畢業(yè)論文-汽車前軸及其模具質量控制技術的研究及應用

1、<p>　　汽車前軸及其模具質量控制技術的研究及應用</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題通過分析和研究汽車前軸及其模具的質量控制需求和質量檢測關鍵技術，提出了技術改進的具體措施，完成汽車前軸產(chǎn)品質量控制體系建設，并最終制訂了主要模具制造工藝規(guī)范文件及質量檢驗標準。</p><p>　　關鍵詞：汽車前軸

2、；模具；質量控制；質量檢驗</p><p>　　Research and application on quality control technology of automobile front axle and related molds</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Quality contro

3、l requirements of automobile front axle and related molds are analyzed and the key technologies of quality testing are researched. Firstly, specific measures of technology improvement are proposed. Then, quality control

4、system for automobile front axle is established. Finally, mold manufacturing process standard documents and quality testing specifications are formulated. </p><p>　　Keywords：automobile front axle；die & m

5、old；quality control；quality testing</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　目錄2</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b>

6、;</p><p>　　1.1課題來源研究目的和意義3</p><p>　　1.2汽車前軸產(chǎn)品質量要求概述3</p><p>　　1.3汽車前軸生產(chǎn)用模具質量要求概述4</p><p><b>　　1.4課題任務4</b></p><p>　　第二章 汽車前軸制造工藝及質量控制方法6&l

7、t;/p><p>　　2.1輥鍛成形工藝6</p><p><b>　　2.1.1加熱7</b></p><p>　　2.1.2本工藝過程中存在的主要質量問題9</p><p>　　2.1.3質量控制方法及改進措施10</p><p>　　2.1.4鍛件的質量控制與規(guī)定11</p>

8、;<p>　　2.1.5前軸鍛件完工檢驗指導書12</p><p>　　2.1.6關鍵項控制要求13</p><p>　　2.1.7質量改進措施及具體質量目標13</p><p>　　2.2熱處理工藝過程及其質量控制15</p><p>　　2.2.1熱處理工藝過程16</p><p>　　2.

9、2.2本工藝過程中存在的主要質量問題16</p><p>　　2.2.3質量控制方法及改進措施16</p><p>　　2.2.4質量改進措施及具體質量目標18</p><p>　　2.3機械加工工藝過程及質量控制18</p><p>　　2.3.1機械加工工藝過程18</p><p>　　2.3.2本工藝過

10、程中存在的主要質量問題19</p><p>　　2.3.3質量控制及改進措施19</p><p>　　2.3.4質量改進目標25</p><p><b>　　2.4小結25</b></p><p>　　第三章 汽車前軸用主要模具質量控制方法26</p><p>　　3.1前軸生產(chǎn)所用的

11、主模具26</p><p>　　3.2鍛模質量檢驗及控制26</p><p>　　3.3打彎模模具質量檢驗與控制29</p><p>　　3.4平鍛模模具質量檢驗與控制32</p><p>　　3.5切邊模模具質量檢驗與控制35</p><p>　　3.6模具返修工藝規(guī)程38</p><

12、p>　　3.7防止模具開裂措施39</p><p><b>　　3.8小結40</b></p><p>　　第四章 全文總結與展望41</p><p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　參考文獻43</b></p><

13、;p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1課題來源研究目的和意義</p><p>　　隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車前軸也得到了很大發(fā)展。新產(chǎn)品新型號不斷涌現(xiàn)。當然前軸質量也面臨著新的考驗。汽車前軸(亦稱前梁)是汽車底盤中的重要構件,由于它在運載當中承受劇烈地沖擊載荷,經(jīng)受較大彎曲,扭轉等復雜負荷產(chǎn)生交變應力,易導致彈性和塑性變形。為避免車

14、毀人亡的惡性事故的發(fā)生,從而對前軸的’制造技術要求愈來愈高,頗被汽車行業(yè)所重視,國外把其稱作“保安件”。</p><p>　　汽車前軸屬長軸類鍛件，其幾何形狀復雜，又是汽車上承受載荷較大的重要部件之一，要求具有較高的強度和疲勞壽命，其成形工藝、模具的設計制造都較為復雜。由于市場競爭日趨激烈，汽車行業(yè)對產(chǎn)品的質量要求越來越高，同時又要求產(chǎn)品的開發(fā)周期盡可能短，這就對汽車配套產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家提出了更加苛刻的要求。企業(yè)必

15、須注重技術進步、提高管理水平和生產(chǎn)效率，具備快速響應市場競爭的能力。</p><p>　　近年來，從市場反饋得知汽車前軸在使用過程中出現(xiàn)了很多質量問題。如外觀質量差、磨損嚴重，變形甚至斷裂。這無疑給用戶帶來了麻煩，給市場帶來了不良影響，也給自己帶來了經(jīng)濟損失。所以汽車前軸的質量應得到加強提高，來滿足日異月新的汽車市場。這就要求汽車前軸制造商應加強質量控制。汽車前軸質量的提高，除自身的外觀質量，使用性能外，與制造所

16、用的模具質量也息息相關。模具質量的提高能很大程度保證和提高前軸的外觀質量。模具的質量選材、熱處理、加工等有關。目前，國內(nèi)汽車前軸普通存在質量問題表現(xiàn)在外觀、使用性能上。模具普通存在的問題主要表現(xiàn)在材料選擇上，熱處理工藝上，舊模具的返修問題上。國外先進的汽車前軸生產(chǎn)商，在材料選擇上很嚴格。決不使用劣質模具，并且每一套模具都有一定的使用壽命，這也是我們借鑒的地方之一。</p><p>　　因此，本課題將主要研究汽車前

