[发明专利]一体式商用车轮间差速器焊接制造工艺

说明书

本发明提供了一种一体式商用车轮间差速器焊接制造工艺，涉及汽车技术领域，采用的方案是：S1、激光清洗；S2、伺服压装；S3、端跳检测；S4、焊前预热；S5、视觉检测；S6、激光焊接；S7、焊缝清渣；S8、自然空冷；S9、端跳检测；S10、超声波探伤。本发明带来的效果是：可降低焊接前工件坡口加工精度及装配间隙允差要求，实现两种难容材料的焊接，焊缝成形更美观、质量更稳定、强度更高，且可实现自动化焊接，焊接效率可显著提升。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种一体式商用车轮间差速器焊接制造工艺。

背景技术

差速器是汽车主减速器总成的重要构成部分，主要由差速器壳和从动锥齿轮及一些轴承行星齿轮组装而成。主流差速器壳和从动锥齿轮间通过螺栓连接，加工工序多，质量较大，螺栓头露出从动锥齿背部平面形成一定凸起，在车辆高速运转过程中容易在凸起部位甩动主减齿轮润滑油，增加转动阻力，造成发动机油耗上升、主减速器润滑油温较快上升、主减传动系统效率降低。应用激光焊接差速器盖、差速器壳和从动锥齿轮，取消了连接螺栓，省去了零件螺纹孔加工和螺栓装配，减薄减重了差速器盖、差速器壳及从动齿轮较厚部位。

现有焊接技术如申请号为2018102956427的中国专利公开了一种差速器总成的焊接工艺，包括以下步骤：(1)准备好可相互匹配的差速器壳体和差速器齿轮，(2)激光清洗，(3)压装；(4)焊丝填充、激光点焊，(5)圈焊，(6)清理焊缝，(7)超声波探伤(8)磨齿。虽然这种焊接工艺加工而成的差速器总成精度较高，但是，该工艺对工件焊接坡口精度要求高，工件装配间隙允差要求高，且激光焊接时无惰性气体保护，焊缝外观差，质量不稳定，强度低。这便是现有技术的现状。

因此，针对上述现有技术存在的现状，研发一种一体式商用车轮间差速器焊接制造工艺是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提出并设计一种一体式商用车轮间差速器焊接制造工艺，能够降低焊接前工件坡口加工精度及装配间隙允差要求，实现两种难容材料的焊接，焊缝成形更美观、质量更稳定、强度更高，且可实现自动化焊接，焊接效率可显著提升。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一体式商用车轮间差速器焊接制造工艺，主要包括以下步骤：

S1、激光清洗：使用激光清洗机去除差速器壳、差速器盖和从动锥齿轮焊接部位表面的油污和磷化膜。激光清洗后，使用工业酒精将焊接部位擦拭干净，将焊接部位的油污、铁锈等杂质清洗干净，避免焊接出现爆孔、夹渣等缺陷。

S2、伺服压装：使用专用工装夹具进行装配，采用磁感应加热进行分总成热装，热装温度为60-80℃，压装力为8-12KN，优选为10KN，装配顺序为：加热齿轮→装入下差壳→压紧→加热下差壳→装入上差壳→压紧，装配完毕后使用塞尺测量工件装配后间隙，间隙允许在1mm以内。

S3、端跳检测：装配完毕后,将工件空冷至室温，再使用三坐标进行测量，以差速器盖圆柱面作为基准参考，测量从动锥齿轮的平面度和端面跳动。

S4、焊前预热：根据差速器及从动锥齿轮不同材料，确定预热控制温度；对焊接部位进行焊前预热，避免焊接产生裂纹。

S5、视觉检测：使用机器人视觉检查工件装配间隙，调整焊接时送丝速度。以确保满焊。

S6、激光焊接：摆动激光填丝焊设备进行Ar保护激光填丝焊接，采用光纤激光功率为3.5kw，采用高镍焊丝，焊丝型号为CMC-61N（φ1.0mm）焊丝，焊接QT600差速器盖和22CrMo差速器壳及被动锥齿轮两种难容材料的工件，机器人KUKA60RH将以4-5m/min的送丝速度及1.2m/min焊接速度在Ar气保护下将差速器壳5、差速器盖1和从动锥齿轮4的接触面采用圈焊的方式焊接差速器壳5、差速器盖1和从动锥齿轮4的所有接触面；焊接结束后，为保证焊接质量，需保温1h左右；

S7、焊缝清渣：使用刷子清理焊缝，清除焊缝周围的焊渣。