全浮式半軸只傳遞轉矩,不承受任何反力和彎矩,因而廣泛應用於各類汽車上。全浮式半軸易於拆裝,只需擰下半軸突緣上的螺栓即可抽出半軸,而車輪與橋殼照樣能支持汽車,從而給汽車維護帶來方便。
半浮式半軸既傳遞扭矩又承受全部反力和彎矩。它的支承結構簡單、成本低,因而被廣泛用於反力彎矩較小的各類轎車上。但這種半軸支承拆取麻煩,且汽車行駛中若半軸折斷則易造成車輪飛脫的危險。
在保證產品設計性能要求條件下,推薦采用的半軸材料牌號為40Cr、42CrMo、40MnB、40CrMnMo、35CrMo、35CrMnSi、40CrV和45號鋼,也允許采用能滿足本標準要求的其他材料。軸類零件材料的選取,主要根據軸的強度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定,力求經濟合理。常用的軸類零件材料有35、45、50優質碳素鋼,以45鋼應用最為廣泛。對於受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對於受力較大,軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如40Cr合金鋼可用於中等精度,轉速較高的工作場合,該材料經調質處理後具有較好的綜合力學性能;選用Cr15、65Mn等合金鋼可用於精度較高,工作條件較差的情況,這些材料經調質和表面淬火後其耐磨性、耐疲勞強度性能都較好;若是在高速、重載條件下工作的軸類零件,選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼,這些鋼經滲碳淬火或滲氮處理後,不僅有很高的表面硬度,而且其心部強度也大大提高,因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由於鑄造性能好,且具有減振性能,常在制造外形結構復雜的軸中采用。特別是我國研制的稀土——鎂球墨鑄鐵,抗沖擊韌性好,同時還具有減摩、吸振,對應力集中敏感性小等優點,已被應用於制造汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件。
半軸加工工藝步驟:
1、選料剪切,同時確定加工余量,方便後續的加工操作。
2、半軸在空氣錘上進行胎模鍛造,並用擺碾機擺帽。
3、對半軸進行噴丸處理。
4、進行毛坯桿部校直,保證垂直度在校直中,第壹次是毛坯校直,第二次是熱處理後校直熱處理後的校直要保證跳動不大於0.08。毛坯校直,用兩個固定校直滾子裝置支承半軸,由壹個傳動連接裝置與半軸法蘭端上的兩個突出部位相吻合,並帶動半軸旋轉,尾座頂尖頂住半軸的桿部,校直機上的壓頭下落,半軸在滾子和壓頭的作用下校直。熱處理後的校直,半軸支承在夾具兩端,夾具能夠很容易地從壹端移到另壹端,這樣壓頭就能在花鍵端與法蘭端之間的任何高出部位加載 鉆小端中心孔、粗車大外圓。
5、粗車小端,采用六角轉塔車床或采用仿型車床進行粗車和精車加工。
6、車大孔。平端面是提高半軸生產線生產率的壹個關鍵工序,采用切入法銑端面是較好的。
7、粗車大端、精車大端,精車小端。
8、冷滾軋花鍵。滾紮花鍵以兩端中心孔定位,滾紮漸開線花鍵,滾紮花鍵所需儀器是花鍵滾紮機。所需的量具是千分尺和綜合花鍵量規。為了提高半軸花鍵的生產效率和疲勞強度,目前已廣泛采用花鍵冷滾軋成型工藝。該工藝是壹種動力傳動件及齒類工件的無屑冷成型加工工藝。
這種工藝極大地提高了冷成型齒類工件的精度。滾軋過程中,對所有相關參數均定位控制,故可以保證得到確定的齒數和準確的齒形。以滾搓為例,將壹根鋼質軸定位在兩根成型齒條之間的起始位置,該端的齒牙是淺層的,僅僅在工件上壓出花鍵的最初形狀,兩齒條朝相反方向快速移動,帶動工件旋轉,壹步步將工件表面的金屬擠壓進去,這時可明顯看到壹個個凹痕。此時,齒形零件只要再自轉幾周,就可保證得到質量控制所要求的齒形幾何尺寸和精度。