17、軸產(chǎn)品質量及其主要生產(chǎn)模具的質量控制方法，建立一套實用的汽車前軸及其模具質量檢測、控制體系及方法。以此促進本廠汽車前軸產(chǎn)品及主要模具質量的提高，為汽車的安全性、穩(wěn)定性作貢獻。</p><p>　　1.2汽車前軸產(chǎn)品質量要求概述</p><p>　　汽車前軸作為汽車保安件，其質量要求很高。首先是外觀質量，決不允許有折疊、裂紋等鍛造缺陷存在。在進行100%磁粉探傷檢驗，決不允許有淬火裂紋存在。

18、去飛邊毛剌，沿金屬流向打磨。特別是出口產(chǎn)品對局部充型不滿或消除裂紋后有缺陷的產(chǎn)品不允許補焊。國內(nèi)產(chǎn)品補焊條件也很嚴格。只允許少量補焊鋼板位缺陷等不是關鍵項目的部位。</p><p>　　外形尺寸及機加尺寸要求：外形尺寸中，拳頭、脖子、大彎、工字部及過渡R弧等部位都必須達到設計要求。機加中主銷孔孔徑、中心距、中心線、主銷孔壁厚等要求都高。</p><p>　　強度要求：表面金屬組織〈離表面1

19、-4mm范圍〉1-4級，心部金相組織（離表面≥20㎜）1-6級。機械性能：沖擊韌AK≥55J。</p><p>　　抗拉強度：924MPa≤Ób≤1090Mpa。</p><p>　　任選5件為一組做疲勞試驗，最低壽命30萬次以上，中值壽命在70萬次以上為合格。</p><p>　　油漆及包裝要求：上黑色炳烯酸底漆或按廠家要求上漆，漆膜厚度大于20μM，并

20、且要均勻。不允許有漏漆或漆垢存在。入庫、運輸須有專用貨架，避免碰傷、淋雨。</p><p>　　1.3汽車前軸生產(chǎn)用模具質量要求概述</p><p>　　汽車前軸生產(chǎn)工藝多為模鍛或復合工藝，不管哪種工藝都是在高溫下成形，所以其模具必須用熱做模具鋼，一般選用5CrMnMo或5CrNiMo。這兩種鋼都很好的紅硬性。耐高溫、耐磨、抗打擊。</p><p>　　熱處理要求：

21、粗加工前必須淬火高溫回火，模具硬度在HRC36-42之間，達到耐磨抗拉，又易加工。</p><p>　　設計要求與加工：汽車前軸型號上百種，每一種都需要一種整套模具。這就要求模具設計者必須設計出精準模具。如果模具型腔設計或加工不準，做出的前軸也達不到圖紙要求，所以加工與設計同樣重要。設計者必須保證設計精準。加工者必須保證加工精準，必須符合符合設計要求。</p><p>　　返修及報廢要求：

22、返修要求 每生產(chǎn)一個班，必須對模具進行返修、拋光。</p><p>　　報廢要求：模具使用壽命已到，或壽命未到時，表面嚴重磨損或損壞嚴重，無法修復或修復后不能滿足產(chǎn)品質量要求時應報廢。</p><p><b>　　1.4課題任務</b></p><p>　　按照課題進度計劃，首先明確汽車前軸及其模具的質量控制的具體目標及技術需求，然后有針對性

23、地研究技術改進具體措施，最終完成汽車前軸產(chǎn)品質量控制體系建設，并制訂主要模具制造工藝的規(guī)范文件及質量檢驗標準。</p><p><b>　　1.5本章小結 </b></p><p>　　本章主要介紹了課題來源、目的和意義，汽車前軸及其模具的質量要求，以便于有針對性的提高質量控制方法。</p><p>　　第二章 汽車前軸制造工藝及質量控制方法&

24、lt;/p><p><b>　　2.1輥鍛成形工藝</b></p><p>　　汽車前梁成形輥鍛工藝日趨成熟，特別是近幾年，前梁生產(chǎn)逐步采用整體輥鍛模鍛復合工藝，它是成形輥鍛工藝基礎上，引入模鍛工藝，原理上汲取各自優(yōu)點，但組成優(yōu)于兩者的新工藝，該工藝適用于各類輕、中、重型汽車前梁鍛件的生產(chǎn)。為少投入、高質量、大批量生產(chǎn)復雜類汽車零部件探索了一條新途徑。</p>

25、<p>　　1、汽車前軸成形輥鍛工藝</p><p>　　汽車前軸（圖2-1左右對稱）成形輥鍛工藝流程如下：</p><p>　　圖2-1 汽車前軸鍛件圖</p><p>　?。?）下料 采用G4032帶鋸條下料。</p><p>　?。?）加熱 采用KGPS250-1型中頻感應爐加熱。</p><p&

26、gt;　?。?）成形輥鍛 采用D42-1000輥鍛機，進行制坯、預成形、終成形三道次輥鍛或四道次。 </p><p>　?。?）彎形局部整形 采用6300T磨擦壓力機整體彎形、整形。</p><p>　?。?）切邊 采用1600T摩擦壓力整體切邊。</p><p>　?。?）熱校正 采用1600T磨擦

27、壓力機整體熱校正。</p><p>　　該工藝將圓鋼通過制坯、預成形、終成形三道次輥鍛制成帶飛邊直坯鍛件，然后通過局部整形、切邊、彎形、熱校正完成鍛件生產(chǎn)，從而達到工藝要求的幾何尺寸。</p><p>　　下料是將原材料切割成所需尺寸的坯料。</p><p>　　鍛造所用的原材料種類繁多，有各種鋼號和非鐵金屬，有不同的截面形狀，不同的尺寸規(guī)格，不同的化學成份的物理學

28、性質等，所以下料方法是多種多樣的。</p><p>　　輥鍛工藝輥鍛前軸一般利用圓鋼作為初始材料，直徑和長度都是設計出來的。</p><p>　　不同型號前軸所需圓鋼尺寸不一樣。印度產(chǎn)品FA90 所需原鋼尺寸為Φ150×740</p><p>　　因輥鍛工藝所需圓鋼長度精確，端面平整，所以輥鍛工藝采用鋸床下料。但存在生產(chǎn)率較低、鋸口損耗較大等缺陷。<

