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摘 要

一批用于加工重型卡车后桥的钢材，经过高温锻压后于折弯处出现多处开裂。虽经调整锻压工艺，开裂现象依然存在，且随着锻压温度的提高，开裂现象有所缓解，经过考察，这些车后桥锻压件的开裂位置完全相同，为了解锻件开裂的真正原因，我们对用于锻压的钢板的化学元素进行了分析及对其机械性能进行了检测，并且通过电镜对锻件断口形貌进行了微观分析，钢板的化学成分及机械性能各项指标合格，但锻件的表面存在大量的孔洞，最终通过对所学知识的运用分析出了最终的结论，孔洞作为材料的内部缺陷，不仅降低钢板的高温承载能力，而且也是高温下断裂的启裂源，是导致钢板热锻压成型开裂的最根本原因。

关键词： 锻件 热冲压 孔洞 开裂

Heavy truck rear axle hot stamping cracking reason analysis

ABSTRACT

A group of steels which used for processing of heavy truck rear axle,appearing multiple cracking in the bend after the high temperature forging.Adjusted after forging process,the cracking phenomenon still exists,and with the improving of the forging temperature,the cracking phenomenon eased.Through investigation,and positions of these rear axle forging exactly the same. In order to understand the real reason that why the forging cracking happened,We were analyzed the chemical elements of the forging steels and tested the mechanical properties.And analyzed the fracture morphology of forging by electron microscopy.The chemical compositions and the indicators of their mechanical properties were qualified.But there are a lot of holes in the surface of the forging.Ultimately through analyzing and the application of what we have learned did we make a conclusion.Holes,as the internal defects of the material,Not only reduce the high temperature bearing capacity of steel sheet,but also were the crack initiation source of high temperature fracture,which were the fundamental reason of the cracking.

Keywords:Forging;Hotstamping;Hole;Cracking.

目 录

摘 要 1

ABSTRACT 2

目 录 3

第一章 引言 5

1.1 后桥介绍 5

1.1.1 后桥定义 5

1.1.2 后桥分类 5

1.1.3 工作基本原理 6

1.2 热冲压成型技术 7

1.2.1 热冲压技术 7

1.2.2 热冲压用钢 7

1.2.3 热冲压技术前景 8

1.3 冲压开裂原因分析 9

1.3.1 本文研究方法 9

1.3.2 本文研究意义 9

第二章 检测分析 10

2.1 化学元素分析 10

2.1.1 合金元素的作用 10

2.1.2 合金元素对铁碳合金相图的影响 12

2.1.3 合金元素对钢热处理的影响 13

2.1.4 合金元素对钢加热和冷却时相变的影响 14

2.2 机械性能检测 16

2.2.1 屈服强度 16

2.2.2 拉伸强度 17

2.2.3 延伸率 18

2.3 检测结果 18

2.4 检测结果分析 20

第三章 开裂分析 21

3.1 宏观分析 21

3.2 微观分析 23

3.3 分析结论 29

第四章 总结与展望 30

4.1 总结 30

4.2 展望 30

参考文献 32

致 谢 35

第一章 引言

1.1 后桥介绍

1.1.1 后桥定义

后桥，就是重型卡车后面的那根车桥，有些车是前桥驱动，有些车是后桥驱动，也有些车是四轮驱动。如果说后桥是驱动桥的话，那么前桥就是随动桥，只起到一个承载的作用。后桥，说白了，就是连接两个车后轮所使用的那根车轴。通常情况下，前桥是由转向器，避震弹簧，平衡轴等部分组成的。而后桥是由传动齿轮，驱动轴，减震器等部分组成。对于一些多轴的大型车辆来说，后桥还细分为驱动后桥和无驱动后桥。无驱动后桥并没有传动轴连接，不属于驱动轮的部分。通常无驱动后桥存在于重型卡车，牵引车上。后桥的主要作用是固定两个半轴和差速器，然后将主轴传递过来的动力，通过差速器传递到两个半轴。这样的话，两个动力车轮就可以不同步的运行了。后桥可以传递车轮与车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面所带给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车平顺行驶。下图为车后桥的结构示意图。

1.1.2 后桥分类

根据后桥的悬架形式，可以把后桥分为整体式后桥和断开式后桥。

整体式

整体式后桥配有非独立悬架，如板簧悬架。

断开式

断开式后桥配有独立悬架，如麦弗逊式悬架。

后桥中心概述

当后桥作为驱动桥的时候，后桥中心设有一个大鼓包。而大鼓包的内部，是用来安装差速机构以及减速齿轮的，所以需要有一个大鼓包来存放。而当后桥作为随动桥的时候，则没有这一部分。

车桥分类

除了按照悬架形式分类，车桥还可以按其作用进行分类，按照车桥的作用，可以把车桥分为转向桥，驱动桥，随动桥，转向驱动桥等。

1.1.3 工作基本原理

后桥的基本工作原理是：首先从汽车的发动机把动力传递到变速箱，通过变速箱进行变速之后将动力传递到后桥上的齿盘上。差速器在调整汽车两边轮胎的转速还有提高汽车转弯机动性方面有十分重要的作用。

差速器是由两个半轴齿轮，两个行星齿轮以及一个齿轮架组成。其主要的作用是，当汽车在一些不平整的道路行驶或者弯道行驶的时候，使左右两个车轮可以以不同的转速转动，这样就可以避免因地形造成的车胎打滑等问题，保证了车轮可以做纯滚动的运动。下图为差速器的结构示意图。

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