[00816596]高性能商用汽车前轴锻件生产关键技术研发

该项目属机械工程领域。 汽车前轴是汽车底盘的重要组成部分，在整车中起承重、支承、转向的功能。汽车前轴是A类保安件，其位置在驾驶室下方，如前轴出现问题，将导致车毁人亡，直接威胁驾驶员和乘坐人员的人身安全。前轴制造的难点主要存在于锻造成形工艺与热处理。前轴锻件为汽车上最大的锻件，长度长达2000mm，重量高达130kg，制造难度主要有以下几点： 1、锻造工艺非常复杂，金属流动困难，前轴的板簧面等部位金属填充饱满难度大。 2、前轴横截面大，且各部位截面尺寸差异梯度大，从而导致一方面前轴淬透性较差，另外淬火后前轴各部分力学性能差异大，且难以控制。 3、前轴疲劳寿命要求高。 针对上述制造难点，该项进行了以下研发： 1、运用基于缺陷遗传的工艺分析法与基于性能优先的锻造预留量法，通过工艺优化，成功在63MN摩擦压力机上成功锻打出130kg的CK5G高性能汽车前轴，与国内普遍需要采用80MN压力机成形工艺相比，设备投资少，材料利用率达到了90%以上，且尺寸精度和尺寸稳定性好。 2、基于前轴截面性能要求差异，进行变截面前轴差异化热处理，开发了分层淬火技术和超声波辅助淬火技术，并在淬火之前进行余温正火，从而进一步细化调质处理后晶粒组织。通过上述该项目发明的热处理工艺，热处理后前轴金相组织回火索氏体1-2级，晶粒度7-8级，锻件晶粒尺寸降低2～5个级别，并实现了前轴力学性能可控差异分布，提高了前轴疲劳强度寿命。 3、为了提高喷丸性能，创新性的开发了仿形数控表面强力喷丸工艺，建立了各喷丸工艺参数与前轴疲劳寿命之间的关系，大幅度提高了前轴疲劳寿命，前轴台架实验疲劳寿命达到了90万次以上。 通过上述技术研发实现了前轴的批量化生产，该公司生产的产品具有尺寸精度高，疲劳寿命好等特点，前轴产品受到了市场的广泛好评。A5S、DH401、30N等产品市场份额由原来的56%提高至90%，D848、153、K59Q0、CK5G等成为一汽青岛、东风商用车、中国重汽、安徽安凯北汽福田等主机厂的独家供货产品。 该项目获授权中国发明专利3项，发表论文5篇，近三年实现利税1.4亿元，形成了高性能商用汽车前轴锻件制造自主开发创新能力，促进了中国大型锻件的成形制造技术升级。