汽车后桥壳
中重型商用汽车桥壳发展现状及趋势
铸造崔晓鹏等：中重型商用汽车桥壳发展现状及趋势·５３９·铸铁，ＭＡＮ重型汽车也放弃了锻钢桥壳，全部采用了球墨铸铁后桥壳。
由此可见，球墨铸铁后桥在重型商用车中占据不可替代的地位。
与冲焊桥壳相比，铸造桥壳材质的另一个优良性能是其优异的抗腐蚀性能，商用车长期在环境恶劣的条件下工作，桥壳处容易粘附土壤等物质，易产生腐蚀。
在青岛黄岛９－１２个月周期的施工中，采用冲焊桥壳的国产斯太尔Ｋ２９重型自卸车有８台后桥壳出现裂纹，而采用铸造桥壳的重型自卸车则没有出现问题。
分析表明是由于材料的耐蚀性能不足，在交变应力和土壤腐蚀的共同作用下产生了腐蚀疲劳破坏。
由于铸造桥壳的抗腐蚀性能优于１６Ｍｎ，因此在同样的工作环境下没有出现问题［７１。
２．３冲压焊接桥壳与铸造桥壳的承载能力对比表２列出了常用桥壳材料的性能比较，可见１６ＭｎＬ热轧钢板在力学性能方面具有明显的优势。
需要注意的是国内重型车超载严重，原有冲焊桥壳不能适应国内的装载量和道路状况，需要增加钢板厚度。
由于冲焊桥壳钢板厚度的增加，焊缝处需铣坡口保证熔合深度，即便如此焊缝也不易完全焊透。
失效分析表明，大多数冲焊桥壳开裂，不是因为钢板本身强度不够，而是由于钢板焊缝质量难保证而致。
桥壳钢板焊缝处容易出现未焊透、咬边等缺陷，并导致应力集中而使强度下降，特别是在三角板、轴头和后盖焊缝区最容易开裂［８１。
与冲焊桥壳相比，铸造桥壳的壁厚相对较厚，而且还可以根据实际情况进行壁厚的调整，所以在实际使用中铸造桥壳的承载能力更高一些，但自重也更重一些。
表２桥壳材料强度的比较Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒａｘｌｅｈｏｕｓｉｎｇ国外商用车采用冲焊桥壳可能更多是出于汽车减重、改善劳动条件和减少污染的考虑。
铸造桥壳的承载能力和抗腐蚀能力高于冲焊桥壳，市场上铸造桥壳的价格也低于冲焊桥壳，对车桥企业来讲，铸造桥壳的缺点主要是自重增加和废品率高。
汽车后桥焊接生产工艺
汽车后桥焊接生产工艺摘要：针对三菱越野后桥的结构特点及特殊的性能要求，本文主要从后桥壳母体材料、焊接方法、焊丝及焊接参数等方面详细介绍了汽车后桥的焊接工艺。
采用该焊接工艺能可靠地保证后桥壳四环焊处各项性能要求，成功避免桥壳断裂等不良现象的出现，并能满足批量生产的要求。
关键词：焊接材料、环焊、焊接结构、CO2气体保护焊、自动焊、焊接工艺参数Abstract: Because of the special structure and technicalrequirement of Rear Axles for MMC Light Off-Road Vehicle .In this paper , the selection of mother blank of Rear Axle Housing and welding wire , method of welding and welding parameters are discussed in detail inorder to introduce welding technique of Rear Axle . This welding technique can ensure the quality of girth welding at four places on Rear Axle, and avoid these defects such as rupture of axle housing. At the same time, this welding technique can meet the requirement of mass production.Key words: welding materials; girth welding; welding structure; carbon dioxide gas shielded arc welding; automatic welding; welding parameters后桥是汽车的关键零部件之一，其焊接质量的好坏关系到汽车的安全性问题。
