铁、可锻铸铁或铸钢铸造。铸造整体桥壳的主要优点在于可制成复杂面和理想的形状，壁厚可以变化，易得到理想的应力分布，其强度及刚度均较好，工作可靠，故要求负载较大的中型重型汽车，适于采用这种。然而由于其质量大、加工面多、制造工艺复杂。且需要相当规模的铸造设备，在铸造时质量不易控制，也容易出现废品，故仅用于载荷大的重型汽车，不适用于载重1.5吨的货车。 2.钢板冲压焊接式 钢板冲压焊接式桥壳具有质量小、制造工艺简单、材料利用率
驱动桥的详细结构及分类 我爱车网类型：转载来源：腾讯汽车时间：2011-03-02 作者： 驱动桥主要由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。它的作用是将万向传动装置传来的动力折过90°角，改变力的传递方向，并由主减速器降低转速，增大转矩后，经差速器分配给左右半轴和驱动轮。 驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构较复杂，但可以大大提高汽车在不平路面上的行驶平顺性。 （1）非断开式驱动桥 普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。这时整个驱动桥、驱动车轮及部分传动轴均属于簧下质量，汽车簧下质量较大，这是它的一个缺点。 整体式驱动桥即非断开式驱动桥组成 驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在汽车轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。在给定速比的条件下，如果单级主减速器不能满足离地间隙要求，可该用双级结构。在双级主减速器中，通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内，也可以将第二级减速齿轮作为轮边减速器。对于轮边减速器：越野汽车为了提高离地间隙，可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方；公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度，以提高稳定性和乘客上下车的方便，可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方；有些双层公共汽车为了进一步降低车厢地板高度，在采用圆柱齿轮轮边减速器的同时，将主减速器及差速器总成也移到一个驱动车轮的旁边。 在少数具有高速发动机的大型公共汽车、多桥驱动汽车和超重型载货汽车上，有时采用蜗轮式主减速器，它不仅具有在质量小、尺寸紧凑的情况下可以得到大的传动比以及工作平滑无声的优点，而且对汽车的总体布置很方便。
学科门类：单位代码： 毕业设计说明书（论文） 汽车后桥壳体的工艺规程及工装夹具设计 学生姓名 所学专业 班级 学号 指导教师
XXXXXXXXX系二○**年X X月 开题报告
填表说明：题目类型：1.工程设计;2.应用研究;3.理论研究;4.其它题目来源: A.自拟课题B.民用科研课题C.国防科研课题
摘要 毕业设计的课题基本分为三大类，即工艺工装设计类、组合机床设计类和计算机课题类。本课题所涉及的是第一类，设计任务为汽车后桥壳体的工艺工装设计，在壳体内部装有主传动器、差速器、半轴等传动机构。 壳体起保证和支撑的作用，其主要加工表面为端面外圆、法兰平面、弹簧座平面、以及内孔等。 本次设计主要包括工艺规程、夹具、刀具和量具的设计。此次设计共分三个阶段，即：（1）毕业实习阶段（2）课题设计阶段（3）考核答辩阶段。结合本次设计零件的特点，在设计中完成工艺规程一套，夹具两套：（1）铣床夹具（2）钻床夹具，其中，前者为手动夹紧。另外还据任务书分别设计刀具——铣刀一把和量具——单头双极限卡规一套，共完成图纸近5张，基本完成老师所交给的任务。 关键词：汽车后桥；工艺分析；设计任务
ABSTRACT The subject of the graduation project is divided into three big classes,namely the frock designing type of craft ,making up the designingtype of lathe and comper subjects basically.What this subject involved is the first kind,designing the task for the rear axle of automobile,the craft frock of the shell is designed.Equipped with the organizations of the transmission,such as main hammer mechanism actuator,differential mechanism,semi-axis,ect,within the shell.The shell plays a role in