焊件焊前清洗与压装:
激光焊接对焊件的清洗程度有一定要求,清洗的洁净度直接影响着焊缝的质量。焊缝处如果存在油污、铁锈及其它杂质,则易产生气孔等缺陷。
生产中应采用机械化清洗方式,采用浸洗、喷淋或二者相结合的方法进行清洗,常规清洗设备即可满足要求。
清洗后的齿轮焊件焊前应进行压装(将需焊接的焊件压合在一起)。压装时,要注意压配面机械加工的公差配合及压配精度。目前方法有冷压法、热压法,冷压法所需压装力比热压法大,生产中可根据实际情况选择压装方法。
为了获得较深的焊缝深度,同时防止焊缝被氧化,激光焊接时需采用保护气将焊缝上部的等离子云吹散开,并隔离大气中过量氧气的影响,使激光束正常入射至焊接熔地,焊接过程得以连续、均匀地进行;同时,保护气也具有保护聚焦镜不被沸腾的气、液物反喷污染等作用。
激光焊接一般采用基模或低阶激光束,齿轮焊接的主要工艺参数是激光功率、焊接速度和离焦量。对一定的光斑直径,离焦量一定时,焊接熔深随光束功率提高而增加,随焊接速度的增加而降低;离含量对焊接熔深、熔宽和焊缝形状影响很大,甚至可以决定激光焊接的形式。实际应用中,通过调整设备,使各参数合理匹配,注意焊接过程中的监控,可达到稳定的生产的目的。
在普通车加工中,齿轮毛胚件通常被夹持在垂直或者水平的车削机床上。对于自动夹持的夹具,绝大多数不需在主轴另一边加装辅助稳定装置。因为出众的经济性,滚齿加工是一种用于生产外齿轮,圆柱齿轮的切削工艺。滚齿加工不仅在汽车工业中,而且还在大型的工业变速器制造中被广泛运用,但是前提是不会受到被加工工件的外轮廓的限制。
当今为了成功达到齿轮生产中所的精度,在很多情况下,齿面的硬质精加工是的。在量产中,一种很经济有效的加工方式。另一方面,类似于样品加工,当使用可调节的研磨工具时,磨齿加工就会体现更大的灵活性。
电容放电焊接属于电阻焊接加工工艺。电容放电焊接通过很快的电流增加,相当短的焊接时间,及很高的焊接电流来实现。因此,电容放电焊接具有很多优点。对于日益增长的能源价格,电容放电焊接的经济性和性显得尤为重要。
传统的焊接齿轮组件的还不成熟。一方面,其焊缝熔深常偏浅或偏深,焊缝还容易出现气孔,裂纹等缺陷。另一方面齿轮组件在焊接后变形几乎没有控制,变形常常较为严重。而变速箱换挡时,由于齿轮组件的焊接变形,同步器齿套常常不能很平顺地推到相应的齿轮组件上,同步器容易出现换挡振动或噪音,严重时甚至出现冲击,换挡困难或卡挡等严重故障。此外挂挡后,焊接变形还会造成接合齿与齿套的接触不均匀,使得接合齿局部受力较大,会造成接合齿出现断齿失效的风险。
复合齿轮的连接主要有两种方式:花键连接与束焊连接。花键连接是通过内、外花键实现连接,其空刀槽较大,齿轮轴向尺寸大,生产效率低:束焊连接主要是电子束焊和激光焊,它以光滑圆柱体配合连接形式代替花键连接,使空刀槽减小,齿轮体积缩小,车辆减重,生产效率显著提高。其中,变速器齿轮激光焊接技术的发展较快,它也是激光加工的一项重要技术。
采用激光焊接技术进行齿轮总成的连接,可提高变速器齿轮的产品精度,简化产品结构及制造工艺,能方便地满足产品开发与试制中零部件结构的不断调整及样件制造的需要,并有利于设计人员对产品结构进行合理布局,不断提高产品开发与制造水平:同时,由于激光焊接的齿轮结构紧凑,精度和可靠性提高,可减少车辆故障率,并提高车辆操纵灵活性,提高产品信誉。该技术的生产,具有较好的应用效果。