新材料ZG29MnMoNi制造矿用重型汽车后桥壳
项目总投资额
358
回收期(年)
5
年份\栏目
新增产值
新增利润
新增税收
创收外汇(美元)
节支总额
2001
77.49
19.37
13.18
12.45
349.69
2002
192.25
48.07
32.68
45
864.06
2003
245.99
61.5
41.72
95
1106.95
各栏目的计算依据：
5、应用情况
用国产军品ZG29MnMoNi材料研制的33系列矿用重型汽车后桥壳,从2001～2003年三年总共批量生产4个品种402台,已全部装车发往用户,包括各大型水电工程,露天煤矿,黑色金属有色金属矿山,大型水泥建材工程等;另外销售到国外蒙古的,用于矿山,伊朗、苏丹的用于大型水利工地,使用情况良好给予高度的评价,认为该产品性能良好安全可靠,质量稳定。从2002年开始该产品扩大到国外市场,经过外方(英国)严格检查、试验,确认用ZG29MnMoNi材料研制的后桥壳,达到了国际同类产品的先进水平,两年中出口4个品种35件,今后将逐年扩大。
1、从2001年开始四种矿用造型汽车的后桥壳，鉴定后，陆续转入国产化，替代进口件，截止2003年底共生产四种车型402台，新增产值515.73万元。2、获得利润以25%计算：515.73×25%=128.94万元。3、上缴税金以17%计算：515.73×17%=87.58万元。4、三年中出口35台，创收外汇152.45万元。5、三年中由进口转入国产化，为公司节约外汇2230.776万元。
新材料ZG29MnMoNi制造矿用重型汽车后桥壳
汽车后桥减速器壳工艺规程设计及其夹具设计
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)3.1夹具设计的目的 (50)3.2所设计夹具的工序内容、工序所用的机床和刀具 (50)3.2.1 工序内容 (50)3.2.2 工序所用的机床和刀具 (51)3.3夹具设计满足的要求 (51)3.4定位基准及定位元件的选择 (51)3.5夹紧元件的选择 (52)3.6定位误差的计算 (53)3.6.1产生定位误差的原因 (53)3.6.2定位误差的计算 (53)3.7切削力及夹紧力计算 (55)结论 (57)致谢 (58)参考文献 (59)附录A (65)附录B (72)第1章零件的分析1.1减速器壳在汽车上的位置及功用汽车正常行驶时，发动机的转速通常在2000至3000r/min左右，如果将这么高的转速只靠变速箱来降低下来，那么变速箱内齿轮副的传动比则需很大，而齿轮副的传动比越大，两齿轮的半径比也越大，换句话说，也就是变速箱的尺寸会越大。
大吨位卡车后桥壳的加工工艺设计
重型卡车后桥壳作为驱动桥壳，是汽车的主要零件之一，它的功用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；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、垂向力以及反力矩，并经悬架传给车架。
在汽车行驶过程中，受道路条件的影响，桥壳会受到车轮与地面间产生的冲击载荷，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，且质量要小，并便于主减速器的拆装和调整。
2.材料确定桥壳材料通常可采用球墨铸铁、可锻铸铁或铸钢铸造，由于可锻铸铁具有较高的强度、塑性和冲击韧性，适于制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的薄壁零件，故本设计采用可锻铸铁（ KTH350-10）。
3.毛坯零件图2、零件加工工艺路线1.毛坯件制造方法的选择现代汽车，尤其重型汽车，其驱动桥壳承载很重，多采用使用整体式桥壳结构。
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、钢管扩张成形式等。