guatanteeing and support,it processes flange,spring seat plane,and interior hole round for outside of the terminal surface of surface,ect,mainly. This design includes the design of rules of craft,jig,cutter and measuring tool mainly.This design divides three stages altogether,namely:(1)Graduation field work stage(2)Ddeign phase of subject(3)Examine the stage of https://www.doczj.com/doc/2f4165266.html,bine this charateristic of designing the part,finisshes one set of rules of craft in the design,two sets of jigs:(1)Jig of the milling machine(2)The jig of the drilling machine,among them,the former,in order to clamp manually.Still design the cutter sepatately according to the task book in addition—One milling cutter is with measuring,finish drawing amount nearlu 5 altogether,finish the task that a teacher assigns basically. Key word:The rear axle of automobile；the crafu analuses；designs the task
本科毕业设计开题报告 题目基于Pro/E小型商用车后桥总成设计 院（系）：__________ 机械工程学院_______________ 班级：__________ 机械电子工程08-3班___________ 姓名：_________________ 赫会宝 _________________ 学号：080514010323 ___________________________ 指导教师：______________ 李胜波 _________________ 教师职称：______________ 副教授 _________________
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告
策的目标还有相当的距离。目―1994年《汽车工业产业政策》颁布并执行以来，国内汽车产业结构有了显著变化，企业规模效益有了明显改善，产业集中度有了一定程度提高。但是，长期以来困扰中国汽车产业发展的散、乱和低水平重复建设问题，还没有从根本上得到解决。多数企业家预计，在新的汽车产业政策的鼓励下，将会有越来越多的汽车生产企业按照市场规律组成企业联盟，实现优势互补和资源共享。 独立悬架早期只单纯用于轿车上，目前大部分轻型货车和越野汽车为了提高舒适性也开始采用独立悬架，同时一些中型卡车及客车为了提高驾乘的舒适性和行驶性也开始采用独立悬架，在国外甚至一些轮式工程机械如吊车和重型卡车也开始采用独立悬架。因此对于独立悬架的设计技术，国内外都进行了研究，这些研究主要集中在以下几个方面：独立悬架设计方法，独立悬架参数对汽车行驶平顺性的影响；独立悬架对汽车操纵稳定性的影响。国内的研究主要表现为：独立悬架和转向系的匹配；独立悬架与转向横拉杆长度和断开点的确定；悬架弹性元件的设计分析；独立悬架的优化设计等。国外除上述研究外还进入了微观领域的研究，如用原子力学显微镜观察悬架材料内部聚合体的电子转化情况，研究悬架作为弹性介质的流变特性等，从而使得独立悬架向着智能化，轻量化，小型化，通用化方向发展。同时由于电子，微机技术的发展，使得独立悬架技术向着半主动、主动悬架方向发展。 非独立悬架早期广泛应用于除了轿车以外的其它车型中，由于其可靠性和简单的特性，现在还被广泛的用于轿车的后桥，轻型货车和越野汽车的后桥，重型货车的前后桥都采用非独立悬架。 由于汽车行驶的平顺性和操纵稳定性的要求，具有安全、智能和清洁的绿色智能悬架将是今后汽车后桥的发展趋势。 3、研究/设计的目标 a. 本课题解决的主要问题：设计出适合本课题的驱动桥。汽车传动系的总任务是传递发动机的动力，使之适应于汽车行驶的需要。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能完全解决发动机特性与汽车行驶要求间的矛盾和结构布置上的问题。