29、;/p><p><b>　　2.1.1加熱</b></p><p>　　在鍛造生產(chǎn)中，金屬坯料鍛前一般均需加熱，其目的是：提高金屬塑性，降低變形抗力，使之易于流動成形并獲得良好鍛壓組織。因此，鍛前加熱是整個鍛造過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對提高鍛造生產(chǎn)率，保證鍛件質量及節(jié)約能源消耗等都有直接影響。</p><p>　　圓鋼加熱主要采用電加熱。電加熱是通過

30、把電能轉變?yōu)闊崮軄砑訜峤饘倥髁?。其中有感應電加熱，接觸電加熱，電阻爐加熱和鹽浴加熱等。輥鍛工藝要求加熱速度快，加熱質量好，溫度控制準確，金屬燒損較少（一般小于0.5%)，故一般采用感應加熱。并且感應加熱還具有操作簡單，工作穩(wěn)定，便于和鍛壓設備組成生產(chǎn)線實現(xiàn)機械化一自動化，勞動條件好，對環(huán)無污染等優(yōu)點。</p><p>　　感應加熱的原理如圖2-2在感應器通入變電流產(chǎn)生的交變磁切作用下，金屬坯料內(nèi)部產(chǎn)生交變渦流。由

31、于渦流發(fā)熱機磁化發(fā)熱（磁性轉變點以下）便直接將金 屬坯料加熱。</p><p>　　圖2-2 感應電加熱原理圖 1—感應器 2—坯料</p><p>　　坯料進行感應加熱時，內(nèi)部產(chǎn)生的流密度沿斷面分布是不均勻的。中心電流密度小，表層電流密度大，這 種現(xiàn)象稱為趨膚效應。</p><p>　　電流通過表層的厚度為電流透入深度可按下式計算：=5030（厘米）式中

32、f—電流頻率（赫芝）—相對導磁率，對各類鋼而言，在7600C（居里點）以上時，=1；——電阻率（歐姆·厘米2/厘米）。</p><p>　　由于趨膚效率效應，表層金屬主要是因電流通過而被加熱，心部金屬則靠外層熱量向內(nèi)傳導加熱。對于大直徑的坯料，為了提高加熱度，應選用較低電流頻率，以增大電流透入深度。而對小直徑的坯料，由于截面尺寸較小，可采用較高電流效率，這樣能夠提高電效率。</p><

33、;p>　　在鍛壓生產(chǎn)中，主要用中頻感應加熱（f=500－10000赫芝）輥鍛制坯皺形。</p><p>　　輥鍛工藝采用的鍛壓設備稱輥鍛機；其結構與兩輥式軋機相似，具有一對轉速相同、轉向相反的鍛輥，其工作原理見圖2-3。輥鍛輥模2固定在鍛輥1上，電動機7徑帶5，齒輪副8和4減速后，再通過齒輪副3帶動上下鍛輥作等速反向的旋轉。通常，在輥鍛機上還有磨擦離合器6和制動器9，以獲得點動、單動、連動等多種操作規(guī)范。彎

34、形整形。</p><p>　　圖2-3 輥鍛機工作原理</p><p>　　1—鍛輥 2—輥鍛模 3、4、8—齒輪副 5——帶 6—磨擦離合器 7—電動機 9—制動器</p><p>　　此工序是鍛件終鍛成形的關鍵工序，為使鍛件彎形到位，充型飽，故需要較大噸位的設備，一般選用6300T磨擦壓力機。磨擦壓力機具有鍛錘和壓力機的雙重工作特性。螺旋壓力機在工

35、作過程中帶有一定的沖擊作用，滑塊行程不固定，這是錘類設備的工作特性；但它又是通過螺旋副傳動能量的，在金屬產(chǎn)生塑性變形的瞬間，滑塊和工作臺之間所受的力，由壓力機封閉的框架承受，并形成一個封閉的力系，從而達到終鍛要求。彎形、整形采用復合模具，一邊彎形、一邊整形利用磨擦壓力機可在一個型槽或兩個型槽進行多次打擊彎形的特點，從而完成先彎形后整形工序。結構原理圖見2-4。</p><p>　　切邊、熱效正工序一般都采作160

36、0T的磨擦壓力機，工作原理如同上工序。</p><p>　　圖2-4 磨擦壓力機工作原理</p><p>　　2.1.2本工藝過程中存在的主要質量問題</p><p>　　輥鍛工藝制造汽車前軸有很多優(yōu)勢。能大批量生產(chǎn)，且轉產(chǎn)快，前軸金屬沿縱向流向，強度高等，但也存在很多質量問題。</p><p>　　下料時存在的主要質量問題：料坯過長或短。過

37、長造成浪費；過短造成充型不滿，甚至報廢。料坯有時會鋸斜，也會造成充型不滿，不同型號前軸的材質也可能不一樣，如果材質混淆，熱處理時會造成開裂。</p><p>　　加熱時存在的質量問題：鍛造的溫度一般在800-1200攝氏度。溫度過低，不但坯料展不長，還易損壞設備。溫度過高，易造成過熱或過燒。</p><p>　　輥鍛制坯時存在問題：調(diào)試時廢品多，正式生產(chǎn)時也易充型不滿，甚至錯模。三道次料坯

38、后也易造成過長或過短，甚至彎曲、纏輥。廢邊過大或過小。</p><p>　　彎形、整形存在的質量問題：彎形不到位，有時壓入廢邊，中心線未對正，錯模，不易脫膜。</p><p>　　切邊時存在質量問題：廢邊未切掉或切傷。</p><p>　　熱校正存在質量問題：未校正，不易脫模。</p><p>　　2.1.3質量控制方法及改進措施</p