整体铸造式桥壳是汽车发展史上最早采用的结构，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。
砂型铸造可以铸造外形和内腔十分复杂的毛坯，能适应各种大中小型铸件，且铸件形状与零件尺寸比较接近，减少切削加工余量。
本设计采用砂型铸造的方法来完成毛坯件的加工。
2. 后续加工方法后续加工为：预先热处理（石墨化退火）——机械加工——最终热处理（淬火+回火）3.毛坯结构分析为进一步提高整体铸造式桥壳的强度和刚度，常在桥壳两端压入较长的无缝钢管作为半轴套管，每边半轴套管与桥壳的压配表面共四处，由里向外逐渐加大配合面的直径，以得到较好的压配效果。
钢板弹簧座与桥壳铸成一体，故在钢板弹簧座附近桥壳的截面可根据强度要求铸成适当的形状，通常多为矩形。
安装制动底板的凸缘与桥壳铸在一起。
后八轮后桥壳子的焊法
后八轮后桥壳子的焊法
后八轮后桥壳子的焊法是指将汽车后桥壳子与车架相连的连接方式。
在汽车制造过程中，后八轮后桥壳子是汽车车架的重要部分，其连接
方式直接影响汽车的稳定性和安全性。
因此，采用恰当的焊接方法是
至关重要的。
通常，汽车制造商会采用三种不同的后八轮后桥壳子焊接方法：电弧焊、气体保护焊和点焊。
其中，电弧焊是一种常用的方法，它使用高
温电弧将两个金属部件融合在一起。
这种焊接方式可以无需使用填充
材料，但需要使用电极将电弧传递到焊接部位。
相比之下，气体保护
焊需要保护气体，可以在焊接期间避免金属氧化和其他污染物质的危害。
该方法还可以使用多种填充材料，以增强焊接部位的强度。
最后，点焊是一种既快捷又经济的焊接方式，它使用电流将焊点加热，从而
将车架和壳子固定在一起。
在确定焊接方法之前，汽车制造商还需要考虑材料的性能和使用环境。
例如，在一些恶劣的工作条件下，如高温和高压，最好使用气体保护
焊或点焊。
如果壳体非常脆弱或要求具有更高的强度或耐久性，则应
使用电弧焊或气体保护焊。
此外，焊接设备的可用性和成本也是重要
的考虑因素。
总而言之，后八轮后桥壳子的焊接方法对汽车的安全性和耐用性至关重要。
选择适当的焊接方法可以保障汽车的质量和长期使用经验。
在制造车辆时，汽车制造商应根据汽车的用途和工作条件，综合考虑各种因素，选择最佳的焊接方法。
汽车后桥壳的分析研究
汽车后桥壳的分析研究在汽车工程中，后桥壳是车辆后驱动系统中的重要组成部分。
它包含了差速器、齿轮和轴承等关键元件，对于车辆的传动性能和稳定性具有重要影响。
本文将对汽车后桥壳的结构和功能进行分析研究，以期了解其在车辆传动系统中的作用。
一、后桥壳的结构和材料后桥壳一般由高强度铝合金或铸铁材料制成。
它是一个封闭式的箱体结构，用于固定差速器和齿轮组，同时也起到保护和支撑这些零部件的作用。
桥壳的结构设计通常考虑到强度、刚度和重量等方面的要求，以确保其在运行过程中不会发生变形或破裂。
二、后桥壳的功能1. 承载差速器和齿轮组：差速器是车辆传动系统中重要的零部件之一，它通过后桥壳的支撑和固定，使得驱动力能够传递到车轮上。
同时，后桥壳还起到保护差速器和齿轮组的作用，避免它们因为碰撞或外界因素受到损坏。
2. 传递动力：后桥壳通过固定差速器和齿轮组，使得发动机的动力能够传递到车轮上，从而实现车辆的正常行驶。
通过精确的齿轮配比和传动比例，后桥壳能够使车辆获得理想的动力输出和加速性能。
3. 提供支撑和刚度：后桥壳的结构设计需要考虑到车辆悬挂系统的支撑需求，以及车辆在行驶过程中所受到的转向力和纵向力。
恰当的结构设计和材料选择可以提供足够的刚度，以保证后桥壳在行驶过程中不会发生形变或破裂。
三、后桥壳的失效及预防方法1. 疲劳失效：由于后桥壳在运行过程中承受着较大的力和载荷作用，会导致材料疲劳和裂纹的产生。
为了预防这种失效，可以采用应力分析和疲劳试验等方法来评估后桥壳的寿命，并在设计和生产过程中进行优化。
2. 渗漏问题：后桥壳内存放着润滑油，而长时间的使用会导致密封件老化或损坏，进而引起润滑油的渗漏。
为了解决这一问题，可以采用优质的密封件，并进行定期检查和更换。
3. 齿轮磨损：后桥壳中的齿轮组在长时间运行下会受到磨损，从而影响传动效率和车辆性能。
为了减少磨损，可以采用优质的齿轮材料，并进行定期保养和润滑。
