一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺，包括以下步骤：步骤一、利用锻造设备对铝合金坯料锻打，得到位于V型推力杆顶端的第一零件和位于V型推力杆开口端的第二零件，随后对第一零件和第二零件热处理；步骤二、使用数控锯床锯切无缝圆管至所需长度；步骤三、对第一零件和第二零件机加工，使第一零件和第二零件的内孔尺寸达标；步骤四、对机加工后的第一零件和第二零件与步骤二锯切后的两根无缝圆管进行摩擦焊接，使其形成推力杆半成品；步骤五、对推力杆半成品淬火处理。本发明专利技术选用铝合金锻造工艺锻造出第一零件和第二零件，选用数控锯床锯切出无缝圆管，本发明专利技术对铝合金坯料的要求更低，更节约制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺
本专利技术涉及V型推力杆领域，尤其涉及一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺。
技术介绍
V型推力杆是重型汽车上一种连接车桥与车架的装置，用来传递牵引力、制动力及其对应的反作用力。V型推力杆的顶端端头与车桥相连接，开口端的两个端头与车架连接。V型推力杆目前主要结构有以下三种：第一种是四个接口均为热铆接，该结构生产时需要3人协同工作，且尺寸精度难以保证；第二种为V型开口的两端使用摩擦焊接，V型顶端采用热铆接，虽然一定程度减轻了推力杆的重量，但生产工艺复杂成本较高；第三种为四个接口均为摩擦焊成型，但工艺流程长，需要经过四次摩擦焊接成型，且焊接的参数及形位公差均对推力杆的强度影响较大。此外，以上三种V型推力杆的管体及端头均为碳钢材料，碳钢材料的V型推力杆存在重量较大的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供了一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺，选用铝合金锻造工艺锻造出第一零件和第二零件，选用数控锯床锯切出无缝圆管，与V型推力杆整体锻造相比，本专利技术对铝合金坯料的要求更低，锻造时产生的废料也相对较少，更节约制造成本。实现本专利技术目的技术方案如下：一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺，包括以下步骤：步骤一、锻造：利用锻造设备对铝合金坯料锻打，得到位于V型推力杆顶端的第一零件和位于V型推力杆开口端的第二零件，随后对第一零件和第二零件热处理；步骤二、锯切：使用数控锯床锯切无缝圆管至所需长度；步骤三、机加工：对所述第一零件和第二零件机加工，使第一零件和第二零件的内孔尺寸达标；步骤四、焊接：对机加工后的第一零件和第二零件与步骤二锯切后的两根无缝圆管进行摩擦焊接，使其形成推力杆半成品；步骤五、淬火：对推力杆半成品淬火处理。作为本专利技术的进一步改进，还包括步骤六、装配：在步骤五的推力杆上装配球铰和挡圈。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤一中锻打过程具体为：利用锻造设备对加热到410-470℃的铝合金坯料进行锻打。作为本专利技术的进一步改进，所述铝合金坯料中各元素含量如下：Si:1.2%～1.7%；Fe≤0.2%；Cu:0.4%～0.5%；Mn:0.3%～0.6%；Mg:1.1%～1.6%；Cr:0.2%～0.35%；Zn≤0.5%；Ti≤0.1%，其余为Al。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤一中，先把铝合金坯料加热至410-470℃、保温100-170min后第一次模锻，接下来再加热至410-470℃、保温30min后再第二次模锻至设计尺寸，最后加热至410-470℃、保温10-15min。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤一中热处理时先固溶处理再人工时效处理。作为本专利技术的进一步改进，所述固溶处理的过程为：将第一零件和第二零件加热到516-543℃温度下保持0.5-1.5小时，然后初次淬火。作为本专利技术的进一步改进，所述初次淬火的转移时间小于15秒，所述初次淬火时采用水淬，水温为25-35℃。作为本专利技术的进一步改进，所述人工时效处理的过程为：将固溶处理的第一零件和第二零件在170-185℃环境下保温8小时，接下来空冷。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤五中对推力杆半成品淬火时，所述淬火转移时间15-20min，所述淬火时采用浸没淬火，水温为25-35℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术选用铝合金锻造工艺锻造出第一零件和第二零件，选用数控锯床锯切出无缝圆管，与V型推力杆整体锻造相比，本专利技术对铝合金坯料的要求更低，锻造时产生的废料也相对较少，更节约制造成本。2、硅和镁形成的MnSi降低了铝合金的塑性，少量的锌与铝组成Al2Zn3强化相，虽能提高铝合金强度，但也会降低其降低塑性，塑性是指铝合金在外力作用下发生永久变形，而不破坏其完整性的能力。