一種加長軸及其制造工藝方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及零部件加工技術(shù)領域，尤其涉及一種加長軸及其制造工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在新產(chǎn)品開發(fā)設計階段，為降低開發(fā)成本及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，在新產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)(數(shù)模)凍結(jié)之前，主要進行新產(chǎn)品概念設計。在概念產(chǎn)品設計階段完成后，為驗證設計方案的可行性，通常需要對設計方案進行相關驗證及基礎數(shù)據(jù)采集工作，此時需要制作相關樣件來進行相關設計方案的驗證。慣用的做法是通過開發(fā)樣件模具來實現(xiàn)樣件制作，但由于模具開發(fā)一方面周期較長，另一方面設計方案還處于驗證階段，存在一定的風險，若此時進行模具開發(fā)會增加產(chǎn)品開發(fā)成本及風險，因此一般不采用開發(fā)模具的方式。
[0003]例如現(xiàn)有汽車上某軸類零部件長為600mm，為了新產(chǎn)品設計開發(fā)驗證需要，現(xiàn)需加長50mm，即總長度達到650mm，以滿足概念樣車試驗要求。對于這種情況，目前的技術(shù)手段為對現(xiàn)有零部件采用直接切斷拉開加長的方式，如圖1所示，將現(xiàn)有零部件沿中線切成兩段，然后在兩段零部件之間焊接上50mm的加長段，省去了加長模具的開發(fā)。但這種方式獲得的加長軸存在以下缺陷:
[0004]一是焊接區(qū)域高度集中，導致焊接應力無法有效釋放，增大了零部件斷裂風險，影響改制后的零部件的使用壽命；
[0005]二是由于制造加工誤差，加長段與原有零部件的同軸度不易保證，使得加長軸的同軸度較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種加長軸及其制造工藝方法，以提高加軸類零部件加長后的質(zhì)量、使用壽命和同軸度。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0008]—種加長軸的制造工藝方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0009]a.選取相同的兩件待加長的原始軸，分別標號為A軸和B軸，將A軸沿縱向中心線切割成等長的Al軸段和A2段;沿B軸縱向中心線向一側(cè)移動預設距離后，畫下與B軸縱向中心線平行的切割線，沿所述切割線將B軸切割成較長的BI軸段和較短的B2軸段；
[0010]b.選取Al軸段和BI軸段備用，并將其中一軸段的一端加工成階梯軸，在另一軸段的端面上加工出于所述階梯軸插接配合的圓槽；
[0011]c.分別在Al軸段和BI軸段相互配合的端面進行開坡口處理，并將Al軸段和BI軸段插接后在對接處進行焊接，形成C軸；
[0012]d.加工保護套，保護套的尺寸滿足其套接在C軸外部后與C軸間隙配合，且在保護套上開設多個塞焊孔，多個塞焊孔沿保護套的周向呈環(huán)形布置；
[0013]e.將保護套套接在C軸上，并將塞焊孔所在圓周與Al軸段和BI軸段的對接處對齊，然后在各個塞焊孔處進行焊接；
[0014]f.在保護套的一端與Al軸段進行焊接固定，另一端與BI軸段進行焊接固定。
[0015]優(yōu)選地，所述加長軸的制造工藝方法還包括以下步驟:
[0016]在Al軸段上加工第一定位銷孔，在BI軸段上加工第二定位銷孔；
[0017]在加工保護套時，在保護套上加工出第三定位銷孔和第四定位銷孔；
[0018]在將保護套套接在C軸上時，將第三定位銷孔與第一定位銷孔同軸對齊，且將第四定位銷孔與第二定位銷孔同軸對齊;然后將第一定位銷穿過第三定位銷孔與第一定位銷孔后焊接固定，將第二定位銷穿過第四定位銷孔與第二定位銷孔后焊接固定，且定位銷的焊接過程在塞焊孔處焊接之前進行。
[0019]優(yōu)選地，所述第三定位銷孔的軸線與所述第四定位銷孔的軸線相互垂直。
[0020]優(yōu)選地，在塞焊孔處焊接時，沿C軸縱向中心線方向，以塞焊孔的最高點為焊接起點，然后沿塞焊孔的邊緣按逆時針方向在每隔90度的位置添加焊液一次。
[0021 ]優(yōu)選地，所述塞焊孔為四個，每相鄰兩個所述塞焊孔之間的夾角為90度，且在焊接時，先對一對相對布置的塞焊孔同時施焊，再對另一對相對布置的塞焊孔同時施焊。
[0022]優(yōu)選地，在第一定位銷和第二定位銷焊接時，沿C軸縱向中心線方向，以對應的定位銷孔的最高點為焊接起點，然后沿定位銷孔的邊緣按逆時針方向在每隔90度的位置添加焊液一次。
[0023]優(yōu)選地，所有焊接操作中的焊接材料均為J506焊條。