39、><p>　　產(chǎn)品質量是生產(chǎn)出來的，不是檢驗出來的。所以想把產(chǎn)品質量控制好，還得從生產(chǎn)工序源頭抓起。對每工工序，都應有具體的質量管理辦法。</p><p>　　1、鋼材投料管理辦法</p><p>　　為了規(guī)范鋼材投料程序，加強原材料質量控制，提高前軸等鍛件內(nèi)在質量，針對鋼材投料環(huán)節(jié)的管理作如下規(guī)定：</p><p><b>　　合格供

40、方鋼材：</b></p><p>　?。?）合格供方內(nèi)鋼材應經(jīng)質量部襝驗員檢驗合格后方可投入使用。</p><p>　?。?）每季度抽取一種合格供方內(nèi)鋼材做金相、理化及臺架試驗，三年內(nèi)覆蓋所有鋼材型號。</p><p>　?。?）困新產(chǎn)品開發(fā)需要的新牌號材料鋼材或新增鋼廠的材料，稱為新進鋼材。屬新進鋼材從合格供方以外的廠家一次性購買臨時采購時，必須嚴格履

41、行會簽、審批手續(xù)。</p><p>　?。?）試生產(chǎn)件從下料、輥鍛、熱處理到機加工都應做好標識，防止混料。</p><p>　　（5）試生產(chǎn)件應嚴格檢測淬回火硬度，并進行100％磁粉探傷。</p><p>　?。?）試生產(chǎn)件機加工后抽取3件進行臺架疲勞試驗及金相組織分析，質量部根據(jù)最終檢驗結果出據(jù)報告，并對該批材料作出判定，若合格投入生產(chǎn)，不合格退貨，責令供方整改并

42、驗證落實后重新送檢／試產(chǎn)。</p><p>　?。?）合格供方內(nèi)產(chǎn)品出現(xiàn)批量性質量問題后，暫停使用該供方產(chǎn)品；對方更改材料質西文及工藝后申請恢復供貨時，按新進鋼材對待，嚴格進行所有項目的檢驗和試驗。</p><p>　　2、不同材質鋼材色標規(guī)定</p><p>　　鋼材入庫時所有圓鋼均需由庫管員用油漆逐支涂材質色標。</p><p>　　色標

43、用“Ⅰ”表示，涂在圓鋼端面上，色標不能覆蓋原鋼材的材質標簽。</p><p>　　不同色標分別代表不同材質：紅色=CrMo；天藍色=40Cr；白色=50#；黃色=50#</p><p>　　對于材質不清的圓鋼由質檢員分選。</p><p>　　3、鍛造鋼坯加熱溫度的控制</p><p>　?。?）由于鋼加熱到5300C以上時會出現(xiàn)不同的火色，

44、因此可對鋼的加熱溫度采取目測火色，再與標準顏色圖譜對照的方法來判定鋼坯的加熱溫度。</p><p>　?。?）目測火色判定加熱溫度的方法</p><p>　　溫度越高，火色越淺且亮；</p><p>　　溫度越低，火色越深且暗目測鋼坯的加熱溫度時要注意現(xiàn)場光線的強弱對火色的影響。</p><p>　　現(xiàn)場光線較強時，火色會相對而言偏暗；<

45、;/p><p>　　現(xiàn)場光線較弱時，火色會相對偏亮；</p><p>　　剛開始使用色卡比較目測溫度時，可用紅外線測溫儀進行校對，逐步掌握使用方法。</p><p>　　目測溫度只是一種近似方法，對有經(jīng)驗的師傅來說，目測誤差不大，一般可準確到±（20-50）0C </p><p>　　2.1.4鍛件的質量控制與規(guī)定</p>

46、<p>　　1、鍛件質量檢測工作流程如圖2－5所示。</p><p>　　圖 2-5 質檢工作流程圖</p><p>　　2、料坯鋸切加工具體尺寸按《下料通知單》，防止因裝夾和操作不當而產(chǎn)生不合格品。</p><p>　　3、坯料加工完畢，應按生產(chǎn)鋼廠的規(guī)格型號分類碼放在料架上，并在鋼坯上作好生產(chǎn)鋼廠代號標識、材質、規(guī)格型號及爐號代號，防止混用。<

47、;/p><p>　　4、每次轉產(chǎn)或更換新模具，車間應進行調(diào)試加工，經(jīng)車間檢驗員檢驗合格后可指加工。調(diào)試件檢驗不合格的，模（夾）具修整后應繼續(xù)調(diào)試，直到產(chǎn)出合格產(chǎn)品。</p><p>　　5、操作者和車間檢驗員均應對首件毛坯實施檢驗。每3小時抽檢一次為4件，檢驗合格的，可繼續(xù)生產(chǎn)；檢驗不合格的，不允許繼續(xù)生產(chǎn)。</p><p>　　2.1.5前軸鍛件完工檢驗指導書<

48、/p><p>　　表2-1 完工檢驗指導書</p><p>　　2.1.6關鍵項控制要求</p><p>　　鋸料保證長度中頻加熱溫度控制在800-1200。輥鍛初成形、打彎、終鍛：保證無明顯充型不滿，無折疊刮傷，鍛件表面平整圓滑。切邊：保證飛邊高度小于1.5、整齊、無過切。熱校正：保證中心線偏移量不大于2，保證鍛件壓型尺寸公差。</p><p>

49、;　　2.1.7質量改進措施及具體質量目標</p><p>　　在現(xiàn)代經(jīng)營環(huán)境中，企業(yè)的競爭呈現(xiàn)出日益加劇的趨勢，顧客的需要和期望也處在持續(xù)的變化之中。在這種情況下，持續(xù)不斷的質量改進已經(jīng)成為組織在激烈的競爭中生存和發(fā)展的關鍵。質量改進是消除系統(tǒng)性問題，對現(xiàn)有的質量水平在受控的基礎上加以提高，使質量達到一個新水平。從而不斷提高顧客的滿意度。質量改進通過不斷采取糾正和預防措施，增強企業(yè)的質量管理水平，配合日常的檢驗

