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图1.1 汽车转向轴与转向柱等系列产品
第1章 绪 论
1.1课题背景和意义
随着汽车工业的快速发展，人们对于汽车节能、舒适与可靠性的要求越来越高。而万向传动轴中万向节的设计装配不良将产生震动和噪声，还可能导致万向传动轴的过早损坏。
节叉作为万向节中的重要零件，节叉的设计合理性与加工工艺中的尺寸精度是会直接影响到万向节的装配。如果节叉的设计不合理，或者在加工工艺流程中尺寸不良将使生产的万向节在出厂检测中直接报废。
在节叉的生产过程中对其生产工艺流程和尺寸检查过程进行研究，能提升生产的节叉的良品率，提升生产经济效益。
1.2课题内容
笔者实习单位是威尔伯转向系统(南京)有限公司，主要业务为汽车转向轴与转向柱等系列产品的生产，如图1.1所示。为宝马、奔驰等汽车品牌提供配套产品，年销售额约为两亿元人民币。 笔者于2014年12月1日来到公司实习，在公司笔者顶岗实习的岗位是立式加工中心的操作员，在岗位上主要生产的零件是节叉。
本文基本内容包括了节叉在立式加工中心上进行外形加工、在研磨机中研磨改变表面粗糙度、用拉床拉出顶孔的花键、用清洗机洗去冷却液与研磨液残留物的加工工艺流程与节叉和万向节在质检过程中的主要尺寸与技术要求，突出讲述的是加工中心对于外形的加工和尺寸检测，对于生产流程中的其他多项工艺，笔者尽可能给以相关的涉猎。
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1.3课题关键问题
节叉作为万向节中的重要零件，节叉的设计合理性与加工工艺中的尺寸精度是会直接影响到万向节的装配。如果节叉的设计不合理，或者在加工工艺流程中尺寸不良将使生产的万向节在出厂检测中直接报废。每一点小小的质量问题都可能造成后续的加工问题，工艺流程的合理与规范是保证产品良品率的基础，而尺寸检验也控制节叉良品率的一种有效手段。
在节叉的生产过程中对其生产工艺流程和尺寸检查过程进行研究，能提升生产的节叉的良品率，提升生产经济效益。
由于笔者的岗位关系，论文中涉及的生产流程和尺寸检测都比较偏向加工中心方面进行论述，对于生产流程中的其他多项工艺，笔者尽可能给以相关的涉猎。
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图2.1 节叉毛胚UG图 (1)
成分 含量 %
第2章 万向节零件-节叉的工艺分析
2.1节叉作用
本文中的节叉是宝马C级汽车底盘转向轴上的万向节的零件，它位于转向传动轴的顶部。主要作用一是传递扭矩，使汽车获得转向或前进的动力；或是汽车的后桥钢板中的弹簧处在不同位置时，由万向节可以调整传动轴的长短及其位置。节叉的两个叉头部位上有两个Φ15.018mm至Φ15.000mm的孔，用于安装滚针轴承并和十字轴相连接，起万向联轴节的作用。零件顶部圆内孔为Φ20mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，作用是传递转向动力。
2.2节叉毛坯
节叉的毛坯是亚太轻合金有限公司提供的6061系列的铝合金铸件，如图2.1与图
2.2所示，其力学性能如下： 屈服强度 抗拉强度 延伸率 布氏硬度 σs=296MN/m2 σb=350 MN/m2 δs=20% HB=155 化学成分如下：
Cu Si Fe 0.70 Mn 0.15 Mg 0.80~1.2 Zn 0.25 Cr 0.04~0.35 Ti 0.15 0.15~0.4 0.4~0.8 共 42 页 第 5 页
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图2.2 节叉毛胚UG图 (2)
2.3节叉工艺尺寸分析
2.3.1结构分析
图2.3为节叉的零件图，节叉主要是由尾端的两个叉头与顶端的一个内有花键的圆套筒孔组成，其各部分的大致作用如下：
a.节叉尾端的两个叉头部份上有两个直径为Φ15.018mm至Φ15.000mm的轴承孔，用来安装滚针轴承与十字节，起到万向连轴节作用；
b.在节叉顶端和花键套筒孔相联的3mm大小的切槽，起到过渡联结与减轻零件质量还有防止零件受阻变形的作用；
c.顶端有一个直径为Φ20mm的花键套筒孔与转向传动轴上端部花键轴相互配合，以用来传递转向动力。
d.零件D面有个直径为Φ8.1+0.15mm的锁紧孔，作用是紧固装配零件。
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图2.3 节叉零件图
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