通常合金的锻造温度仅为100℃-200℃，考虑到随着温度的升高本铝合金坯料的塑性增加，因此本专利技术将铝合金加热到410-470℃进行锻造就是为了提高其塑性，铝合金温度低于410℃，其塑性无法满足锻打要求，铝合金温度高于470℃，其对锻造设备要求较高，加大锻造设备的采购成本。3、硅元素的加入能提高合金的抗拉强度，本专利技术的硅含量较常规偏高，是由于V型推力杆的应用场合对强度要求较高。然而，因本专利技术选用锻造工艺，硅量过高会造成铝合金的塑性降低，最终本专利技术将锻造所需硅含量限制在1.2%～1.7%范围内。4、本专利技术的铝合金各元素含量是根据锻造工艺、推力杆使用场合、铝元素以及各添加元素的化学成分等换算得到的，任何一个因素的改变都会影响锻造或锻造后的产品无法满足使用要求。5、本专利技术的步骤一锻造时，第一次模锻时由轻到重击打锻模，开始模锻时先轻敲5下左右，接下来再快速重锤，采用此方式得到第一零件和第二零件。6、本专利技术选择对第一零件和第二零件机加工后再摩擦焊接，一方面是方便第一零件和第二零件在机加工时的装夹，另一方面是由于V型推力杆暂未完全热处理，有效避免因摩擦焊接后再机加工导致机加工的高速旋转对焊接缝的损害。7、本专利技术的无缝圆管在成分上相较铝合金坯料硅和锰含量降低，既提高无缝圆管的塑性，又提高无缝圆管的强度。附图说明图1为摩擦焊V型推力杆的制造工艺流程图；图2为铝合金坯料中各元素含量表；图3为无缝圆管中各元素含量表；图4为摩擦焊V型推力杆的结构示意图；图5为第一零件的结构示意图一；图6为第一零件的结构示意图二；图7为第二零件的结构示意图；图8为中间连接杆的结构示意图。附图标记：1、第一零件；11、第一安装部；111、端头；12、连接部；13、凹陷区域；2、第二零件；21、第二安装部；3、中间连接杆；31、杆端部。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。实施例1：本实施例提供了一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺，如图1所示，包括以下步骤：步骤一、锻造：利用锻造设备对铝合金坯料锻打，得到位于V型推力杆顶端的第一零件和位于V型推力杆开口端的第二零件，随后对第一零件和第二零件热处理。其中，锻打过程具体为：利用锻造设备对加热到410-470℃的铝合金坯料进行锻打（进一步地，先把铝合金坯料加热至410-470℃、保温100-170min后第一次模锻，接下来再加热至410-470℃、保温30min后再第二次模锻至设计尺寸，最后加热至410-470℃、保温10-15min）。其中，步骤一中热处理时先固溶处理再人工时效处理。固溶处理的过程为：将第一零件和第二零件加热到516-543℃温度下保持0.5-1.5小时，然后初次淬火，初次淬火的转移时间小于15秒，所述初次淬火时采用水淬，水温为25-35℃。人工时效处理的过程为：将固溶处理的第一零件和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、锻造：利用锻造设备对铝合金坯料锻打，得到位于V型推力杆顶端的第一零件和位于V型推力杆开口端的第二零件，随后对第一零件和第二零件热处理；/n步骤二、锯切：使用数控锯床锯切无缝圆管至所需长度；/n步骤三、机加工：对所述第一零件和第二零件机加工，使第一零件和第二零件的内孔尺寸达标；/n步骤四、焊接：对机加工后的第一零件和第二零件与步骤二锯切后的两根无缝圆管进行摩擦焊接，使其形成推力杆半成品；/n步骤五、淬火：对推力杆半成品淬火处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦焊V型推力杆的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、锻造：利用锻造设备对铝合金坯料锻打，得到位于V型推力杆顶端的第一零件和位于V型推力杆开口端的第二零件，随后对第一零件和第二零件热处理；
步骤二、锯切：使用数控锯床锯切无缝圆管至所需长度；
步骤三、机加工：对所述第一零件和第二零件机加工，使第一零件和第二零件的内孔尺寸达标；
步骤四、焊接：对机加工后的第一零件和第二零件与步骤二锯切后的两根无缝圆管进行摩擦焊接，使其形成推力杆半成品；
步骤五、淬火：对推力杆半成品淬火处理。


2.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述步骤一中锻打过程具体为：利用锻造设备对加热到410-470℃的铝合金坯料进行锻打。


3.根据权利要求2所述的制造工艺，其特征在于，所述铝合金坯料中各元素含量如下：Si:1.2%～1.7%；Fe≤0.2%；Cu:0.4%～0.5%；Mn:0.3%～0.6%；Mg:1.1%～1.6%；Cr:0.2%～0.35%；Zn≤0.5%；Ti≤0.1%，其余为Al。


4.根据权利要求3所述的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁明武，徐强，刘飞，黄鹏飞，
申请(专利权)人：陕西德仕汽车部件集团有限责任公司，西安德仕汽车零部件有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61