50、、試驗、調(diào)整和配備必要的資源進行質量控制，來消除異常波動，使產(chǎn)品質量不斷提高并且維持在一定水平。</p><p>　　質量改時過程不是一次性工作，要遵循PDCA循環(huán)的原則，即策劃（Plan）、實施（Do）、檢查（Check）、處置（Act）。</p><p><b>　　因果圖的構成：</b></p><p>　　因果圖是質量改進工具措施之一，

51、由質量問題和影響因素兩部分組成。圖中主干上的大枝表示影響因素大的分類，中枝、小枝、細枝等表示因素的依次展開，構成樹狀圖形。如圖2－6所示。</p><p>　　圖2-6 因果圖示例</p><p><b>　　因果圖的作圖步驟：</b></p><p>　　確定待分析的質量問題，將其寫在右側的方框內(nèi)，畫出主干，箭頭指向右端。</p>

52、<p>　　確定該問題中影響質量諸因素的分類方法。</p><p>　　在分析工序質量問題時，可按其影響因素——人、機、料、法、環(huán)分類；</p><p>　　作圖時，依次畫出大枝，箭頭從左到右斜指向主干，然后在箭頭尾端寫上因素分類項目</p><p>　　將各類項目分別展開，圖框的中枝表示各項目中造成質量問題的一個原因。</p><

53、p>　　作圖時，中枝平行于主干，箭頭指向大枝，將原因寫在中枝的上下方。</p><p>　　將原因展開，分別畫小枝。小枝是造成中枝的原因。依次展開，直到能提出解決措施為止。</p><p>　　分析圖上標出的原因，找出主要原因，作為質量改進的重點。</p><p>　　注明因果圖的名稱、繪圖者、繪圖時間、參加分析人員等。</p><p>

54、;　　因果圖的作圖要求及注意事項</p><p>　　確定的質量問題應盡量具體，必須是一個問題，如某一質量特性達不到要求。</p><p>　　進行因素展開，確定大、中、小原因時，要充分發(fā)揚民主，集思廣益，把各種意見都記錄下來，不能憑個人想象“閉門造車”。</p><p>　　原因的分析要扣緊問題，針對性強，原因分析展開要細到能采取措施為止。</p>

55、<p>　　主要原因一定要指出。主要原因的確定可采用排列圖法、舉手表決或從專業(yè)技術角度分析等方法得出。</p><p>　　為了美觀圖形，大原因分枝線與主干線之間的傾斜角度約為6 0度。</p><p>　　圖畫好后要到現(xiàn)場落實要因項目，訂出措施，措施實施后，與排列圖結合，檢查其效果。</p><p>　　注意大、中、小枝之問的關系。大枝是中枝的結果，中枝

56、是大枝的原因；</p><p>　　中枝是小枝的結果，小枝是中枝的原因；依次類推，避免因果倒置（最好結合系統(tǒng)圖法分析原因）。</p><p>　　輥鍛工藝影響產(chǎn)品質量因素很多，人、機、料、法、環(huán)，測量系統(tǒng)，都是影響產(chǎn)品質量的因素。所以應用適用于重大或主要質量問題分析因果圖來從諸多因素中，找出質量問題的原因，確定因果關系，以便實施質量改進。</p><p>　　根據(jù)質

57、量部統(tǒng)計的質量問題的數(shù)據(jù)，利用因果圖很容易找出造成充型不滿的主要問題在于模具質量。實踐也證明，一套模具制造出來后，雖然完全符合圖紙要求，但試產(chǎn)時的產(chǎn)品達不到圖紙要求很容易造成廢品。所以對輥鍛工藝來說，除了工藝仍需不斷完善外，提高模具設計質量是提高產(chǎn)品質量的關鍵措施，并且能指導過程控制，不斷完善工藝。</p><p>　　充型不滿是目前輥鍛工藝存在的主要質量問題之一，充型不滿易造成廢品，所以廢品率[（廢品總數(shù)/鍛件

58、總數(shù)量+廢品總數(shù)）×100%]是輥鍛工藝的主要質量目標。由于輥鍛工藝得到不斷得完善，湖北三環(huán)車橋有限責任公司鍛件廢品率目前定位≦0.68%。</p><p>　　2.2熱處理工藝過程及其質量控制</p><p>　　熱處理之前必須徹底消除折疊、裂紋、毛刺等缺陷，允許焊補的先補焊并且消除補焊痕跡，打磨底面切邊殘余飛邊要求打磨圓滑。熱處理前對板簧座四角及拳頭上下部位周邊的局部可補焊；

59、對于板簧座內(nèi)側的左右四處加強筋，若斷面中稍有缺肉也可補焊，靠近斷面上下部位（工字上下部位）不允許補焊；補焊部位必須打磨平整或圓滑（補焊必須在熱處理前進行）。</p><p>　　由于鍛壓成形過程鍛件各部分變形程度、終鍛溫度和冷卻速度的不一致鍛件冷卻后在內(nèi)部就會存在組織不均勻、殘余應力和加硬化等現(xiàn)象。為了消除上述不足，保證鍛件質量，鍛后需要進行熱處理。</p><p>　　鍛件熱處理的目的是

60、：</p><p>　　、調(diào)整鍛件的硬度，以利鍛件進行切削加工。</p><p>　　消除鍛件內(nèi)應力，以免在機械加工時變形。</p><p>　　改善鍛件內(nèi)部組織，細化晶粒，為最終熱處理作好組織準備。</p><p>　　對于不再進行最終熱處理的鍛件，應保證達到規(guī)定的機械性能要求。</p><p>　　鍛件最常采用的熱

61、處理的方法有：退火、正火、調(diào)質、高溫回火和等溫退火等。</p><p>　　2.2.1熱處理工藝過程</p><p>　　采用推桿式熱處理調(diào)質生產(chǎn)線，淬火爐功率為504KW，回火爐功率360KW，電阻絲材質采用25Cr20N，加熱元件采用3×30/2×20電熱帶Cr20Ni80，電器控制總柜為PRC自動控制。按此過程進行進行正火、淬火、回火達到熱處理工藝要求。熱處理之后