首先是因为绝大多数的发动机在汽车上的纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动车 轮，必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得由驱动桥的差速器来解决左、右驱动车轮间的转矩分配问题和差速要求。其次，需将经过变速器、传动轴传来的动力，通过驱动桥的主减速器，进行进一步增大转矩、降低转速的变化。因此，要想使汽车驱动桥的设计合理，首先必须选好传动系的总传动比，并恰当地将它分配给变速器和驱动桥。 b. 本课题的设计总体思路：非断开式驱动桥的桥壳，相当于受力复杂的空心梁， 它要求有足够的强度和刚度，同时还要尽量的减轻其重量。所选择的减速器比应能满足汽车在给定使用条件下具有最佳的动力性和燃料经济性。对载货汽车，由于它们有时会遇到坎坷不平的坏路面，要求它们的驱动桥有足够的离地间隙，以满足汽车在通过性方面的要求。驱动桥的噪声主要来自齿轮及其他传动机件。提高它们的加工精度、 装配精度，增强齿轮的支撑刚度是降低驱动桥工作噪声的有效措施。驱动桥各零部件在保证其强度、刚度、可靠性及寿命的前提下应力求减小簧下质量，以减小不平路面对驱动桥的冲击载荷，从而改善汽车行驶的平顺性。 4、设计方案 4.1设计方案选型与分析 方案一：非断开式驱动桥。由于结构简单，制造工艺性好，成本低，可靠性好，维修调整容易，广泛应用于货车的和部分桥车上。但是，其悬挂质量较大，对降低动载荷和提高平顺性不利。如下图所示：
摘要 随着社会的发展，汽车在生产和生活中的越来越广泛，差速器是汽车中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。本次设计主要内容有：差速器的工作原理结构分析，差速器壳体的工艺编制，夹具的设计及加工中对定位基准的选择，工序和工装设计中切削用量，夹紧力的计算等。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计钻床夹具和铣床夹具，需要对零件上Φ22的孔进行铣削加工端面的铣削加工。由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的叩扣:二二壹五八玖一壹五一 关键词：差速器，壳体，工艺规程，夹具设计 Abstract Along with social development motor vehicle production and life in anincreasingly wide differential device is an important vehicle componentsand its interior structure and processing precision differential devicedirectly affect the normal work study differential device case processingmethods and techniques of preparation is necessary and meaningful. Thecurrent design of the main elements: differential device structuresoperating principles of analysis differential device case preparationprocesses design and smooth-bore jig for positioning baseline processingoptions smooth-bore design processes suits cutting consumption increasedcomputing power.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, designed for a certain workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. The main contents of this design is the design of drilling jig and milling fixture, the need for parts than22hole milling face milling. Key Words:differential device，case，technological process，jig design
