CN111037237A - 一种重型汽车后桥壳体的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种重型汽车后桥壳体的制备方法，具有步骤：1)钢板下料；2)冷、热压成型得到上半壳体、下半壳体；3)铣削加工上半壳体、下半壳体的结合面；4)下半壳体对应鼓包的位置底部设置放油孔；5)上半壳体与下半壳体合拢，且沿结合缝的长度方向间隔点焊；6)定位后桥壳体坯件，用铣床沿上半壳体、下半壳体之间的结合缝分别加工出焊接坡口，焊接坡口的横截面呈V形；7)沿焊接坡口进行直焊缝焊接，得到后桥壳体粗品；8)后桥壳体粗品两端校圆，然后分别在后桥壳体粗品两端的内孔中加工形成阶梯孔；9)加工、设置附件；10)经打磨、清洗，得到重型汽车后桥壳体。本发明工艺简单、生产效率高，可有效降低产品的加工成本，且保证产品的质量。

Description

一种重型汽车后桥壳体的制备方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域，特别涉及一种重型汽车后桥壳体的制备方法。

背景技术

重型汽车后桥壳体目前普遍的制备流程为，钢板下料，然后利用冷、热压成型得到上壳体、下壳体，利用数控割边或金属切削分别对上壳体、下壳体加工，清渣去毛刺，然后分别对上壳体、下壳体的焊接面铣削加工出焊道角度，上壳体、下壳体的焊接面合拢，在合拢处进行焊接，构成整体结构，最后经镗孔、铣面、车两端取长等工艺，加工得到重型汽车后桥壳体。

采用这种制备方法得到的重型汽车后桥壳体，上壳体、下壳体需要单独铣削加工焊道，导致加工效率较低，由于无法保证各铣削加工的焊道角度一致，上壳体、下壳体合拢后形成的焊接坡口不平齐，导致焊接质量较差，严重影响产品的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种重型汽车后桥壳体的制备方法，其工艺简单、生产效率高，可有效降低产品的加工成本，且保证产品的质量。

本发明的技术方案是：一种重型汽车后桥壳体的制备方法，包括以下步骤：

1)钢板下料，得到下料件；

2)冷、热压成型得到上半壳体、下半壳体；

3)铣削加工步骤2)得到的上半壳体、下半壳体的结合面；

4)步骤3)得到的下半壳体对应鼓包的位置底部设置放油孔，且锪平；

5)步骤3)得到的上半壳体与步骤4)得到的下半壳体合拢，且沿上半壳体、下半壳体之间的结合缝的长度方向间隔点焊，得到后桥壳体坯件；

6)定位步骤5)得到的后桥壳体坯件，用铣床沿上半壳体、下半壳体之间的结合缝分别加工出焊接坡口，焊接坡口的横截面呈V形，呈V形的焊接坡口的宽度D为9-11mm，呈V形的焊接坡口的深度H为6.5-7.5mm；

7)沿焊接坡口进行直焊缝焊接，得到后桥壳体粗品；

8)步骤7)得到的后桥壳体粗品两端校圆，然后分别在后桥壳体粗品两端的内孔中加工形成阶梯孔；

9)加工、设置附件；

10)经打磨、清洗，得到重型汽车后桥壳体。

进一步的，步骤1)所述下料，采用火焰切割下料。

进一步的，步骤5)各结合缝上的焊点的数量为四个，各点焊的焊点宽为5-7mm、长为8-10mm，高≤2mm。

进一步的，步骤7)采用埋弧焊机进行直缝焊焊接，直缝焊的焊宽d为15-20mm，焊高h≤2mm，焊缝熔深≥10mm。

进一步的，步骤8)加工阶梯孔后，在后桥壳体粗品的两端分别倒角，形成锥面。

进一步的，步骤9)所述附件为差速器锁衬套、半轴、法兰盘、板簧座、推力支座、凸轮支架、减震支架、壳盖。

进一步的，步骤6)所述铣床包括基座、工作台、铣刀架，所述工作台配合在基座上，沿基座的X轴、Y轴、Z轴方向动作，工作台上固定设置两个支架，各支架均由两个立板，以及设置在两立板之间的支撑横板连接构成，形成横截面呈H形的立体结构，两个支架沿Z轴方向间隔分布，与后桥壳体坯件两端的矩形段相对应，各支架上分别设置定位伸缩缸，各定位伸缩缸的活塞杆沿X轴方向延伸，位于支撑横板的上方，用于将后桥壳体坯件定位在支架上，所述铣刀架固定在基座上，铣刀架上设置铣刀，且由减速机构驱动转动，所述铣刀位于支架的上方，铣刀所在轴沿X轴方向延伸。