综上所述，汽车后桥壳作为车辆传动系统中的重要组成部分，承担着支撑和保护关键零部件的功能。
汽车后桥壳内高压成形工艺及胀型模具设计
汽车后桥壳内高压成形工艺及胀型模具设计汽车后桥壳是几何形状较为复杂的零件，目前汽车桥壳的主要生产方式是铸造和冲压焊接。
铸造工艺对材料和能源太过浪费，零件的力学性能较差;冲压焊接工艺的焊缝质量难保证，材料利用率较低。
利用液压胀形工艺成形整体桥壳能克服以上缺陷，节约材料和能源，同时工序少、材料利用率高。
本文研究汽车后桥壳鼓包部分的液压胀型工艺。
針对汽车后桥壳特点，采用半滑动式液压胀形工艺，能够有效降低合模压力的整体式的滑动模块，同时固定模块可防止飞边的出现，也考虑了取件问题。
本设计的亮点是整体式的滑动模块具备分担大部分的管坯胀形力，降低设备吨位的作用;设计的预胀形模具和终胀形模具滑动模块部分能够共用，减少模具开发制造费用。
标签：汽车桥壳;半滑动式;液压胀形;模具设计汽车桥壳属于大型复杂异型截面零件，它保护着内部的主减速器，差速器，半轴等零件，并承受着车身重量与车轮传来的力矩。
其作用及性能，要求既有足够的强度和刚度，又要尽量减轻质量;而且在保证桥壳使用要求的前提下，力求结构简单，制造方便，以利于降低成本。
车桥主要有两种生产方式：铸造和冲压焊接。
铸造可以制造出形状较为复杂的车桥，但铸造件重量大，消耗材料和能源多，较为浪费。
冲压-焊接成形工艺较好，废品率低，重量轻，强度高，并且成本较低[1]。
但冲压焊接工艺工序多，费材耗能，焊缝长，对焊缝质量要求较高。
而利用液压胀形工艺生产桥壳则材料利用率高，节省能源和材料，加工工序较少，且加工效率高，易实现机械化、自动化[2]。
壁厚合理，应力分布较好，刚度高，重量轻。
本设计就是要依据图1-1所给的后桥壳相关尺寸，材料为20号碳钢无缝管。
图1-1为设计中桥壳为轻型车后桥壳，鼓包部分的最大直径为440mm，最小直径68mm，长度为1953mm，桥壳壁厚为10mm，均匀管径为127mm。
为了减少变形过程中变形量过大导致径缩胀形失败，选取了直径为127mm，厚度为10mm的管胚，这样可以保证大部分材料不流动就可以满足桥壳设计要求。
采用复合成形工艺用管坯
采用复合成形工艺用管坯制造整体无缝汽车后桥壳*韩英淳摘要采用内高压塑挤胀形与旋压复合工艺成形整体无焊缝式汽车后桥壳实现无废料关键词１－桥壳本体 ２－三角形镶块 ３－钢板弹簧座 ４－半轴套管 ５－前加强环 ６－后加强环 ７－后堵盖 图１ １６０８型农用车冲压焊接式后桥 实验研究与生产中所用的钢管材质为２０ ＧＢ６９９－８８规格为＝原始壁厚Ｓ0＝８ｍｍ２２０ｍｍ７２ｍｍ１１４ｍｍ的钢管主要是为了减少胀形的变形量两端应通过旋压进行缩径７２ｍｍ220810==D s δ≈０．０３６４的钢管在管坯两端受挤压密封柱轴向塑压时３００Ｍｐａ时因此采用内高压塑挤胀形可以将规格为ｄ1＝２２０ｍｍ的球形鼓包来根据文献［３］０．７bσ× ∪≡⌠√♠∏⊆∠∈⊇±≠⇐⊕∝⊗±∨≡〉©ƒℑƒ1s σ＝０．６×５３０＝３１８Ｍｐａs σ＝３１５Ｍｐａ为把握起见 之后根据文献［３］给出的公式概算出塑挤胀形的轴向挤压力Ｑ1＝１２００ｋＮ胀形内高压ｐ及管坯和凹模间的摩擦阻力等 基于上述力能参数的概算在自制专用液压机上通过塑挤胀形来成形整体后桥壳是可行的１．２．１ 坯料规格与前处理 如前述８ｍｍ１１４ｍｍ的热轧无缝钢管作坯料按计算长度下料后进行酸洗处理 １．２．２ 内高压塑挤胀形后桥中部球形壳体 如图２所示需分两步塑挤胀形１先将模具上模３升起将管坯１放入模腔中同时充入高压油液并使两端挤压密封柱向中间推挤一方面管坯受轴向压缩另一方面受压缩的油液以内高压ｐ作用于管坯内腔金属受迫流动而转移至中部成形模腔使管坯中部产生胀形并填充模腔 １－管坯 ２－模套 ３－滑动式成型模 ４－两端封闭模 ５－挤压密封柱 ａ 第二次胀形 图２ 后桥壳塑挤胀形原理图 第二次塑挤胀形 如图２ ｂ所示其结构基本与图２ ａ所示模具相同放入开启的模具中施加轴向压力管坯中部进一步胀形并贴满终成型模腔两次胀形时管坯直径的扩大率均控制在５０％以内１．２．