摘要 汽车后桥壳是汽车的重要组成部分，它与主减速器、差速器和车轮传动装置组成驱动桥。驱动桥处于动力传动系的末端，其机动功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩，并将动力合理的分配给左、右驱动轮，另外驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件。驱动桥的桥壳不仅支承汽车重量，将载荷传递给车轮，而且还承受由驱动车轮传递过来的牵引力、制动力、侧向力、垂向力的反力以及反力矩，并经悬架传给车架或车身。在汽车行驶过程中，由于道路条件的千变万化，桥壳受到车轮与地面间产生的冲击载荷的影响，可能引起桥壳变形或折断。因此，驱动桥壳应具有足够的强度、刚度和良好的动态特性，合理地设计制造驱动桥壳是提高汽车行驶稳定性的重要措施，汽车后桥壳广泛应用于各种车辆当中。 所设计的后桥壳夹具可广泛应用于卡车的后桥壳加工中，后桥壳起保护和支撑的作用，其主要加工表面为端面外圆、法兰平面、弹簧座平面、以及内孔等。 本次设计的内容主要包括机械加工工艺规程、夹具的设计。结合本次设计零件的特点，在设计中完成工艺规程一套，夹具一套。铣床夹具，采用手动夹紧。通过对汽车后桥壳夹具的学习和设计，可以更好的学习并掌握现代夹具设计与机械设计的全面知识和技能。 关键词：汽车后桥；工艺规程；夹具 、
Abstract ! Automobile rear bridge is an important part of the car, with the main reducer, differential and integral drive axle wheel transmission device. Drive bridge at the end of power transmission lines, the motor function is increased by transmission or gearbox transmission of torque, and power distribution to the left and right driving wheel, and the automobile drive axle housing is the important load bearing and power transmission. Drive axle housing not only supports the weight of the car, will load to the wheel, and also bear the drive wheels pass over the traction force, braking force, lateral force, vertical force reaction force and torque, and the suspension to the frame or body. In the process of moving vehicle, the myriads of changes due to road conditions, the bridge shell under wheel and the ground produces effect of impact load, may cause the axle casing deformation or breaking. Therefore, drive axle housing should have enough strength, stiffness and good dynamic characteristics, reasonable design and manufacture of drive axle housing is the important measure to improve vehicle stability, auto rear bridge shell is widely used in various vehicles. The design of rear axle housing clamp can be widely used in truck rear axle shell processing, rear axle housing for protection and support role, its main working surface to face circular, flat flange, spring seat, and the inner hole of the plane. This design content mainly includes the process, fixture design. Combined with the design of parts of the characteristics, in the design of a set of complete procedure, a set of clamps. Milling fixture, manually clamping. The automobile rear axle housing clamp study and design, can be a better learning and mastery of modern design and the mechanical design of the comprehensive knowledge and skills. Key words: the rear axle of automobile；the crafu analuses；machine tool fixture （