优选的，所述定位伸缩缸为伸缩油缸。

所述铣刀刀齿的横截面呈V形。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明通过先将上半壳体、下半壳体合拢，沿结合缝间隔点焊得到后桥壳体坯件后，再利用专用的铣床，沿结合缝加工出横截面呈V形的焊接坡口，也即，横截面呈V形的焊接坡口的上半部分位于上半壳体的结合面上，形成上半壳体的焊道，横截面呈V形的焊接坡口的下半部分位于下半壳体的结合面上，形成下半壳体的焊道，位于上半壳体的焊道和位于下半壳体系的焊道沿结合缝轴对称，方便焊接施工，且能有效保证上半壳体、下半壳体焊接构成整体的连接强度，以及上半壳体、下半壳体结合处的平整度，进而保证最终制备得到的重型汽车后桥壳体的质量。上半壳体、下半壳体先利用点焊构成后桥壳体坯件，加工效率较高、加工成本较低，再利用铣床直接加工V形的焊接坡口，加工效率高，加工质量稳定、可靠，且能有效降低加工成本。

2、本发明请求保护的铣床，设置的工作台可沿X轴、Y轴、Z轴方向动作。调节工作台沿X轴方向的位置，使铣床的铣刀与后桥壳体坯件的结合缝对齐，使加工出的横截面呈V形的焊接坡口对应后桥壳体坯件上半壳体的结合面、下半壳体的结合面，保证焊接质量；调节工作台沿Y轴方向的位置，即实现调节铣床铣刀的铣削深度，方便铣削加工出不同深度的焊接坡口，可满足不同规格后桥壳体铣削加工焊接坡口的需求；后桥壳体坯件夹持定位在工作台上，使后桥壳体坯件沿Z轴方向延伸，控制工作台沿Z轴动作，使铣刀与后桥壳体坯件沿Z轴方向相对动作，直接铣削加工出V形的焊接坡口，加工效率高，且成型质量好。

3、本发明请求保护的铣床，利用定位伸缩缸将后桥壳体坯件两端的矩形段分别夹紧定位在对应的支架上，装夹、卸载均非常方便，且能有效保证后桥壳体坯件结合缝所在平面沿水平方向延伸，保证铣削加工的焊接坡口质量、位置稳定。

经申请人实际生产延伸，采用本发明制备方法批量加工生产重型汽车后桥壳体，与传统的制备方法相比，单件产品所需工时减少10％以上，成本降低10％以上，且产品合格率为100％。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明步骤1)得到的下料件示意图；

图2为本发明步骤2)得到的上半壳体、下半壳体；

图3为本发明下半壳体A-A向剖视图；

图4为本发明下半壳体B-B向剖视图；

图5为本发明下半壳体C-C向剖视图；

图6为本发明步骤5)得到的后桥壳体坯件的示意图；

图7为图6中D-D向剖视图；

图8为图6中E-E向剖视图；

图9为图6中F-F向剖视图；

图10为本发明步骤7)得到的后桥壳体粗品的示意图；

图11为图10中G-G向剖视图；

图12为图10中H-H向剖视图；

图13为图10中I-I向剖视图；

图14为本发明步骤10)得到的重型汽车后桥壳体的示意图；

图15为图14的K向视图；

图16为图14中J向剖视图；

图17为图14中L向剖视图；

图18为图14中M-M向剖视图；

图19为本发明步骤6)铣床的结构示意图。

附图中，1为上半壳体，2为下半壳体，3为放油孔，4为后桥壳体坯件，5为焊接坡口，6为后桥壳体粗品，7为差速器锁衬套，8为半轴，9为法兰盘，10为板簧座，11为推力支座，12为凸轮支架，13为减震支架，14为基座，15为工作台，16为铣刀架，17为支架，171为立板，172为支撑横板，173为定位伸缩缸，18为铣刀，19为壳盖。

