導(dǎo)語(yǔ)：變速箱閥體機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：近年來(lái)我國(guó)的汽車制造行業(yè)發(fā)展非常迅速，變速箱閥體作為汽車的主要組成部分，經(jīng)歷了從手動(dòng)到自動(dòng)的變遷。下面圍繞變速箱閥體展開相關(guān)討論，對(duì)其加工工藝進(jìn)行研究，并總結(jié)研究目的和內(nèi)容，同時(shí)介紹國(guó)內(nèi)工藝設(shè)計(jì)發(fā)展動(dòng)態(tài)，最后詳細(xì)闡述閥體加工過(guò)程以及相關(guān)注意事項(xiàng)，希望對(duì)相關(guān)單位的汽車制造提供一定參考。

關(guān)鍵詞：變速箱；閥體；加工流程

在傳統(tǒng)的加工工藝下，變速箱閥體的生產(chǎn)效率較低，加工工藝急需優(yōu)化。為提升閥體的生產(chǎn)效率，汽車企業(yè)對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，例如改造走刀路徑、提高零件制造精度等，均能有效改善閥體制造效率低的現(xiàn)狀。為保證閥體加工的順利進(jìn)行，要全面了解閥體結(jié)構(gòu)，并掌握生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)，因此目前對(duì)閥體制造人員的專業(yè)化程度有較高要求。

1目的、現(xiàn)狀及內(nèi)容

1.1目的。對(duì)閥體制造工藝進(jìn)行研究，其最終目的是提高生產(chǎn)合格率。閥體設(shè)計(jì)最終要通過(guò)制造工藝才能得到產(chǎn)品，若加工工序達(dá)不到相關(guān)要求，優(yōu)秀的閥體設(shè)計(jì)將不能發(fā)揮出最大作用。可見不斷對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化是非常有必要的，并不是所有設(shè)計(jì)圖紙最終都能被加工成產(chǎn)品，很多能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品，其最終質(zhì)量也要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)。將毛坯按照工藝流程加工成成品，在此過(guò)程中毛坯的外形、尺寸按照既定軌跡改變。不同零件需要設(shè)計(jì)不同的加工工藝，結(jié)合長(zhǎng)期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)改進(jìn)工藝流程。只有保證工序合理，才能大大降低生產(chǎn)成本。1.2研究現(xiàn)狀。隨著機(jī)械行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種繪圖軟件應(yīng)運(yùn)而生，如CAD、CAPP等。利用計(jì)算機(jī)完成閥體的設(shè)計(jì)工作，若出現(xiàn)錯(cuò)誤能夠及時(shí)修正，有效避免手繪圖紙后期修改難度大的缺陷。利用電腦繪制平面圖，再經(jīng)過(guò)UG、solidworks等三維軟件導(dǎo)出三維模型。根據(jù)模型制定相應(yīng)的加工方案，并在計(jì)算機(jī)中模擬加工，找出模擬加工中存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地對(duì)三維模型進(jìn)行修正[1]。多次模擬加工沒(méi)有問(wèn)題后，即可開始工廠實(shí)際加工。在計(jì)算機(jī)控制下，操作系統(tǒng)能夠根據(jù)加工要求選擇最合適的刀具。從上述內(nèi)容可知，我國(guó)已逐漸邁進(jìn)自動(dòng)化、高精度的生產(chǎn)時(shí)代。1.3研究?jī)?nèi)容。若想得到精度較高的閥體產(chǎn)品，需要仔細(xì)研究其工藝流程，其主要工藝步驟如下：首先選擇合適材料作為閥體毛坯，并根據(jù)汽車型號(hào)及相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)，繪制相應(yīng)的毛坯圖紙。其次根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)特征選擇最合適的加工方法，并制定工藝方案。每個(gè)加工面的粗糙度、配合度等要求不同，因此每個(gè)面都需要重新選擇加工方法。加工過(guò)程中遵循以下基本原則：從基準(zhǔn)面開始加工，接著加工主要表面和次要表面。精加工緊接在粗加工之后，先進(jìn)行簡(jiǎn)單的平面加工，再進(jìn)行復(fù)雜的內(nèi)孔加工。最后是工藝卡片的填寫。除選擇刀具外，還要做好夾具的設(shè)計(jì)工作，盡量提高夾具精度，設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)要能夠輔助機(jī)床順利完成閥體生產(chǎn)。