３ 塑挤胀形的主要技术参数表１给出了第一次塑挤胀形和第二次塑挤胀形的主要技术参数表１ 塑挤胀形的主要技术参数 在同一名液压机上先后完成第一次塑挤胀形和第二次塑挤胀形５０秒第一次塑挤胀形后不必进行退火处理当管坯材料为钢１６ＭｎＧＢ１５９１－８８或３５ＧＢ６９９－８８时需在第一次塑挤胀形后(a)(b)（ａ）第一次胀形 （ｂ照片如图4 a 所示72mmÈçͼ4 b Ëùʾ´Ó¶øÈÈËõÐý³öÇÅ¿ÇÁ½¶ËµÄ°ëÖáÌ׹ܳµ³öÖв¿¿ÇÌåÅýÅÿڿڲ¿²¢º¸½ÓÉϼÓÇ¿»·³µ¼Ó¹¤Á½¶Ë°ëÖáÌ×¹ÜÓë·¨À¼Á¬½Ó´¦µÄÍ⾶½«¶þÕߺ¸ÎªÒ»Ìå冷缩旋出圆柱部分 热缩旋出半轴套管1-胀形管坯 2-旋轮 3-芯模 4-尾顶 1-夹具 2-调整螺栓 3-软衬 4-管坯 5-三夹卡盘 6-堵塞图4 缩旋成形原理３ 结论 采用本复合成形工艺能应用快速简捷的工艺过程制成整体无焊缝式汽车后桥壳焊接式后桥壳产品无渗漏现象无污染的绿色制造特征使用于生产载货量3T 以下的全浮式结构汽车后桥本技术具有如下显著经济效益１２节约能源42%(a)(b)减少生产作业面积32¹¤×°Í¶×Ê50%基本上淘汰了焊接工艺改善了工作环境产品质量好因而后桥壳强度无渗漏且外观好突出表现在第一次塑挤胀形中不用控制模两次胀形之间无需进行退火处理９Ｔ中重型汽车的后桥壳液压胀形本研究工作得到吉林省科学技术委员会与吉林省辽源重型机械厂的资助与支持]4[参 考 文 献1 Terumori ueda. Differential gear casings for automobiles by liguid bulge forming processes-part 2. sheet metal industries, April 1983, 220~224.2 Han Yingchun et,el. Rotary Forming-New Technologies for Tube Billet working. 11th ICPR,1991.8,Hefei,China.3 БНСеряков ЕИ． Гидравлич－еская Формов－ка ресмов ин．２５4吉林省汽车技术工程中心轻型车后桥壳液压胀形技术报告韩英淳１９４４年生从事塑性成形新工艺。
后桥桥壳强度计算(垂直、牵引、制动、侧滑工况)
后桥桥壳强度计算（垂直、牵引、制动、侧滑工况）根据《汽车车桥设计》的方法进行计算简算。
数据仅供参考。
这种计算只适合设计初期的粗略计算判断。
实际设计时，需结合有限元分析软件，以处理桥壳的细节尺寸，使应力分布在更合理的状态。
本例子计算的桥壳结构如下截图所示（悬架按普通板簧悬架，车辆承载的力作用于桥壳方截面上面的的板簧盖板上-下图中未画出上盖板）：说明：折算到桥壳板簧座处的受力时，应该要用10T减去桥总成的重量的。
不过本例子中是按作用在板簧座处的力为额定载荷，到轮胎上时，是额定载荷+桥重量。
这样算更保险点。
相当于叠加了一点安全系数。
注2：上述表格中的计算都是基于水平路面进行的计算。
所以计算结果仅能作为基础参考数据，起到数据统计对比的价值。
如果车桥使用的路况很恶劣，需要额外考虑坡度、凹坑、凸起等其他因素。
附件-计算表格：桥壳强度计算.xlsx项目代号单位数值两板簧座之间的弯矩M M Nm 28665桥壳截面宽 B mm 135 桥壳板簧截面处的静弯曲应力σwj Mpa 98.7因是垂直静弯曲强度计算，所以按2.5倍计算。
地面对后驱动桥左轮的垂向反作用力Z2R N 88519.9地面对左右驱动轮的最大切向反作用力Pmax N 142135.4重力加速度g m/s^2 9.8驱动桥承受的侧向力P2 N板簧对桥壳的垂向作用力-左侧T2L N1565.8原则上讲a+b 的值越大越好。
但是受空间和质量的限制，又不能做的太大，所以一般情况按a+b ≈rr/4。
离）。
因为此值一般都比较小，所以就省略了。
A-A 截面的垂向弯矩 M Nm 41743.0总结：上述计算的汇总信息如下：例如：公路用桥时，1为*.*g ，2为*.*g ，3为*.*g ，4为*.*g 。