[0024]一種加長軸，包括Al軸段、BI軸段和保護套，所述Al軸段上的階梯軸端面與所述BI軸段端面上的圓槽插接配合，并在對接處焊接固定形成C軸;所述保護套套接在所述C軸上并與所述C軸間隙配合，且所述保護套上設有多組塞焊孔，多組所述塞焊孔沿所述保護套的周向呈環(huán)形布置;且所述塞焊孔所在圓周與所述Al軸段和所述BI軸段的焊縫對齊，并在所述塞焊孔處以及所述保護套的兩端分別與所述C軸焊接固定。
[0025]優(yōu)選地，所述Al軸段上設有第一定位銷孔，所述BI軸段上設有第二定位銷孔，所述保護套上設有與所述第一定位銷孔同軸的第三定位銷孔以及與所述第二定位銷孔同軸的第四定位銷孔;第一定位銷穿過所述第一定位銷孔、第三定位銷孔后焊接固定，第二定位銷穿過所述第二定位銷孔、第四定位銷孔后焊接固定。
[0026]優(yōu)選地，所述第一定位銷與所述第二定位銷垂直設置。
[0027]本發(fā)明的有益效果在于:
[0028]本發(fā)明提供的加長軸的制造工藝方法，利用兩根相同的待加長的原始軸作為加長基礎，用以滿足軸的加長長度需求，從兩根原始軸中截取的軸段采用插接的方式連接，提高了加長軸的同軸度，在軸段對接處進行焊接，并使用保護套，利用保護套上的塞焊孔在加長軸的焊縫處焊接固定，并將保護套的兩端同時與加長軸焊接固定，保護套提高了加長軸的強度，降低了加長軸斷裂的風險，利于提高加長軸的使用壽命。
[0029]本發(fā)明還提供了一種加長軸，該加長軸由Al軸段和BI軸段插接配合，具有良好的同軸度，并有保護套在Al軸段與BI軸段的對接處進行保護，優(yōu)化了對接處焊縫的應力分布，提高了加長軸的強度和使用壽命。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，并將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進一步的詳細說明，其中
[0031]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中制得的加長軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例提供的加長軸制造工藝方法的流程圖；
[0033]圖3為本發(fā)明實施例中A軸的主視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實施例中B軸的主視圖；
[0035]圖5為本發(fā)明實施例中Al軸段的主視圖；
[0036]圖6為本發(fā)明實施例中BI軸段的主視圖；
[0037]圖7為本發(fā)明實施例中C軸的主視圖；
[0038]圖8為本發(fā)明實施例中保護套的剖視圖；
[0039]圖9為本發(fā)明實施例中加長軸的主視圖；
[0040]圖10為本發(fā)明實施例中加長軸的爆炸圖。
[0041]其中上述附圖中的標號說明如下:
[0042]1-A軸，2-B軸，3-C軸，4-保護套，5-加長軸，6-第一定位銷，7-第二定位銷；
[0043]n-A1軸段，12-A2段，13-圓槽，14-第一定位銷孔；
[0044]21-B1軸段，22-B2軸段，23-階梯軸，24-第二定位銷孔；
[0045]41-塞焊孔，42-第三定位銷孔，43-第四定位銷孔；
[0046]al-A軸縱向中心線，bl_B軸縱向中心線，cl_B軸切割線；
[0047]a?f_加長軸制造工藝方法的步驟。
【具體實施方式】
[0048]為了使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體實施例對本方案作進一步地詳細介紹。
[0049]參考圖2，本發(fā)明實施例提供的加長軸的制造工藝方法包括以下步驟:
[0050]步驟a.選取相同的兩件待加長的原始軸，分別標號為A軸和B軸，如圖3和圖4所示，將A軸I沿A軸縱向中心線al切割成等長的Al軸段11和A2段12;對于B軸2，沿B軸縱向中心線bl向一側(cè)移動預設距離后，畫下與B軸縱向中心線bl平行的B軸切割線Cl，沿所述B軸切割線c將B軸2切割成較長的BI軸段21和較短的B2軸段22;其中，在B軸2上移動的預設距離等于以下步驟中BI軸段21插入Al軸段11中的距離與原始軸待加長的距離之和。
[0051 ]步驟b.選取Al軸段11和BI軸段21備用，并將其中一軸段的一端加工成階梯軸，在另一軸段的端面上加工出于所述階梯軸插接配合的圓槽;在本發(fā)明實施例中，所述Al軸段11的端面加工成了圓槽13，所述BI軸段的一端加工成了階梯軸23，如圖5和圖6所示。
[0052]步驟c.分別在Al軸段11和BI軸段21相互配合的端面進行開坡口處理，其中，坡口優(yōu)選為V形坡口，然后將Al軸段和BI軸段插接后在對接處進行焊接，形成C軸3，如圖7所示；
[0053]步驟d.加工保護套4，參考圖8，保護套4的尺寸滿足其套接在C