2結(jié)構(gòu)工藝分析

2.1閥體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)。本次研究的變速箱閥體是由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的，能夠承載四輪以上汽車行駛的變速部件。電液控制系統(tǒng)是變速系統(tǒng)的核心組成，變速箱的先進(jìn)程度由該系統(tǒng)直接決定，閥體又是此系統(tǒng)的核心部件。若想提升變速箱性能，閥體是其中需要重點(diǎn)考慮的對(duì)象。汽車中的液壓油是由閥體直接控制的，通過(guò)對(duì)油量的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車檔位的調(diào)節(jié)。閥體作為控制汽車速度的關(guān)鍵部件，在常溫下，需要承受較大的外界壓力，因此在強(qiáng)度方面的要求非常嚴(yán)格。2.2材料及質(zhì)量。為滿足較高的強(qiáng)度要求，最終將閥體材料定為鋁合金，經(jīng)過(guò)壓鑄成為毛坯零件。作為控制檔位的主要零件，對(duì)其表面平整度有很高要求，因此在生產(chǎn)條件一定的情況下，要采用最好的工藝來(lái)完成閥體制造。在保證其表面質(zhì)量達(dá)標(biāo)的情況下，對(duì)刀具設(shè)計(jì)、加工流程等進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的目的[2]。選材是決定閥體質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，因此需要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)完成閥體材料的選擇。2.3重要尺寸。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，閥體表面的平整度越高，其使用性能越好。平整度高的閥體結(jié)構(gòu)，抗壓、抗腐蝕等能力強(qiáng)，使用壽命大大延長(zhǎng)，且有效減少生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備故障次數(shù)。基于閥體對(duì)變速箱性能的影響較大，本次設(shè)計(jì)對(duì)閥體表面參數(shù)進(jìn)行如下限定：最終成品的重量需保持在1.126kg，重量誤差不能超過(guò)0.1g。規(guī)定閥體的最大外形尺寸為270*175*34，加工完成的產(chǎn)品體積為429846mm3，此外還要對(duì)成型閥體硬度、抗拉強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。標(biāo)準(zhǔn)閥體硬度最小需要達(dá)到74HBW，抗拉強(qiáng)度的最小值是74HBW。達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的閥體才算基本合格。2.4主加工面。公司對(duì)本次生產(chǎn)的閥體二維圖和三維進(jìn)行分析和模擬加工后，對(duì)主加工面做出如下要求：鑒于閥體體積較大，同時(shí)考慮到零件裝夾的便捷性，并以最短形成完成加工過(guò)程，最終選擇單以單工位的形式生產(chǎn)夾具；零件加工過(guò)程中，需要從三個(gè)角度完成加工，為簡(jiǎn)化加工工藝，將其分成兩道工序進(jìn)行加工；利用銑刀對(duì)平面進(jìn)行銑削時(shí)，平面面積較大，且本次加工對(duì)表面平整度有很高要求，因此要選擇最合適的銑刀完成平面銑[3]。圖1是銑刀加工表面圖解。

3加工前準(zhǔn)備

3.1選擇設(shè)備。經(jīng)過(guò)比較，選擇op10或者是op20類型CNC，其加工中心是立式的。選擇的機(jī)床規(guī)格如下：Mazak-410，工作臺(tái)在水平方向上的最大距離為900mm，在豎直方向上的距離為800mm。機(jī)床水平和豎直方向的行程分別是560mmh和410mm。刀架、工作臺(tái)之間的距離是630mm，轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度其誤差不能超過(guò)0.01度。這是閥體設(shè)計(jì)前必須具備的工藝分析，并選擇合適的機(jī)床，為后期零件加工的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。3.2定位設(shè)計(jì)。結(jié)合之前生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，提出以下兩種工件定位方法，各孔位置由圖2標(biāo)號(hào)得到：方法一：將標(biāo)號(hào)分別為5、6的基準(zhǔn)孔和D7.2毛坯孔聯(lián)合在一起實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)定位，4點(diǎn)作用是輔助支撐，其它三點(diǎn)進(jìn)行毛坯定面，同時(shí)其杠桿缸被反面杠桿缸夾緊；方法二：還是5、6點(diǎn)進(jìn)行定位，此時(shí)兩點(diǎn)都使用基準(zhǔn)孔進(jìn)行定位，4點(diǎn)同樣起到輔助支撐作用，其它三點(diǎn)自成平面作為定位。杠桿缸夾緊同方法一。3.3加工工藝。在加工前先選擇裝夾刀具，通過(guò)對(duì)閥體結(jié)構(gòu)的研究，最終選擇PCD型鉆鉸刀。為保證工藝過(guò)程順利進(jìn)行，切削用量的選擇是數(shù)控加工需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。選擇時(shí)要以提升加工質(zhì)量為條件，在此基礎(chǔ)上延長(zhǎng)刀具使用時(shí)間[4]。切削速度可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。選擇時(shí)需要將速度的限制因素，如被吃刀量、進(jìn)給量等全面考慮進(jìn)去。計(jì)算時(shí)通常按照下列公式確定切削速度：N=1000VC/πDVC—線速度，D—直徑。計(jì)算完成后需要對(duì)照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選擇最接近的轉(zhuǎn)速，然后將轉(zhuǎn)速填在工藝卡當(dāng)中。本次設(shè)計(jì)修正部分細(xì)節(jié)誤差，改良工藝流程后生產(chǎn)出的閥體零件合格率大大提升。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)變速箱閥體的設(shè)計(jì)、加工做出了相關(guān)介紹，首先對(duì)其加工工藝設(shè)計(jì)研究的目的進(jìn)行總結(jié)，并介紹其研究動(dòng)態(tài)和目的，同時(shí)詳細(xì)闡述閥體結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程，以及相關(guān)細(xì)節(jié)。閥體作為控制汽車檔位的關(guān)鍵部件，對(duì)其加工質(zhì)量嚴(yán)格控制，保證汽車行駛安全的同時(shí)，確保駕駛員的人身安全。目前我國(guó)還在不斷優(yōu)化閥體工藝流程。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張璐.汽車變速箱加載測(cè)試臺(tái)架液壓故障處理[J].設(shè)備管理與維修，2016（8）：42-43，44.

作者:王靜 單位:泰安航天特種車有限公司