（*.*为某一统计经验数值(即几点几个g 。
g 代表额定载荷)。
当有多个方向受力时，需要叠加各个实际载荷方向的数值）恶劣路面用桥时可在上述条件下叠加一些载荷，或是要求更高的安全系数，即在相同载荷条件下，允许的最大应力值必须更小一些。
解放CA1120PK型汽车半轴套管从后桥壳中脱出原因剖析
。 ＋．５ ０１ ３ ７ｌ
＋０． ５ ０７
在 测 量解 放 Ｃ １０ Ｋ汽 车 后 桥 半 轴套 管 和桥 Ａ１２ Ｐ
和 后 桥 壳相 应安 装 孔 的配 合 紧 度不 够 ．为验 证 这个
表 １ 解 放 Ｃ １ ０ Ｋ汽 车 后桥 半 轴 套 管 和桥 壳 配 合 情 况 Ａ１ ２ Ｐ
８
生
期
路边 沟里 ． 经过 检查 发现 右 后轮外 边 的一个 轮胎 被扎 了一个 洞 ， 轮胎 ｆ 的气 已漏 完 。 从上 述情况 可 以看 出 ． 汽 车 的右后 轮 胎 的外 胎 受 到带 棱 角 的 障碍 物 的强 烈 阻击 后 ， 右后轮连 同半轴及半轴 套管从后桥壳 中脱出 半 轴套 管从后 桥壳 中脱 出实属 罕见 原 来汽 车后
桥 中的半轴 套管 是用 较大 的压力压 入 的 ． 半轴 套管外 径 与后 桥壳 上相 应 的安装 孔之 间是 紧配合 ． 就是 过 也
项目 公称 尺寸 ｍｍ １ 桥壳与 半轴 套 管配 ７ 一 ． ０ Ｓ ００ ８ 合的第一道汐 、Ｌ 径 … Ｉ 孑 一．０ ０１ ４ 半轴套 管相应外 径 ７ －． ５ ００ ０２
．
合 桥 第半轴套管配 的 壳与 蚴 二
道汐 Ｌ 、 径 ｌ 孑
据 是 比较 准确 的 ． 是 由 于桥壳 处 于 地 面上 ． 就 给 但 这
测 量 工作 造成 一定 的困难 ． 尽管 如 此 ． 测 数据 不 是 所 十分准确 ， 但也是 比较 准确 的。 在测量 半轴 套管时 ． 由
半 轴套管 应外 蚴 ： 相 径
桥 壳 内 第 二 道 孔 径
６ ０１５ ．
1一汽重型卡车一体化后桥壳(马顺龙)
桥壳生产过程中存在问题及解决方式
边侧冒口缩松颈问题。 重点对一体化桥壳树脂砂工艺的浇注系统、冒口封 腰及冒口直径大小、浇注工艺及炉料配比等进行 研究攻关和工艺改进。其中主要解决方案是增大 冒口体积。较好的解决了球铁桥壳缩孔（缩松） 的质量问题，使其缩孔（缩松）废品率由过去的 30%以上降到1.0%以下，为以后一体化桥壳批 量生产时质量的稳定，提供重要依据。保证一体 化桥壳的整体质量奠定基础。
桥壳生产过程中存在问题及解决方式
解决冷铁多及边冒口大的问题 原工艺为大边冒口补缩，每件两侧圆法兰处环形冷铁4处， 力反馈支架处圆柱形冷铁8处，其余方法兰处6处。
圆柱形冷铁1 成型冷铁2 通气孔1 通气孔2 通气孔2 成型冷铁2 成型冷铁2 圆柱形冷铁1
65
2°
2°
成型冷铁2
Φ50
通气孔1
50-80
样品编 号 1 2 3 4 5 实测值 标准要求
(mm）
每米轮距最大变形量（mm/m）
1#
1.47
1.71
1.71
1.70
1.42
0.93
2#
1.34
1.51
1.62
1.54
1.37
0.88
≤1.5
3#
1.41
1.61
1.61
1.62
1.36
0.88
台架试验
载荷（kN）
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 1 2 3 4 5 变形量（mm） 1#样品 2#样品 3#样品 线性 (1#样品) 线性 (2#样品) 线性 (3#样品)
单铸试棒
≥600
≥370
≥5
车桥结构原理介绍
后
后桥主减速器是后桥
桥 主 减 速
的主要构成部分,由主锥总 成、主减速器壳及差速器 轴承盖总成、锥齿轮差速 器总成组成,主减速器中的 主从动齿轮起着减速和改
器 变传动力方向的作用,它影
总 响着整个车桥的质量和使
成 用寿命,是车桥的两个关键
部件,也是易损件。
后桥主锥总成
锥齿轮差速器总成
主减速器壳及差速器轴 承盖总成
横拉杆
接头总成
2、车轮定位参数
