[00363199]汽车等速万向节精密成形技术

该项目属于先进成型技术领域，精密塑性成形方向。等速万向节(CVJoint)为轿车传动系统中的关键零部件，是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构，其作用是将发动机的动力平稳、可靠地从变速器传递到汽车的驱动轮，满足轿车传动轴外端转角的要求，同时补偿轿车内端悬架的跳动。作为驱动轿车高速行驶的关键部件，其制造质量直接影响动力及其传送的平稳性、可靠性及传动噪音的大小，直接影响到车辆行驶的安全性、舒适性。等速万向节由滑套、钟形壳、星形套、三销轴等关键结构件及其附件组成，在中国汽车发展规划中已将其列为轿车生产重点开发的25个关键零部件之一。其传统制造工艺方法是“热锻+切削加工”，存在组织性能均匀性差、热锻件加工量大、残余应力影响使用性能等问题。当今发达国家的等速万向节精锻件生产，汇集了多种现代先进的精密塑性成形技术，其中有采用多工位温锻与冷缩径复合成形工艺生产钟形壳和三柱槽壳的精锻件；采用闭塞冷挤压技术生产星形套和三销架的精锻件等。等速万向节锻造生产技术已成为当今一个国家汽车工业模具生产技术水平的重要标志。该技术成果针对等速万向节关键结构件研发了冷温精密成形技术，解决了热锻组织粗大、金属流线不连续、性能均匀性差、残余应力导致使用中变形等难题，同时，高成型精度使其制造节约了80%机械切削加工量，材料利用率由60%提高到86%，减少制造工序50%，降低了生产成本。采用冷温精密成形技术生产万向节关键结构件，尺寸精度高，组织致密、金属流线完整、无缺陷、残余应力极低，动力传动噪音低、传动平稳、力学性能高、安全性好；使中国等速万向节关键结构件制造技术水平达到国际先进水平，实现了国产化，打破了日欧对其市场的垄断。其主要技术进步点在于：①冷锻用低碳合金高强钢热处理与性能控制技术，创新性的研发了一种等温正火、专用退火工艺，改变了组织、晶粒形态大小及其分布，兼顾了变形能力、组织结构、锻后力学性能和机加工性能，保证了优质高效冷温精密塑性成形质量；②高压气动闭塞模架技术，将高压气缸应用于闭塞模架，设计了气动可控闭塞模具结构，实现了闭塞力可控可调的单双向闭塞成形；③单向闭塞与分流联合成形技术，集成了闭塞锻造和分流成形工艺技术，使零件在闭塞模腔内一次精密成形，并利用分流原理降低了成形力；④径向-轴向复合挤压技术，针对万向节三销轴，集成了径向挤压与轴向挤压工艺，形成了多向挤压复合工艺，按照最佳流动规律，有效控制材料多向流动、协调变形；⑤滑套与钟形壳温冷联合精密成形技术，集成应用了温挤成形与冷成形工艺，温挤解决大变形、冷锻保证精度，实现了汽车等速万向节滑套与钟形壳零件的精密制造；⑥星形套热冷联合成形技术，研发了万向节星形套热锻自动化技术，同时集成余热控制冷却速度技术，缩短流程，提高效率，大幅度降低能耗和成本；⑦万向节整体凹模制造关键技术，发明了万向节整体凹模精密复合制造工艺，采用熔敷焊接技术解决模具寿命问题，采用应力消除、过盈压配和高速精密铣削技术解决模具精度和加工效率等难题。公司已将该项目技术成果应用于中高档轿车等速万向节关键结构件的批量生产，已完成1292万件万向节滑套、3593万件星形套、88万件钟形壳、1594万件三销轴锻件的生产，实现了关键件国产化，产品精度及性能达国际先进水平，提高了汽车传动系统的平稳性和安全性，同时推动中国锻造产业由传统热锻向国际先进精密锻造的飞跃。