62、進行噴丸、冷校正、半成品打磨、磁粉探傷。</p><p>　　2.2.2本工藝過程中存在的主要質量問題</p><p>　　熱處理過程控制難度大，所以產(chǎn)品質量存在不穩(wěn)定性、波動大，主要質量問題有：</p><p>　　1、加熱溫度，回火時間與工藝要求不符：</p><p>　　2、淬火或回火硬度抽檢不合格；</p><p&

63、gt;<b>　　3、淬火開裂</b></p><p>　　4、偏頭、矯曲、加工量中心線超差；</p><p><b>　　5、漏探傷。</b></p><p>　　2.2.3質量控制方法及改進措施</p><p>　　鍛件熱處理是按一定的熱處理規(guī)范進行的，根據(jù)鍛件鋼種、斷面尺寸及技術要求等，并參考

64、有關手冊和資料制訂。其中內(nèi)容包括加熱溫度、保溫時間及冷卻方式。</p><p>　　普通鋼材45#或50#熱處理工藝：</p><p>　　淬火溫度840°—850°，保溫時間98分鐘；回火溫度550°-560°，保溫時間110分鐘，硬度要求HB241-285。</p><p>　　40Cr熱處理工藝方法：</p>

65、<p>　　40Cr熱處理硬度要求為HRC24-28，轉軸的熱處理按以下工作執(zhí)行。</p><p>　　硬度要求為：40Cr材料，調(diào)質后HRC24-28</p><p>　　熱處理工作：正火：850° ±10° 保溫85分 空冷</p><p>　　淬火：850° ±10° 保

66、溫85分 水冷</p><p>　　回火：620° ±10° 保溫120分 水冷</p><p>　　42CrMn前軸熱處理工藝方法：</p><p>　　正火：850° ±10° 保溫90分 空冷</p><p>　　淬火：850° ±

67、10° 保溫90分 介質冷</p><p>　　回火：620° ±10° 保溫120分 水冷</p><p>　　42CrMn前軸硬度要求為：HB285-333，為保證回火硬度在要求范圍內(nèi)，回火溫度可在-10—＋30° C之間調(diào)整。</p><p><b>　　出口產(chǎn)品：</b>

68、;</p><p>　　一般材質也為42CrMn熱處理工藝方法：</p><p>　　正火：840° ±10° 保溫90分 空冷</p><p>　　淬火：840° ±10° 保溫90分 PAG介質冷</p><p>　　回火：580° 保溫12

69、0分 水冷</p><p>　　42CrMn前軸硬度要求為：HB285-333。</p><p>　　噴丸熱處理工藝方法：</p><p>　　鍛件熱處理后出廠前進行表面拋丸處理，拋丸表面覆蓋率>100%，拋后檢查發(fā)現(xiàn)的表面缺陷允許打磨消除，涉及底面打磨時，需補拋一遍。噴丸時間40分鐘，噴丸后表面過達到銀白色，各工序輕拿輕放，避免磕碰。</p>

70、<p>　　冷校正處理工藝方法：</p><p>　　為提高產(chǎn)品質量，現(xiàn)對前軸鍛件毛坯中心線、偏移量等項目作以下要求：</p><p>　　前軸兩主銷孔中心線與板簧座中心孔中心線偏移量：按1.5㎜控制。</p><p>　　對前軸拳頭扭曲偏移量：按1.5㎜控制。</p><p>　　殘余飛邊高度：頭部≤1.0；其它部位：≤2.0

71、</p><p>　　鍛件在全長的錯移量≤1.5；EP153系列按≤1.8控制。</p><p>　　以上規(guī)定適用于公司生產(chǎn)的所有型號的前軸鍛件產(chǎn)品，對于特殊要求產(chǎn)品，按圖紙要求執(zhí)行。</p><p>　　探傷結果評判標準及措施</p><p>　　由于主機廠對毛坯折疊長度及深度提出要求，為穩(wěn)定和鞏固前軸市場，提高鍛件外觀質量，現(xiàn)根據(jù)GBl2

72、362—99《鋼制模鍛件公差及機械加工余量》、GBl2361-99《鋼制模鍛件通用技術條件》制定探傷結果評判標準及措施。</p><p>　　鍛件表面缺陷應不超過GBl2362—99的規(guī)定。鍛件表面存在折疊、裂紋時，應打磨清除。清除的表面必須圓滑過渡，打磨寬度不小于深度的6倍，打磨長度應在兩端超出缺陷長度3mm以上。打磨允許深度不得大于GBl2362—99所規(guī)定的數(shù)值。一般折疊深度應H≤2mm。</p>

73、;<p>　　工件工字梁腹處裂紋深度h≥3mm，其它處裂紋深度h≥5mm，應報廢。</p><p>　　由于前軸鍛件暫無國標規(guī)定裂紋、折疊長度范圍，探傷線發(fā)現(xiàn)的裂紋、折疊都必須做好標記并消除，消除后的深度不大于2mm，若深度大于2mm，需將折疊壓痕進行補焊后修磨處理。</p><p>　　2.2.4質量改進措施及具體質量目標</p><p>　　利用因

74、果圖來分析確定改進質量措施。通過利用因果圖所提供的信息，很容易找出熱處理過程中主要導致出現(xiàn)質量問題原因的因素，在根據(jù)實際情況改善工藝要求或作其它變化。一般淬火開裂主要是因為淬火溫度、回火溫度、介質濃度、室溫等變化所致。比如：40MnB材質而言，由于氣溫變高，此材質前軸硬度低，可把回火溫度按580°C±10°執(zhí)行。</p><p><b>　　具體的質量目標：</b&g