1 主销内倾角是指在横向平面内主销上部向内倾斜的一个角度y。 一般为5º-8º,它使主销轴线与路面的交点至车轮中心平面的距离e 即主销偏移距 减小,从而可减小转向时需加在方向盘上的力,使转 向轻便；它还使车轮转向时不仅有绕主销的转动,还伴随有车轮轴 及前梁向上的移动,当方向盘松开时,所储存的上升位能使转向轮自 动回正,保证了汽车直线行驶的稳定性。
制动器通过它固定在转向节凸缘上,有冲压和铸造底板两种。
凸轮轴 3501N-041/042
头部为S形,另一端花键与制动调整臂连接,在 气室推杆的作用下旋转一个角度,使蹄片轴向外张 开,实现制动。楔块式制动器凸轮头部则为楔形。
制动调整臂
为汽车刹车间隙调整装置,蜗轮的内花键与凸轮轴的外花键配合, 当制动器摩擦片磨损时,转动蜗轮、蜗杆副,带动凸轮转动一定角度, 可调整制动器的预留间隙至要求值,分自动和普通两种。
我公司系列产品主要使用鼓式制动器,它主要由底板、制动蹄、 促动机构 油压促动机构为分泵、油管、轮缸,气压为气室、调整臂、 凸轮 、定位肖和回位弹簧组成。制动时,促动机构促使制动蹄片张 开与制动鼓内壁接触,利用蹄片与制动毂间的摩擦阻力实现刹车。
3530X-001 制动气室 35X-02029 气室支架
后桥壳总成生产线焊接工艺及关键设备
总 检测 成 平台ｌ 桥壳气 密性ｌｌ 总成 后桥 检测ｌ 后 ｌ 桥壳总 成
（ ）焊 枪调节机构组合 该装置 由气动提升、焊接 ３ 摆动器 、三维手 动调节机构组 成。采用模块化 、积木式
后桥壳生产线的关键设备
１ ． 后桥上、 半壳纵缝Ｃ Ｏ 自动焊接设备
该设备专用于后桥上 、下半 壳纵缝的 自动焊接 。采
件 自动翻转１ ０ ，两把焊枪再 同时焊接 另一面焊缝 。 ８。 ／ 该设 备 （ 图３ 尢 ｎ 、图４ ）主要 由底 座 、全 封 闭防护 罩、床身 、主轴箱 、夹具 、横梁 、焊枪调 节机构组 合、 控制系统 以及气路 系统等部分组成 。
在焊接时保证焊缝位置位于中心 位置和工件翻转 １ 。。 ８ ０
用两把焊枪 同时焊 接后桥一 面的焊 缝 ，焊接完成后 ，工
设计和安装 。气动提升用于焊接 完成时焊枪提 升，便于
上 下工件 ；焊接 摆动器用于焊接过程 中焊枪的摆动 ，保 证 焊接 质量 。三 维手 动调节机构 用于 焊枪在 三个方 向上 的微调 ，保证焊 枪在焊接 时的最佳焊接 位置。 （ ）主 、从动主轴 箱 均采 用箱体结构 ，主动主轴 ４ 箱采用 交流减速 电动机 驱动 ，同步带及 同步带轮传动 。 茌 主 、从动 主轴 箱 的主轴 安 装法 兰面 上安 装 自定心 夹 具 ，采 用气缸驱动铰链机 构 ，能够 自动定心 夹紧丁件 ，
色状态指示 灯、照 明灯 ，以及维修安全开关 。该机构能
图３ 设备外观 １ ． 闭 防护 罩 ２操作 盒 、显 示盒 全封 ．
够保护设备周围的人员不受焊接时弧光的干扰 。
量不稳 定 ；对焊接 工艺方 面的深 入研 究有所欠缺 ，设备厂商不能提 供 合理 的焊接工艺
汽车后桥壳总成加工生产线
（ ）半轴套管拼装夹具 是完成半轴套管成品与 ５
桥壳的压装定 位焊 接的专用设备 。工作时 ，用后桥 壳琵 琶孔作为定位 基准 （ 且能上下浮动 ），两端采用 自动定
位装置 ，左右液压 驱动装置将半轴 套管平稳地压入后 桥
壳体总成 的两端 。
正面上下料 ，后桥壳体 总成用 双Ｖ形块定位 ，加 强 圈、 桥 壳后盖采用 气动 内撑 胀夹具定位夹 紧 ，工作时焊枪 固 定 ，工件旋转 。 （ ）三面组 合镗床 ４ 用于后 桥壳粗 、精镗 琵 琶孔
稳定 、操作方便 、 自 动化程度高等特点 。
结语
该后桥壳总成 生产线采用成熟先进 的金属加工、焊
用立式加工 中心 ，加 工后桥壳琵 琶孔 来保 证孔的精度及 形位公差 。此生产 线的建成 ，不但提 高了产品质量 ，而
度。 （ ）密封 试验 机 ９ 用于 后桥壳 总成焊缝 接头 气密
（ ）后桥 壳上 下半壳 拼焊 工作台 １
用于后桥 壳体
性检查 ，该装置采用全 气动 机构 。试验时 ，将 后桥 壳总