具体实施方式

本发明中，未标明具体结构、连接方式的部件，通常为常规的部件或连接方式，未标明具体工艺、方法的，通常为常规的工艺或方法。

重型汽车后桥壳体的制备方法，包括以下步骤：

1、取钢板510L-16，用火焰切割下料，得到两块下料件，两块下料件的尺寸、规格完全一致，具体的，下料件整体上呈长方形块状结构，下料件的长度为1510±2mm，两端的宽度为213±2mm，具体的，下料件的短边为向内弯曲的弧段，所在圆的半径为1134.8mm，下料件的长边由位于中部的第一直边、位于第一直边两侧的第二直边，连接短边和第二直边的第一斜边，连接第二直线和第一直线的第二斜边、第三斜边构成，其中，第一直边的长度为166mm，下料件两长边上的第一直边之间的距离为255mm，两长边上对应的第二直边之间的距离为238mm，第一斜边在长边上的投影长度为196mm，第二斜边的一端与第二直线通过圆弧段过渡连接，该圆弧段所在圆的半径为150mm，第二斜边在长边上的投影长度为161.5mm，第三斜边的一端与第一直线通过圆弧段过渡连接，该圆弧段所在圆的半径为30mm，第三斜边在长边上的投影长度为123.5mm，第二斜边、第三斜边之间通过圆弧段过渡连接，且该两个圆弧段之间的距离为385.6mm，下料件如图1所示。

2、通过冷压或热压成型得到上半壳体1、下半壳体2，如图2-图5所示。

3、铣削加工步骤2得到的上半壳体1、下半壳体2的结合面，保持结合面平整、干净。

4、步骤3得到的下半壳体2对应鼓包的位置底部设置放油孔3，且锪平。

5、步骤3得到的上半壳体与步骤4得到的下半壳体合拢，且沿上半壳体、下半壳体之间的结合缝的长度方向间隔点焊，得到后桥壳体坯件4，具体的，步骤5各结合缝上的焊点的数量为四个，各点焊的焊点宽为5-7mm、长为8-10mm，高≤2mm。

6、定位步骤5得到的后桥壳体坯件4，用铣床沿上半壳体1、下半壳体2之间的结合缝分别加工出焊接坡口5，焊接坡口5的横截面呈V形，呈V形的焊接坡口的宽度D为9-11mm，呈V形的焊接坡口的深度H为6.5-7.5mm，本实施例中，铣床包括基座14、工作台15、铣刀架16，工作台15配合在基座14上，沿基座14的X轴、Y轴、Z轴方向动作，工作台和基座之间的装配关系为常规的装配方式。工作台15上固定设置两个支架17，各支架17均由两个立板171，以及设置在两立板171之间的支撑横板172连接构成，形成横截面呈H形的立体结构，两个支架17沿Z轴方向间隔分布，与后桥壳体坯件4两端的矩形段相对应，各支架17上分别设置定位伸缩缸173，各定位伸缩缸173的活塞杆沿X轴方向延伸，位于支撑横板172的上方，用于将后桥壳体坯件4定位在支架17上，具体的，定位伸缩缸采用伸缩油缸，伸缩油缸的缸体固定在支架左侧的立板上，伸缩油缸的活塞杆向右外伸出。所述铣刀架16固定在基座14上，铣刀架16上设置铣刀18，且由减速机构驱动转动，所述铣刀18位于支架17的上方，铣刀18所在轴沿X轴方向延伸，铣刀刀齿的横截面呈V形，与需要铣削加工的焊接坡口形状相适应。将后桥壳体坯件两端的矩形段分别支承在对应的支架的支撑横板上，然后控制伸缩油缸将后桥壳体坯件压紧定位，调节工作台在X轴、Y轴上的位置，使铣刀与后桥壳体坯件上面的结合缝对齐，控制铣刀转动、工作台沿Z轴动作，对该面铣削加工出对应尺寸的焊接坡口，工作台复位，铣刀复位，夹紧油缸松开，产品翻转180°，再压紧定位，对另一面上的结合缝铣削加工出焊接坡口。