《汽车制造工艺》课程三级项目 6.5t汽车桥壳的结构设计及制造工艺制定 2016年11月6日
目录 一、汽车桥壳的功能及特征分析 (3) 1.汽车桥壳的主要功能 (3) 2.汽车桥壳的种类及特征 (3) 二、汽车桥壳冲压焊接制造方法简述 (5) 三、汽车桥壳冲压焊接工艺设计 (6) 四、汽车桥壳冲压焊接工艺工序图的绘制 (9) 五、材料利用率计算及成本预测 (10) 1.材料利用率计算 (10) 2.成本预测 (10) 六、汽车桥壳的强度计算及校核 (10) 七、汽车桥壳的结构设计 (13) 八、项目心得体会 (14) 九、参考资料 (15)
一、汽车桥壳的功能及特征分析 1.汽车桥壳的主要功能 1、和从动桥一起承受汽车质量 2、使左、右驱动车轮的轴向相对位置固定 3、汽车行驶时，其作为行驶系的组成部分时功用主要是安装悬架或轮毂，支撑汽车悬架以上各部分重量，承受驱动轮传来的反力和力矩，并在驱动轮与悬架之间传力 2.汽车桥壳的种类及特征 1、铸造式桥壳 整体铸造式桥壳是汽车发展史上最早采用的结构，整体铸造桥壳优缺点都较为明显。整体铸造式桥壳可采用可锻铸铁、球墨铸铁以及铸钢铸造，为进一步提高整体铸造式桥壳的刚度和强度，还可以在整体铸造式桥壳两端压入较长的无缝钢管作为半轴套管，并用销钉固定。整体铸造式桥壳的主要优点在于刚性好、塑性变形小、强度高、易铸成等强度梁，可根据各截面不同的强度要求设计铸造不一样的壁厚。其缺点是弹性及韧变较冲焊桥壳差、铸造质量不易保证，且整体质量大、成本较高，不适合整车进行轻量化及降低成本设计。 2、冲压焊接式 钢板冲压焊接式整体桥壳主要组成部分包括上下对焊的一对桥壳主件、两个突缘、四块三角钢板、两个半轴套管、加强圈、一个后盖以及两个钢板弹簧座，整体沿其间接缝组焊而成。桥壳主件是由钢板冲压而成的上下两半桥壳，具体焊
驱动桥壳毕业设计 【篇一：驱动桥毕业设计111】 某型重卡驱动桥设计 摘要 驱动桥是构成汽车的四大总成之一，一般由主减速器、差速器、车 轮传动装置和驱动桥壳等组成，它位于传动系末端，其基本作用是 增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的力。它的性能好 坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要，采用传动效 率高的单级减速驱动桥已经成为未来载重汽车的发展方向。 本文参照传统驱动桥的设计方法进行了载重汽车驱动桥的设计本次 设计首先对驱动桥的特点进行了说明，根据给定的数据确定汽车总 体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型及参数，并对其强度进行校核。数据确定后，利用autocad建立二维图，再 用catia软件建立三维模型，最后用caita中的分析模块对驱动桥壳 进行有限元分析。 关键词：驱动桥；cad；catia；有限元分析 abstract drivie axle is one of the four parts of a car, it is generally constituted by the main gear box, the differential device, the wheel transmission device and the driving axle shell and so on it is at the end of the powertrain.its basic function is increasing the torque and reducing speed and bearing the force between the road and the frame or body.its performance will have a direct impact on automobile performance,and it is particularly important for the truck. using single stage and high transmission efficiency of the drive axle has become the development direction of the future trucks. this article referred to the traditional driving axles design method to carry on the truck driving axles design.in this design,first part is the introduction of the characteristics of the drive axle,according to the given date to calculate the parameters of the automobile,then confirm the structure types and parameters of the main reducer, differential mechanism,half shaft and axle housing,then check the strength and life of them.after confirming the
