丁向琴

（南京机电职业技术学院，江苏 南京 210000）

近年来，在我国市场经济迅猛发展的巨大影响下，我国重工业逐渐迎来转型发展的新阶段。在这一背景下，汽车制造业以迅猛的发展态势，成为我国重工业代表性产业。并且基于人们对汽车的消费升级的现实需求，在未来很长一段时间内，我国汽车保有量、产量依然能够保持高速增长的良好发展趋势。这就使得处于汽车产业链中游的汽车传动轴制造企业看到了发展的曙光，在市场的刺激下，汽车传动轴生产制造业也呈现出良好的发展态势。新时期，面对汽车制造业的国际化扩张，科学技术的巨大影响效应逐渐显现，工艺技术升级改革也日益成为汽车制造业的主题。汽车传动轴生产企业，也必须树立技术创新改革发展观，将重点放在汽车传动轴制造工艺上。以显著的技术革新优势，与汽车制造原材料供应企业、传动轴应用整车制造企业一同构建我国汽车产业新发展。

1 汽车传动轴概述

传动轴作为一种万向传动装置存在，凭借自身旋转体少支承、高转速的特点，拥有显著的动力衡优势，起到传递动力的作用。作为汽车机械系统中的一个重要连接部件，汽车传动轴的作用在于与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，主要基于轴管、伸缩套以及万向节三个组成部件相互配合进行工作。一般来讲，汽车传动轴是一种既可连接或装配，并可移动和转动的圆形部件，多选用质量轻盈、抗扭性佳的合金钢管材料制成，同时作为高转速、少支撑的旋转体，出厂前均会进行动平衡测试，以保证其绝佳的传动效果。纵观汽车传动轴的三部分构成，各自发挥着不同的作用。其中，轴管是为了降低汽车传动轴运动过程中的摩擦磨损而存在，类似于轴承，但由于摩擦阻力较大，因而只出现在部分部件的应用上，即轴与承托结构中；伸缩套则发挥了自动调节变速器与驱动桥之间距离的作用。现代工艺处理结构下，花键套与传动轴管连成一体，凸缘叉与花键轴相连，从而有效增加了其耐受力强度，便于挤压成形，满足了汽车传动轴在大转矩工况下的运动需求；万向节保证了变速器输出轴与驱动桥输入轴的等角速传动，包括十字轴、十字轴承和凸缘叉等几个部件。

2 汽车传动轴制造工艺

2.1 双头加压成形工艺

在整车生产制造当中，传动轴作为关键部件存在，其性能情况对汽车的操控性能、燃油经济性、驾驶安全以及制造成本等都构成了直接的影响。在以往的汽车传动轴生产中，多采用传统车削制造工艺进行传动轴的塑形。虽然这种工艺操作简单，但却对金属原有的流线造成了破坏，容易导致切口处应力过于集中。此种情况的出现，不仅降低了传动轴使用寿命，更大大增加了传动轴运行过程中安全事故的发生率，对汽车的驾驶安全造成了极为不好的影响。

而双头加压成形工艺的出现，则使上述问题迎刃而解，能够提升传动轴各方面的性能。并且相比较传统成形工艺而言，双头加压成形工艺采用高温铸造成型的方式，因此成本更低，且能够实现大规模生产，有助于传动轴生产制造效率的提升。就工艺流程而言，在双头加压成形工艺的作用下，传动轴需要先后经历热轧棒料下料、平头倒角、退火软化、表面清理及润滑、冷挤压、退火软化、表面渗碳、表面淬火、低温回火等多个不同的环节。当工件表面碳含量达1%左右时，再经表面淬火、低温回火处理，就可以得到颗粒状碳化物，具有较好的耐磨性、硬度，可以满足不同环境下传动轴的运行需要。

2.2 焊接工艺

在汽车传动轴制造中，焊接始终作为关键一环存在，焊接工艺应用情况与传动轴动平衡特性、使用寿命、传动强度等息息相关。就当前传动轴制造而言，采用的焊接工艺主要有两种，即CO2气体保护焊、摩擦焊。但受各种因素的影响，这两种焊接工艺在操作过程中，都会不同程度出现熔化不均匀、金属飞溅、气孔、接头变形等问题，对传动轴传动性能的发挥构成了不好的影响。

