轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車零件制造領(lǐng)域，具體涉及一種用于確定轎車等速萬向傳動中間旋 鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 旋鍛工藝具有表面成形質(zhì)量好、連續(xù)的纖維流線、容易形成變截面變厚度結(jié)構(gòu)、表 面具有殘余壓應(yīng)力、成形效率高、材料利用率高、輕量化等優(yōu)勢，在小尺寸和承受大扭矩的 轎車等速萬向傳動中間軸成形中具有明顯的優(yōu)勢，旋鍛成形將成為變截面、變壁厚中間軸 管制造的大趨勢。
[0003] 轎車等速萬向傳動中間軸是利用無縫鋼管作為毛坯，通過無芯棒旋鍛、含芯棒旋 鍛、漸開線花鍵成形等工藝形成的變截面、變壁厚空心軸管。然而，毛坯的內(nèi)外徑尺寸是影 響旋鍛工藝參數(shù)制定、旋鍛質(zhì)量、旋鍛效率等的重要參數(shù)，因此，在采用旋鍛工藝制造等速 萬向傳動中間軸時，毛坯的內(nèi)外徑尺寸是加工制造的最原始尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種用于確定轎車等速萬向 傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確 定方法。
[0005] 本發(fā)明提供了一種用于確定轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸的 轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法，其特征在于，包括以下步驟：步 驟1，根據(jù)轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸的旋鍛工藝要求，確定轎車等速萬向傳動中間旋鍛 軸毛坯的硬度范圍；步驟2,根據(jù)含芯棒旋鍛工藝特性，確定轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸 毛坯的內(nèi)徑尺寸；步驟3,通過對轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯進行力學(xué)試驗，得到轎 車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的加工硬化特性曲線和轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛 坯的硬度與強度的轉(zhuǎn)換關(guān)系；步驟4,根據(jù)無芯棒旋鍛成形理論，建立無芯棒旋鍛真實等效 應(yīng)變與轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯旋鍛前后的壁厚和內(nèi)外徑之間的關(guān)系；步驟5， 根據(jù)轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸的漸開線花鍵成形的硬度要求，確定轎車等速萬向傳動 中間旋鍛軸毛坯旋鍛后的最高硬度；步驟6,根據(jù)最高硬度和加工硬化特性曲線，確定等速 萬向傳動中間旋鍛軸毛還的最大外徑。
[0006] 本發(fā)明的等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯內(nèi)外徑尺寸確定方法還可以具有這樣的 特征：其中，轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)徑尺寸是根據(jù)含芯棒旋鍛工藝要求中 芯棒的尺寸來確定的。
[0007] 本發(fā)明的等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯內(nèi)外徑尺寸確定方法還可以具有這樣的 特征：其中，步驟3包含：步驟3-1，對所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯進行力學(xué)試 驗，得到所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的加工硬化特性曲線；步驟3-2,根據(jù)加工 硬化特性曲線得到所述加工硬化關(guān)系式：
[0008] σ *= K ε η
[0009] 其中，為真實應(yīng)力，ε為真實應(yīng)變，η為形變硬化指數(shù)，K為形變強化系數(shù)。
[0010] 本發(fā)明的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法還可以具有 這樣的特征：其中，所述無芯棒旋鍛真實等效應(yīng)變與轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯旋 鍛前后的壁厚和內(nèi)外徑之間的關(guān)系為：
【主權(quán)項】
1. 一種轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法，用于確定轎車等速 萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，根據(jù)轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸的旋鍛工藝要求，確定轎車等速萬向傳動中 間旋鍛軸毛坯的硬度范圍； 步驟2,根據(jù)含芯棒旋鍛工藝特性，確定所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)徑 尺寸； 步驟3,通過對所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯進行力學(xué)試驗，得到所述轎車等 速萬向傳動中間旋鍛軸毛還的加工硬化特性曲線和所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛 坯的硬度與強度的轉(zhuǎn)換關(guān)系； 步驟4,根據(jù)無芯棒旋鍛成形理論，建立無芯棒旋鍛真實等效應(yīng)變與轎車等速萬向傳動 中間旋鍛軸毛坯旋鍛前后的壁厚和內(nèi)外徑之間的關(guān)系； 步驟5,根據(jù)所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸的漸開線花鍵成形的硬度要求，確定所 述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯旋鍛后的最高硬度； 步驟6,根據(jù)所述最高硬度和所述加工硬化特性曲線，確定所述等速萬向傳動中間旋鍛 軸毛還的最大外徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法， 其特征在于 其中，所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)徑尺寸是根據(jù)含芯棒旋鍛工藝要求 中芯棒的尺寸來確定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法， 其特征在于 其中，步驟3包含： 步驟3-1，對所述轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯進行力學(xué)試驗，得到所述轎車等速 萬向傳動中間旋鍛軸毛還的加工硬化特性曲線； 步驟3-2,根據(jù)所述加工硬化特性曲線得到所述加工硬化關(guān)系式： σ *= K ε n 其中，為真實應(yīng)力，ε為真實應(yīng)變，η為形變硬化指數(shù)，K為形變強化系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法， 其特征在于： 其中，所述無芯棒旋鍛真實等效應(yīng)變與轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯旋鍛前后的 壁厚和內(nèi)外徑之間的關(guān)系為：
其中，h為毛坯的壁厚，t為毛坯旋鍛后的壁厚，心。為毛坯的等效半徑，rm為毛坯旋鍛 后的等效半徑，^為毛坯的半徑，r為毛坯旋鍛后旋鍛軸的半徑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及的轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸毛坯的內(nèi)外徑尺寸確定方法，首先確定毛坯的硬度范圍，然后，根據(jù)含芯棒旋鍛工藝特性，從而確定毛坯的內(nèi)徑，對毛坯進行材料加工硬化試驗，從而得到毛坯的加工硬化特性曲線，根據(jù)無芯棒旋鍛成形理論，建立無芯棒旋鍛真實等效應(yīng)變與毛坯旋鍛前后的壁厚和內(nèi)外徑之間的關(guān)系，根據(jù)轎車等速萬向傳動中間旋鍛軸的漸開線花鍵成形的硬度要求，確定毛坯旋鍛后的最高硬度，最后，根據(jù)最高硬度和加工硬化特性曲線，從而確定毛坯的最大外徑，本發(fā)明對旋鍛毛坯材料的力學(xué)特性設(shè)計、旋鍛工藝參數(shù)制定以及提高旋鍛質(zhì)量和效率等具有重要的工程技術(shù)參考價值。
【IPC分類】G01B21-10, G01B21-14
【公開號】CN104833331
【申請?zhí)枴緾N201510266262
【發(fā)明人】盧曦, 朱卓選, 廖金雄, 葉天南
【申請人】上海理工大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月22日