75、t;</p><p>　　鍛件在機加工時的廢品率≤0.13%（因鍛件原因在機加工時產(chǎn)生廢品數(shù)/機加車間前軸產(chǎn)量×100%）。</p><p>　　2.3機械加工工藝過程及質量控制</p><p>　　2.3.1機械加工工藝過程</p><p>　　機械加工設備的種類很多，適合批量性加工汽車前軸的加工工藝過程一般如下：銑鋼板位：采用雙

76、頭立式銑床；鉆十孔，25搖臂鉆床，粗銑單頭單軸雙刀盤立式銑床。U鉆。鏜車主銷孔車端面用臥式雙頭銑床。鉆銑鉸鎖孔采用鉆鉸鎖銷孔專機。锪鎖孔平臺：采用Z302搖臂鉆床。锪鋼板位臂孔采用Z3040搖臂鉆床。</p><p>　　汽車前軸機加工完成并檢驗合格后，進行靜電噴漆主銷孔內(nèi)抹黃油工序，最后進行合理包裝、入庫。</p><p>　　2.3.2本工藝過程中存在的主要質量問題</p>

77、<p>　　盡管機加工機務越來越先進，但由于種種因素，機加工仍存在很多質量問題，汽車前軸機加成品如圖2－7所示（左右對稱）。</p><p>　　圖2-7 汽車前軸機加成品圖</p><p><b>　　主要質量問題：</b></p><p>　　十孔不對稱、中心線偏大，主鎖孔中心線偏大、落差超差、主銷孔中心距超差、主銷孔壁厚超差

78、，粗糙度、平面度、跳動超差。</p><p>　　2.3.3質量控制及改進措施</p><p>　　前軸機加工質量控制方法，可按零件/過程編號—過程名稱/操作描述—機器、裝置、夾具、工裝—產(chǎn)品特性—過程特性—產(chǎn)品/過程規(guī)范/公差—評價/測量技術—容量—頻率—控制方法—反應計劃等內(nèi)容編制表格進行控制。</p><p>　　表2-2 質量控制表</p>&

79、lt;p>　　2.3.4質量改進目標</p><p>　　汽車前軸機加工質量改進同樣可采用因果圖來分析出各部位尺寸的波動情況，及各因素對不合格的影響。再通過現(xiàn)場調(diào)查和其它方法對各種原因進行驗證，找到影響產(chǎn)品質量的主要原因，并制定對策予以落實。具體因果圖如圖2－8所示。</p><p>　　圖2-8 尺寸波動因果圖</p><p>　　具體質量目標：前軸機加工綜

80、合廢品率≤0.38%。</p><p><b>　　2.4小結</b></p><p>　　汽車前軸制造工藝復雜，質量控制環(huán)節(jié)多，根據(jù)其特點本章制定了一系列具體的汽車前軸制造工藝規(guī)程和具體的質量控制方法，能夠滿足汽車前軸的制造需要。</p><p>　　第三章 汽車前軸用主要模具質量控制方法</p><p>　　3.1

81、前軸生產(chǎn)所用的主模具</p><p>　　汽車前軸生產(chǎn)所用的模具主要采用5CrMnmO材料熱作模具鋼。主要有輥鍛模（1道次、2道次、3道次）打彎終鍛模、切邊模、熱校正模。各種模具的設計質量很重要，對于輥鍛工藝來說，輥鍛模的設計質量問題是所有設計者最頭痛的問題。在保證設計質量的情況下，各種模具質量檢驗及控制方法，可采用按控制過程編號—控制過程—控制過程描述—過程監(jiān)測—模具特征—質量控制要求—技術控制要求—檢測技術—

82、硬度檢測—檢驗要求—結果反饋—反應計劃編制成表格的形式進行控制。</p><p>　　3.2鍛模質量檢驗及控制</p><p>　　表3-1 鍛模質量檢查控制單</p><p>　　3.3打彎模模具質量檢驗與控制</p><p>　　表3-2 打彎模質量檢測控制單</p><p>　　3.4平鍛模模具質量檢驗與控制&l

83、t;/p><p>　　表 3-3 平鍛模質量檢測控制單</p><p>　　3.5切邊模模具質量檢驗與控制</p><p>　　表 3-4 切邊模質量檢測控制單</p><p>　　3.6模具返修工藝規(guī)程</p><p>　　模具返修問題是目前所有汽車前軸生產(chǎn)廠家最關注的問題之一，如果返修及時和返修質量好，不斷能提高前軸的

84、質量還是延長模具的使用壽命、降低生產(chǎn)成本。為保證鍛件質量合格，使模具始終保持良好的工藝狀態(tài)，做好模具日常維修工作，特制定以下模具返修工藝規(guī)程。</p><p>　　1、終鍛模、熱校正模：</p><p>　　（1）生產(chǎn)5000鍛件以內(nèi)：當鍛件在壓型方向上尺寸超過上偏差2—5mm時，需對模具型腔側壁磨損部位及時修復。</p><p>　　當鍛件在寬度方向上尺寸超過上偏

85、差1．5—3mm時，需對模具型腔底部磨損部位及時修復。終鍛模橋部平面下降1．5—5mm后，應及時焊補。終鍛模鎖扣錯模時，應及時修正。以保證鍛件不肥大，外觀合格，錯模量在鍛件圖要求的范圍內(nèi)。當鍛件瓜頭橢圓、偏大時，應 補焊后上電極或數(shù)控修復。</p><p>　?。?）生產(chǎn)10000鍛件以內(nèi)：①模具型腔若出現(xiàn)上述情況，并且伴有明顯龜口、裂紋、破損、鎖扣磨損等，應用氣刨刨去龜口等不良區(qū)域。②焊前需對模具預熱，進爐