优秀设计 引言 毕业设计是学生的最后一个教学环节，我这次毕业设计的题目是某汽车后桥减速器壳工艺规程设计及其夹具设计。 汽车在正常行驶时，发动机的转速很高，只靠变速箱来降低，会使变速箱的尺寸增大。同时，转速下降，扭矩必然增加，也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。因此，在动力向左右驱动轮分流的差速器之前需要设置一个主减速器。而主减速器壳是汽车后桥主减速器的一部分。主减速器壳体加工精度的高低直接影响着差速器壳及主、被动齿轮的配合精度，因而其加工工艺直接影响车桥和整车质量。 我此次毕业设计的任务是对汽车后桥减速器壳进行工艺分析并且设计其夹具。经过查阅相关资料，并且结合所学的机械知识，对该零件进行工艺分析，确定出合理的加工工艺方案，并选择切削用量及其工艺装备。了解零件的结构特点及技术要求，查阅相关书籍，例如夹具方面的教材及图册，经过反复的研究、设计、比较、试验，最终设计出一套合理的夹具，即车法兰止口的夹具。 最后在老师和同学的帮助下，经过不断地修改、检查，最终完成了汽车后桥减速器壳工艺规程及其夹具设计。 本次毕业设计使我在机械方面受益匪浅。特别是刘老师在工作中对我的耐心辅导，他对学生强烈的责任感和严谨的治学态度，无不给我以深刻的影响。 由于类似的大型课题很少接触，经验能力方面的欠缺，错误之处一定存在，恳请各位老师给予批评指正，以便今后的工作尽善尽美。
目录 目录 (2) 第1章零件的分析 (4) 1.1减速器壳在汽车上的位置及功用 (4) 1.2减速器壳的结构特点及技术要求 (4) 1.2.1结构特点 (4) 1.2.2技术要求分析 (5) 第2章工艺规程的设计 (7) 2.1生产类型的确定 (7) 2.1.1生产纲领的确定 (7) 2.1.2零件年产量的确定 (7) 2.1.3生产类型的确定 (7) 2.1.4生产类型对应的工艺特征 (7) 2.2毛坯的选择 (8) 2.2.1铸件的精度等级选择： (8) 2.2.2毛坯余量及偏差的选择 (8) 2.3各加工表面的加工方法的选择 (10) 2.3.1加工方法的确定 (10) 2.3.2加工阶段的划分 (12) 2.4制定加工工艺路线 (13) 2.5工艺方案的分析 (17) 2.6确定各工序的加工余量、工序尺寸、切削用量及工时定额 (18) 2.6.1确定各工序的加工余量 (18) 2.6.2确定各工序的工序尺寸 (19) 2.6.3确定各工序的切削用量 (20) 2.6.4确定各工序的工时定额 (26) 2.7确定各工序的工艺装备和机床的选择 (43) 2.7.1刀具的选择 (43) 2.7.2量具的选择： (44) 2.7.3夹具的选择 (45) 2.7.4机床设备的选择： (46) 2.8选择定位基准的原则 (46) 2.8.1粗基准的选择 (46) 2.8.2精基准的选择 (47) 2.9合理夹紧方法的确定 (48) 2.9.1夹紧力的方向 (48) 2.9.2夹紧力的作用点 (48) 第3章夹具的设计 (50)
《汽车制造工艺》课程三级项目6.5t汽车桥壳的结构设计及制造工艺制定 2016年11月6日
目录 一、汽车桥壳的功能及特征分析 (3) 1.汽车桥壳的主要功能 (3) 2.汽车桥壳的种类及特征 (3) 二、汽车桥壳冲压焊接制造方法简述 (5) 三、汽车桥壳冲压焊接工艺设计 (6) 四、汽车桥壳冲压焊接工艺工序图的绘制 (9) 五、材料利用率计算及成本预测 (10) 1.材料利用率计算 (10) 2.成本预测 (10) 六、汽车桥壳的强度计算及校核 (11) 七、汽车桥壳的结构设计 (14) 八、项目心得体会 (14) 九、参考资料 (15)
一、汽车桥壳的功能及特征分析 1.汽车桥壳的主要功能 1、和从动桥一起承受汽车质量 2、使左、右驱动车轮的轴向相对位置固定 3、汽车行驶时，其作为行驶系的组成部分时功用主要是安装悬架或轮毂，支撑汽车悬架以上各部分重量，承受驱动轮传来的反力和力矩，并在驱动轮与悬架之间传力 2.汽车桥壳的种类及特征 1、铸造式桥壳 整体铸造式桥壳是汽车发展史上最早采用的结构，整体铸造桥壳优缺点都较为明显。整体铸造式桥壳可采用可锻铸铁、球墨铸铁以及铸钢铸造，为进一步提高整体铸造式桥壳的刚度和强度，还可以在整体铸造式桥壳两端压入较长的无缝钢管作为半轴套管，并用销钉固定。整体铸造式桥壳的主要优点在于刚性好、塑性变形小、强度高、易铸成等强度梁，可根据各截面不同的强度要求设计铸造不一样的壁厚。其缺点是弹性及韧变较冲焊桥壳差、铸造质量不易保证，且整体质量大、成本较高，不适合整车进行轻量化及降低成本设计。 2、冲压焊接式 钢板冲压焊接式整体桥壳主要组成部分包括上下对焊的一对桥壳主件、两个突缘、四块三角钢板、两个半轴套管、加强圈、一个后盖以及两个钢板弹簧座，
