這根製造業最重要的橋，你了解嗎？

車橋是汽車重要的元件之一，它通過懸架與車架（或承載式車身）相連接，其兩端安裝車輪。車橋的作用是承受汽車的載荷，維持汽車在道路上的正常行駛。不論是普通的燃油汽車還新能源汽車，每一輛汽車都需要車橋，因此車橋的需求數量非常大。這些年來，國內大批企業紛紛進入車橋市場，但在加工精度、壽命、承載能力等方面，大部分產品與國外先進企業相比，仍存在著很大差距。一根車橋怎樣儘快與國際水平「接軌」，是我國車橋生產企業普遍面臨的重大課題。所以今天夾具俠就與大家一起，分析車橋的市場現狀，探討車橋的工藝優化。

一、車橋市場現狀

21世紀以來，我國商用車經歷了一個快速上升之後又逐步趨於平穩的過程。2010年前，我國商用車整體呈現快速增長態勢，幾乎所有車型都表現出較好的發展態勢，雖然2010年後部分車型呈現增速回落勢頭，但依然還是處於遠高於新世紀前的水平。從2000年、2005年、2010年和2014年幾個關鍵節點看(見下表)，「十五」和「十一五」是我國商用車發展的關鍵時期。但進入「十二五」後，在國家宏觀政策導向由「保增長」向「調結構」轉移的過程中，無論是貨車還是客車，多種車型的增速都受到了抑制，尤其是代表性車型重型載貨汽車降溫最為明顯。雖然與此相對應的大型客車仍有增長空間，但因為總體基數跟輕客數量不可同日而語，對商用車總體走勢影響有限。

2005年後，在商用車行業快速發展的過程中，我國車橋行業也進入新一輪的發展時期，為了緊跟商用車發展步伐，相關車橋生產紛紛通過技術改進、跑馬圈地等提升產能。中國重汽集團公司2002年將原來的車橋廠、產品試製廠、工具廠橋殼生產線以及齒輪廠整合，整體搬遷至中國重汽載貨汽車工業園，2009年7月7日再次搬遷到濟南高新技術開發區；華菱車橋項目從2005年開始啟動，2008年下半年正式投放市場，2009年生產各類中後橋近6萬根，自製率達到90％以上；一汽青島海通車橋項目2011年3月落戶四川，山東蓬翔車橋2011年3月在蕪湖奠基。而隨著商用車市場需求的變化，這些車橋生產企業也將面對新的挑戰。

二、工藝分析

車橋功能是傳遞車架(或承載車身)與車輪之間各方向作用力，因此它的精度直接影響著汽車的綜合性能，為滿足汽車行業對高精度車橋的大批量需求，加工對每一道工序的加工切削參數的合理性、工藝過程的正確性要求非常嚴格。下面以某汽車中橋對其加工工藝進行詳細的分析說明。

2.1：確定加工方案

下圖是某汽車中橋零件圖，從圖中可以看出該零件的兩端為旋轉軸類，也是該零件的基準(即A、B基準)，零件上的所有尺寸均與兩端關聯，因此利用機械加工工藝學上的「互為基準原則」和「基準先行原則」，確定了其加工方案，即工藝流程如下：先分別加工兩頭內孔及端面，再加工兩頭軸外圓，最後加工中間琵琶孔及端面。

2.2：設備選型

工件特性：長度為2072mm，寬度約540mm，鏜孔直徑約445mm。加工設備選型：常理下，加工此類工件以卧式加工中心為第一選擇，與眾多工藝人員和機床操作工一起討論，還是認為加工此類工件選擇卧式加工中心最為合理，但卧式加工中心價值比較昂貴，加工成本過高。隨後，通過多次與資深工藝人員和經驗豐富的機床操作人員一起探討、研究，決定採用以「經濟最大化、性價比最高化」為原則進行設備選型，即立式加工中心配備CNC數控轉檯的工件加工方案。

三、夾具設計

因為要加工φ445mm琵琶孔與φ110mmN7孔及其各自端面上的螺紋，從圖1中可以看到φ445 mm琵琶孔與φ110mmN7孔分別在兩個相互平行的平面上，加工完一個平面後，工件需要旋轉180°後來加工另外一個平面，若使用分工序或翻轉夾具的方法加工，加工出的工件精度低、一致性差、效率不高、工人的勞動強大、發揮不出加工中心的高效、快速、穩定的特點。所以選用立式加工中心配CNC數控轉檯來實現一次裝夾完成對琵琶孔和端面及後蓋孔的全部加工內容，在裝夾方面分別由A、B基準用V型鐵和614mm尺寸左面定位裝夾，然後再分別連接在CNC數控轉檯和尾架上。

3.1：防止工件在旋轉時丟轉

由於A、B基準表面粗糙度好，它與V型鐵定位面之間摩擦力小，在CNC數控轉檯帶動工件旋轉時容易產生丟轉現象，使得工件旋轉不到位，φ445mm琵琶孔與φ110mmN7孔之間距離：150±0．06mm和106±0．05mm尺寸不能保證，所以在設計夾具時增加夾緊裝置，防止工件在旋轉時丟轉現象。

3.2：防止工件撓曲變形

該工件自重約170 kg，兩定位處(兩V型塊)的跨度為1400mm，工件約2／3的重量在中問部分，在兩個定位塊把工件支撐起之後，工件的中間部分處在懸空狀態，因此，工件在自重的作用下產生中間部分下沉；再者，工件在鏜φ445mm琵琶孔時，由於毛坯孔餘量的不均勻，使得有A、B基準構成的軸線在空間產生各種程度的撓曲變形，從而影響加工出工件的精度。為此，在設計夾具時在工件的下方和側面增加輔助支持裝置，以防止工件的撓曲變形。

3.3：採用液壓夾具

由於該工件的特殊性和結構的限制，若使用機械夾具裝夾工件，操作者在每加工一個工件需要花費約5min的時間來調整輔助裝置和夾具裝置，才能完成工件的定位和裝夾。這樣使得生產效率不高；操作者的勞動強度大。

從提高生產效率和降低操作者的勞動強度方面考慮，採用專用液壓夾具，工件的整個定位和裝夾過程全部由液壓系統來完成，操作者將工件安裝到位後，只需要在機床上執行相應的夾緊代碼，整個夾緊過程就會自動完成，不需要人為地去調整，工件的整個夾緊過程大約為30S的時間，從而，加工一個車橋在該工序上可節約出2.5min的時間。