7、沿焊接坡口5进行直焊缝焊接，具体的，采用埋弧焊机进行直缝焊焊接，不允许有虚焊、假焊、未焊透等焊接缺陷，且焊缝质量按JB/T6062进行探伤，2级内合格，直缝焊的焊宽d为15-20mm，焊高h≤2mm，焊缝熔深≥10mm，得到后桥壳体粗品6。

8、步骤7得到的后桥壳体粗品6两端校圆，然后分别在后桥壳体粗品6两端的内孔中加工形成阶梯孔，该阶梯孔的大径段位于外侧，直径为112mm，且大径段的深度为10mm。加工阶梯孔后，在后桥壳体粗品的两端分别倒角，形成锥面，锥面与阶梯孔的中心线之间的夹角为75°。

9、加工、设置附件，具体的，附件为差速器锁衬套7、半轴8、法兰盘9、板簧座10、推力支座11、凸轮支架12、减震支架13、壳盖19，按照常规的装配方式进行安装即可。

10、经打磨、清洗，得到重型汽车后桥壳体。

Claims (9)

1.一种重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)钢板下料，得到下料件；

2)冷、热压成型得到上半壳体(1)、下半壳体(2)；

3)铣削加工步骤2)得到的上半壳体(1)、下半壳体(2)的结合面；

4)步骤3)得到的下半壳体(2)对应鼓包的位置底部设置放油孔(3)，且锪平；

5)步骤3)得到的上半壳体与步骤4)得到的下半壳体合拢，且沿上半壳体、下半壳体之间的结合缝的长度方向间隔点焊，得到后桥壳体坯件(4)；

6)定位步骤5)得到的后桥壳体坯件(4)，用铣床沿上半壳体(1)、下半壳体(2)之间的结合缝分别加工出焊接坡口(5)，焊接坡口(5)的横截面呈V形，呈V形的焊接坡口的宽度D为9-11mm，呈V形的焊接坡口的深度H为6.5-7.5mm；

7)沿焊接坡口(5)进行直焊缝焊接，得到后桥壳体粗品(6)；

8)步骤7)得到的后桥壳体粗品(6)两端校圆，然后分别在后桥壳体粗品(6)两端的内孔中加工形成阶梯孔；

9)加工、设置附件；

10)经打磨、清洗，得到重型汽车后桥壳体。

2.根据权利要求1所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述下料，采用火焰切割下料。

3.根据权利要求1所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，步骤5)各结合缝上的焊点的数量为四个，各点焊的焊点宽为5-7mm、长为8-10mm，高≤2mm。

4.根据权利要求1所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，步骤7)采用埋弧焊机进行直缝焊焊接，直缝焊的焊宽d为15-20mm，焊高h≤2mm，焊缝熔深≥10mm。

5.根据权利要求1所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，步骤8)加工阶梯孔后，在后桥壳体粗品的两端分别倒角，形成锥面。

6.根据权利要求1所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，步骤9)所述附件为差速器锁衬套(7)、半轴(8)、法兰盘(9)、板簧座(10)、推力支座(11)、凸轮支架(12)、减震支架(13)、壳盖(19)。

7.根据权利要求1所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于，步骤6)所述铣床包括基座(14)、工作台(15)、铣刀架(16)，

所述工作台(15)配合在基座(14)上，沿基座(14)的X轴、Y轴、Z轴方向动作，工作台(15)上固定设置两个支架(17)，各支架(17)均由两个立板(171)，以及设置在两立板(171)之间的支撑横板(172)连接构成，形成横截面呈H形的立体结构，两个支架(17)沿Z轴方向间隔分布，与后桥壳体坯件(4)两端的矩形段相对应，各支架(17)上分别设置定位伸缩缸(173)，各定位伸缩缸(173)的活塞杆沿X轴方向延伸，位于支撑横板(172)的上方，用于将后桥壳体坯件(4)定位在支架(17)上，

所述铣刀架(16)固定在基座(14)上，铣刀架(16)上设置铣刀(18)，且由减速机构驱动转动，所述铣刀(18)位于支架(17)的上方，铣刀(18)所在轴沿X轴方向延伸。

8.根据权利要求7所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于：所述定位伸缩缸(173)为伸缩油缸。

9.根据权利要求7所述的重型汽车后桥壳体的制备方法，其特征在于：所述铣刀刀齿的横截面呈V形。

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