科技与企业 221 科技专论汽车后桥壳开裂的分析与改进 【摘要】针对某汽车在丘陵地带矿区路上行驶过程中出现故后桥壳 一侧弹簧座附近、近似垂直于轴向短焊缝末端开裂现象，通过桥壳断口形 貌进行了宏微观观察，对桥壳基体进行了组织检查，确定了桥壳的开裂性 质，分析了开裂的可能原因并提出改进方向。 【关键词】后桥壳；分析；开裂性质；改进 随着汽车底盘技术日新月异的发展，汽车用高强度金属板材的应用 与研究已经逐步引起了汽车制造厂商的重视，关于汽车桥壳强度的分 析，有必要得到更深层次研究和开发。 1.概述 某汽车在丘陵地带矿区路上行驶过程中出现故障，停车分解检查， 发现后桥壳一侧弹簧座附近、近似垂直于轴向短焊缝末端开裂。截止 至发现后桥壳开裂时，汽车累计行驶路程为27662km。故障发现前司机 没有发现行车异常情况。该桥壳为冲焊结构，首先经弯曲对接，然后用 CO 2 气体保护焊焊接成型。桥壳材料为A510L钢。 2.试验过程与结果 2.1外观检查 板桥外观及开裂位置均在桥壳的背面，位于弹簧座附近，与车辆的 前进方向相反，沿桥壳周向分布；开裂区域未见异常损伤。 2.2断口宏观观察 断口的整体形貌显示断口表面较为平整，有少量的塑性变形。断口 上可观察到较为明显的疲劳源区和疲劳弧线，裂纹扩展方向为沿桥壳 周向，瞬断区出现了严重的磨损。源区起源于焊缝区外表面一侧。为进 一步对断口进行观察，将断口放于体视显微镜下进行观察。桥壳断口的 宏观形貌分别见图1。由图1可以看出，桥壳的源区起源于焊缝外表面 一侧，为点源特征。源区被少量油污覆盖，但仍能观察到明显的疲劳弧 线，弧线大小间距不等。疲劳扩展区所占面积较小，而在整个断口上瞬 断区所占面积较大，瞬断区大部分区域都因磨损而呈现光亮。 2.3断口微观观察 将断口经超声波清洗后放入扫描电镜下观察。桥壳断口低倍形貌 见图2a，源区的局部放大图见图2b。从图中可以观察到明显的疲劳弧 线。源区旁边是焊缝区，该区域存在较为严重的磨损，应为桥壳开裂后 形成，见图2c。疲劳弧线附近的高倍形貌见图2d，该区域为疲劳条带扩 展前期，从图中可以看到少量短小的疲劳条带。可见，瞬断区也主要以 韧窝和准解理特征为主，并伴有磨损特征。 2.4金相组织观察 分别沿平行和垂直于断口的方向即沿桥壳的横向和纵向，制取桥 壳基体的金相试样，进行组织形貌观察。由桥壳基体横向和纵向基体的 金相组织可见主要为铁素体和颗粒状物，均存在带状颗粒物偏析。 3.分析 以上试验表明，桥壳开裂断口表面可见明显的疲劳弧线、疲劳条带 特征，可见发生了疲劳开裂。断口观察表明，桥壳开裂断口呈疲劳开裂 特征，间距大小不等的疲劳弧线形貌则表明开裂过程中经历了受力大 小不等的多个阶段。桥壳断口裂纹源均位于桥壳表面，为点源特征。裂 何清 柴龙 刘朋朋 保定长城汽车桥业有限公司 河北保定 071000 纹源附近均未见气孔、夹杂和加工缺陷等特征。金相组织分析表明，桥 壳基体组织中含有带状颗粒物偏析，但偏析程度较弱，对桥壳疲劳性能 影响较小。桥壳开裂应该是由于承受较大应力较大引起。后桥壳的功能 是支承汽车重量，工作过程中的受力特征非常复杂，除了受弯矩的作用 还有扭矩的作用，并承受由车轮传来的路面冲击载荷作用。桥壳的疲劳 寿命不仅随冲击载荷的应力幅和应力循环次数增大而减小，同时与所 承受的应力平均值的大小密切相关。综上所述，桥壳工作过程受到较大 应力作用，在易于萌生裂纹、工作应力较大的焊缝区域萌生裂纹。裂纹 萌生后在疲劳载荷的作用下逐渐扩展，最终导致桥壳开裂。 4.结论及建议 1.桥壳的开裂性质为疲劳开裂，在焊缝区域萌生裂纹，因此为提升 焊缝区质量将CO 2 气体保护焊改为混合气体保护焊（Ar、CO 2 ），并对焊 接参数进行调整，从而保证焊缝质量； 2.桥壳疲劳开裂主要由工作过程中受到较大应力作用引起，为增 加桥壳的承载能力可以考虑增加桥壳轴管直径或增加垫板长度。 参考文献 [1]机械工程材料测试手册:物理金相卷/机械工业部科技与质量监 督司.中国机械工程学会理化检验分会边.-沈阳：辽宁科学技术出版社， 1999.11. [2]Brant C L，Banerji S K. International Metals Reviews,1978,23(4):164. [3]Part Y J，Bernstein I M.Metall.Trans，1979，10A(11):1653. [4]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册设计篇[M].北京:人民交 通出版社,2001. [5]焊接工程师手册/陈祝年编著.- 2版.-北京:机械工业出版 社,2009.10. a b 图1 桥壳断口宏观形貌 图2 桥壳断口微观形貌DOI:10.13751/https://www.doczj.com/doc/2f4165266.html,ki.kjyqy.2015.14.210