总成 两半 壳以及三 角板 的拼装定位焊接 。该设备采用 人 工装 夹工件 ，拼装好后 人工进行定位焊接 。该设备的拼 装夹具 采用翻转结构 ，实行 自动翻转 ，以便于焊接 ；定 位夹具可调 ，适用于不 同车型后桥壳体的拼装焊接 。 （ ）后桥 壳直 缝双头 自动焊 机 ２ 专 用于后桥 壳体
接 工艺以及设备制造 工艺 ，在 国内汽车行 业属于先进水
及铣 销上 下两端面 和截 取两端长 的专用设 备。
平 ，外观造型 美观 。所有控制及运动部件具 有精度高 、 可靠性好 、响应速 度快等特点 。同时 ，该生产线最大特 点是 采用 后桥 壳体 总 成与半 轴 套管 环缝 自动 焊接 新工
基于ANSYS汽车后桥壳体焊接温度场有限元分析
维普资讯
１６ １
华
东
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大
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＝
警＝ ａ ＋（ ｒ ） 鲁 ￣Ｘ ） （ ＋ ｔ ｙ ＋ ） ａ
（） ４
理， 假设填充的焊道部分在焊接之前 已经存在［ ， ２由 ｌ
于此部分尽 占整个焊件极小部分 ， 故对整个导热过程 不至于产生较大的误差． 由于模型的对称性 ， 取壳体 的 １ 为分析对象， 体模型如图 ｌ ／ ４ ： 实 所示＋
虑 了材料热物性参数的温度 相关性、 熔化 潜热以厦 对流等对温度 场的影响 ．
关 键 词： 焊接温度场； 有限元分析 ；Ｎ Ｙ ； Ａ ＳＳ． ￣桥
中图分类号 ：Ｈ Ｔ 文献标识 码 ： Ａ
不均匀 ， 其温度的变化越迅 速． 对均匀、 各向同性 的
１ 引言
随着汽车对安全 、 节能、 环保 的不 断重视 ， 汽车 后桥作为整车的一个关键部件 ， 其产品的质量对整 车的安全使用及整车性能 的影响是非常大Ｎ ， Ｅ 壳 ６ ］ 体的焊接残余应力 的分 布情况 的掌握是提高后桥
响， 仅仅考虑对流换热 ．
图 １ 对工件的分 区方案
４ 相 变潜热
研究表明， 相变潜热对温度分布也有很大 的影
本文采用对工件分 为三个 区的方案， 即焊接 区 １远离焊接 的区域 ２ 和中间体 ３选择 ８ 、 、 ． 节点的 ８ － ｏ 【 ｉ０ ｄ 单元 ， ７ 对焊接 区和远离焊接 区进行 映射网格划 分， 根据焊 接的特点 ， 对两个 区域里的单元采 用不 同的单元长度 ， 中间体用 加 为理想的温度
载荷．
２ 温度场数 学模型 的建立
焊接温度场不仅直接通过热应变 ， 而且还 间接 通过随金属状态和显微组织变化引起 的相变 、 应变
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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)&'\CONTENTSAbstract ........................................................................................................................... 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 domesticautomobile rear bridge manufacturing (6)~2.1.2 Automobile rear bridge housing structure and performancerequirements (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 manufactureof 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 blanksize (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 locatingelements (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。