86、加熱(300—400℃四小時)。③仔細焊接型腔側壁及底部(包括脖子、大彎區(qū)、工字梁等)，不得有氣孔、夾渣等。④完工后返爐400℃回火消除內(nèi)應力(時間：4小時)。⑤送入后方車間用數(shù)控根據(jù)圖紙加工型腔。</p><p>　?。?）生產(chǎn)10000鍛件以后：滿焊型腔側壁，(底部若無明顯磨損、裂紋，可不焊)，并及時焊補鎖扣，退火后送后方數(shù)控降面(單邊5mm)、修鎖扣、按圖紙加工型腔。</p><p>

87、;　?。?）經(jīng)4—5次降面，約生產(chǎn)鍛件5萬件后，視情況將模塊加墊板達到模塊封高標準尺寸，或改制成小品種鍛件終鍛模，最后直到報廢。打彎模須作相應的處理，以配合對應的封閉高度。</p><p><b>　　2、彎曲模：</b></p><p>　　（1）當彎曲模支點與圖紙尺寸相比，磨損量超過2mm時，應補焊后修磨。</p><p>　　（2）彎曲模

88、使用超過1萬件時，應采用熱鍛件樣板檢查，當不合間隙超過1．5mm時應補焊返修。</p><p>　?。?）當鍛件彎曲后形狀與終鍛模不吻合時，為防終鍛時二次邊及刮傷，應檢查上、下彎曲模是否有明顯磨損，尤其是脖子大彎區(qū)、鋼板外角過渡區(qū)、瓜頭等部位，若有，應及時修復。</p><p><b>　　3、切邊模：</b></p><p>　　（1）檢查刀

89、口是否磨損，若工件飛邊鋸齒大于1．．5mm以上，應對刀口補焊修磨。</p><p>　?。?）每生產(chǎn)1萬件以上，應對上芯模型腔部位進行檢查，型腔寬度尺寸磨損超過2mm以上需加工返修以防工件切傷。</p><p>　?。?）工件切傷深度大于1．5mm以上時應及時調(diào)整切邊刀口間隙，或修磨刃口。當前軸存在飛邊連皮或鈍口，應修磨，或者更換刃口。</p><p><b&

90、gt;　　4、輥鍛模：</b></p><p>　　（1）當鍛件在壓型方向上尺寸超過上偏差時，需對模具型腔側壁磨損部位及時修復。</p><p>　?。?）當鍛件在寬度方向上尺寸超過上偏差時，需對模具型腔深度方向及時修復。</p><p>　?。?）當輥鍛模表面出現(xiàn)嚴重拉塌、熱疲勞、凹坑時，應及時修復。當模具使用過程中出現(xiàn)局部輕微裂紋時，可先用砂輪打磨再

91、局部補焊拋光，然后使用。</p><p>　　（4）當輥鍛模型腔尺寸超大，圓鋼用料尺寸增加時，應及時滿數(shù)控修復。每生產(chǎn)1萬件后應檢查模具內(nèi)圓、壓痕情況，應補焊內(nèi)圓后上車床修復，防止模膛破裂。</p><p>　　3.7防止模具開裂措施</p><p>　　汽車前軸用生產(chǎn)模具作為熱作模具鋼，在高溫時具有很強的抗打擊力，耐磨性，但在低溫時受重大打擊力時很容易開裂。在冬天

92、一般生產(chǎn)前首先要對模具進行預熱，可采用電阻絲加熱或熱傳遞補進行加熱。對前軸輥鍛工藝來講，采用熱傳遞加熱便捷實效，就是生產(chǎn)前先加熱幾根廢料原鋼到1000°左右，貼合在上下模中間進行預熱20-30分鐘，即可達到預熱效果。</p><p><b>　　3.8小結</b></p><p>　　汽車前軸生產(chǎn)用主要模具質量可分為：設計質量與過程質量，在不斷提高和完善質量

93、下，進行合理有效的質量控制，就能很大程度上保證汽車前軸的質量。</p><p>　　第四章 全文總結與展望</p><p>　　本課題制定了一整套汽車前軸及其模具質量控制技術，具體實用。對于制造業(yè)高速發(fā)展的今天，仍需不斷改進和完善。比如對輥鍛工藝來說，就需要得到進一步的改進和完善。</p><p>　　綜上，本文主要研究了汽車前軸及其模具的質量控制技術，取得的主要

94、成果包括：</p><p>　　制訂了完善的汽車前軸產(chǎn)品質量檢測標準及規(guī)范，提高了產(chǎn)品出廠質量；</p><p>　　制訂了汽車前軸主要生產(chǎn)模具的質量檢測規(guī)范，提高了模具質量，延長了模具使用壽命。</p><p>　　但是，隨著新產(chǎn)品的不斷研發(fā)，所遇到的質量問題層出不窮，同時隨著競爭的日益激烈，對產(chǎn)品質量的要求也越來越高。因此，有必要深入研究不同類型產(chǎn)品的質量控制技

95、術，抽取出共性的質量控制技術，進而制訂一套完備的、具備廣泛適用性的質量控制規(guī)范，進而建立起一套完善的產(chǎn)品及模具質量控制體系。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本人此次論文得以順利完成，首先感謝xx學各位領導親自到本公司為本人講解指導。特別感謝指導老師xx教授，指導本人一步步完成論文。感謝他對本人完成英文翻譯、開題報告、目錄及論文的指導與修

96、改！并要感謝同組設計者xx兩位同事對本人的幫助，幫助本人查找資料，提供信息等具體事宜。</p><p>　　通過此次完成畢業(yè)論文設計，本人受益匪淺，對汽車前軸及其模具的質量控制有了更深一層的認識。對論文中所涉及到其他領域的知識也有過很好的學習機會。為此，再一次感謝他們！</p><p><b>　　（姓名）</b></p><p><b&

97、gt;　　20XX年XX月</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　夏巨諶，韓風麟，趙一平．《中國模具設計大典》第4卷鍛模與粉末冶模具設計．南昌：江西科技出版社2003．</p><p>　　夏巨諶．《模鍛工藝及鍛模設計》．武漢：華中科技大學出版社，2006．</p><p>

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