驱动桥壳设计 驱动桥壳的主要功用是支撑汽车质量，并承受由车轮传来的路面的反力和反力矩，并经悬架传给车架（或车身）；它又是主减速器、差速器、半轴的装配基体驱动桥壳应满足如下设计要求： 1）应具有足够的强度和刚度，以保证主减速器齿轮啮合正常并不使半轴产生附加弯曲应力． 2）在保证强度和刚度的前提下，尽量减小质量以提高汽车行驶平顺性． 3）保证足够的离地间隙． 4）结构工艺性好，成本低． 5）保护装于其上的传动部件和防止泥水浸入． 6）拆装，调整，维修方便． 一．驱动桥壳结构方案分析 驱动桥壳大致可分为可分式、整体式 和组合式三种形式。 1．可分式桥壳 可分式桥壳(图5—29)由一个垂直接 合面分为左右两部分，两部分通过螺栓联 接成一体。每一部分均由一铸造壳体和一 个压入其外端的半轴套管组成，轴管与壳 体用铆钉连接。 这种桥壳结构简单，制造工艺性好，主减速器支承刚度好。但拆装、调整、维修很不方便，桥壳的强度和刚度受结构的限制，曾用于轻型汽车上，现已较少使用。 2．整体式桥壳
整体式桥壳(图5—30) 的特点是整个桥壳是一根空 心梁，桥壳和主减速器壳为两 体。它具有强度和刚度较大， 主减速器拆装、调整方便等优 点。 按制造工艺不同，整体式 桥壳可分为铸造式(图5— 30a)、钢板冲压焊接式(图5 —30b)和扩张成形式三种。铸 造式桥壳的强度和刚度较大， 但质量大，加：上面多，制造 工艺复杂，主要用于中、·重型货车上。钢板冲压焊接式和扩张成形式桥壳质量小，材料利用率高，制造成本低，适于大量生产，广泛应用于轿车和中、小型货车及部分重型货车上。 3)组合式桥壳 组合式桥壳(图5—31)是将主 减速器壳与部分桥壳铸为一体，而 后用无缝钢管分别压入壳体两端， 两者间用塞焊或销钉固定。它的优 点是从动齿轮轴承的支承刚度较 好，主减速器的装配、调整比可分 式桥壳方便，然而要求有较高的加 工精度，常用于轿车、轻型货车中。 二．驱动桥壳强度计算
前言 作为实践教学的重要形式，毕业设计是大学生从学生学习阶段到以后的生产实践阶段的过度。它能够使大学生综合回顾和应用以前学过的知识，建立基本的知识体系，是培养大学生创新能力、实践能力和创业精神的重要过程。 在批量生产中要提高生产率，缩短加工时间和辅助时间，集中加工工序，就应该设计专用机床。组合机床70%~90%的通用零部件，设计周期短，成本低，当加工对象改变时，可利用原有的通用零部件，组成新的组合机床。近年来，组合机床在汽车，发动机，电机，仪表，纺织机械等生产部门获得了广泛应用。随着组合机床技术水平的逐步提高，组合机床的应用将会更加广泛。我这次毕业设计的课题，是根据老师以前研制过的项目设立的，课题来源成熟，内容也接近生产实际。正符合现实的人才培养需求，对我们以后的发展也将起到积极的作用。 我此次毕业设计的任务是组合机床总体设计，在老师和同学的指导和帮助下，查阅许多相关手册，网上搜索相关信息，通过不断的改进和完善，设计出了能同时加工后桥减速器壳周边12个孔和底下4个孔的专用机床，基本上达到了此次设计的要求。从而集中了生产工序，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率，降低了生产成本。同时也使我建立了组合机床设计的基本概念,了解了一般的设计步骤，巩固了以前学过的知识，培养了实践能力，积累了经验。
第1章组合机床概述 在批量生产中为了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位装夹多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床及自动线。 组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、功丝、车削、铣削等切削加工。目前，在汽车，拖拉机，菜油机，电机，仪表，军工等等重，轻工业大批大量生产中获得了广泛应用。一些中小批量生产的企业，如机床，机车，工程机械等制造业中业已广泛应用。组合机床最适合加工各种大中型箱体零件，如汽缸盖，汽缸体，变速箱体，电动座机仪表等零件；也可以用来完成轴套类，轮盘类，叉架类以及盖板类零件的部分或者全部工序的加工。 组合机床主要由滑台，动力头，夹具，多轴箱，动力箱，底座以及控制部件和辅助部件等组成，组合机床上的钻头由电动机通过动力箱，多轴箱和驱动装置作旋转主运动而由各自的滑台带动作直线进给运动。 组合机床具有如下特点: 1．主要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔。 2．生产率高。因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。 3．加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。 4．研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，而且通用零部件可组织批量生产。 5．自动化程度高，劳动强度低。 6．配置灵活。因为结构模块化、组合化，可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线。机床易于改装，产品或工艺变化时，通用部件一般还可重复利用。