在此种情况下，一种新型的焊接技术出现，并逐渐取代传统焊接工艺地位，受到传动轴制造人士的一致认可。这种工艺技术即激光焊接工艺，它采用高能量密度的激光束，通过控制激光束的峰值功率、能量、宽度、重复频率等相关参数，来对传动轴工件表面进行激光辐射加热，随着热量由外耳内的不断传导、扩散，达到工件特定熔化值，以实现焊接目的。相对于传统焊接技术，激光焊接效率更高、速度更快，并且基于激光束的可控性，焊接过程中热量影响区域更小，这使得焊接缝也较小表面无明显气孔、变形情况出现。但通过不断地实践，我们也发现，尽管激光焊接具有种种优势，但在焊接的起始点位置，总会出现凹坑。又由于传动轴是一种少支撑、高转速的旋转体，因此，凹坑的出现会增加传动轴高速运转过程中裂纹的发生率，对传动轴性能造成不好的影响。此种情况下，操作者可采用调整激光束功率值的办法来改善焊接质量。如一般情况传动轴焊接完成一圈，需要6s，这时可在起弧区设置0.3s的功率缓升，紧接着，恒定功率4kW焊完一圈，将收弧区缓降0.3s叠加在起弧区，以保证焊缝叠加后的功率能使试样焊透而又不至于过烧，达到最优焊接质。

2.3 旋锻工艺

旋锻工艺简而言之就是一种通过旋转锻压机进行塑形、加工的制造工艺。基于旋转锻压机本身拥有轧制、锻造两方面优势，因此可以在无震动、平稳的工作状态下，实现锻造对象的局部变形。同时，由于旋锻工艺操作简单，具有很好的工艺适用性，可以被充分运用在旋压机、卷板机、成形轧制机、多辊矫直机中，因此，相比其他工艺技术而言，旋锻工艺更适用于机械自动化生产。汽车传动轴基于自身功能特点，决定了其必须通过采取轴杆中空化亦或是缩短轴杆长度的办法达到减重的目的。传动轴的这一制造特性，决定了它需要一种如旋锻工艺一般的制造工艺，来帮助传动轴实现表面加工粗糙度、差值的降低，实现精细化塑形加工制造，由此来促使传动轴达到轻量化设计目标要求。目前我国汽车制造行业基于绿色节能生产的目标要求，已经形成了成熟的冷旋锻成形技术，以管件来替代实心棒，可在不产生耗损的情况下，实现50%的减重。

3 汽车传动轴制造业发展趋势

未来发展进程中，随着整车制造工艺的不断升级，以计算机网络、信息技术为代表的先进技术优势逐渐显现，各种传统制造工艺也必将被先进技术所取代，从而走向自动化制造加工的道路。尤其是面对全球迅猛发展的汽车制造工业，汽车日产出量始终保持匀速上升的良好发展态势。这为传动轴制造企业带来了供不应求的市场订单，为达到订单制造要求，传动轴制造企业要尽快提升企业制造生产效能，将自动化生产从某一环节拓展至整个传动轴生产制造流程中，确保生产制造工艺流程的精准。

目前，在汽车传动轴制造生产中已经出现了以i5自动化数控机床、六轴机器人等为代表的一系列变革，使传动轴能够从上料、车削、铣削、铣齿、淬火、检测、装运等实现智能流程化管控。这些变化不仅大大减少了传动轴生产加工工序，促进了生产效率的提升，在智能监控的作用下，更大大提高了传动轴加工精度，为汽车制造业的转型升级奠定了坚实的工艺技术基础。

4 结语

综上所述，传动轴作为汽车制造一个关键的零部件存在，先进的传动轴制造工艺能够保障传动轴性能，使汽车整体质量有所保障。在未来的发展中，汽车传动轴制造企业要立足当前行业发展需要，开展积极的制造工艺技术创新改革工作，将关注的视角对准全球智能化、网络化、数字化发展趋势，结合传动轴制造业的实际情况，积极推进与信息技术的深度融合对接，为我国汽车制造业的转型升级做好充足的准备。