乘用车减振器内活塞杆加工工艺的研究

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减振器是汽车悬挂系统中的重要装置，用于减少车身等部件行驶过程中带来的振动，以改善汽车的行驶平顺性，提高乘座舒适性 ，主要工作原理是悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中多采用液力减振器，其工作原理是当车架(或车身)和车桥间产生振动而出现相对运动时，减振器内的铆接在活塞杆上的活塞进行上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。 减振器对工作环境和性能等方面要求比较高，在不同路况、不同负载、不同车速、不同制动、不同颠簸状态下必须正常工作，不得出现内部活塞杆断裂和液压系统漏油等问题。

根据减振器安装位置不同可以分为前减振器和后减振器，前减振器安装在前轮上，负载大，对车身安全起关键作用，属于安全部件;后减振器安装在后轮上，负载小。图1是前减振器安装位置示意图。图2是减振器的剖视图。

图1 前减振器安装位置示意

图2 减振器的剖视图

活塞杆是减振器里的关键零件，其结构如图3所示。左端螺纹是客户端螺纹，与乘用车底盘相连接；右端螺纹和活塞固定；中间杆部感应淬火处理，研磨后电镀， 镀好抛光或精研磨， 提高其耐磨性和抗腐蚀性。

图3 活塞杆结构

中国乘用车近几年每年生产量2 200万辆左右，每辆车需要4个减振器，每个减振器需要一个活塞杆。OEM市场每年需要活塞杆8 800万支，再加上售后市场，每年需要的活塞杆高达1.2亿根以上，活塞杆需求量大，质量稳定、低成本、高效率的生产模式是众多企业追求的目标。

1 活塞杆的主流工艺流程

活塞杆是以大批量生产模式为主，提高活塞杆工艺稳定性、降低生产成本、提高过程自动化以及先进的生产工艺非常关键。活塞杆材料通常采用C35钢 、C45钢 ，通过冷拔处理提高其抗拉强度和屈服强度，满足使用性能要求。

活塞杆的主流工艺流程图如图4所示。

图4 活塞杆主流工艺流程

其工艺流程介绍如下：

(1)原材料用盘圆料。和传统长棒料比， 有效提高材料利用率，适合不同长度的活塞杆，适用性强，同时可以实施连续冷拔工艺， 工艺自动化程度高。

(2)联合拉拔。原材料用盘圆料在联拔机上开卷，通过左右校直、上下校直、喷丸、冷拔， 飞剪下成定尺长度的长棒料，该工艺的优点如下：

① 自动化程度高。只要1位操作者就可完成如上所有的工作；

② 效率高。多工序合并在1套设备上， 联合拉拔机的速度可达到20～50 m/min，多工序高度集中化；

③ 经济性好。根据加工活塞杆的长度尺寸， 计算好下长料的长度，考虑倍尺关系，预留长料两端的料头料尾，减少材料浪费，提高材料利用率；

④ 质量稳定性好。设备工艺过程可控，可以直接控制产品质量。

有些单位采用长棒料冷拔，需要轧头、喷丸、冷拔、校直、切头的多道工序，材料多次上料、下料、多次搬运，每根长棒料都要切掉轧头部分，长度约为110 mm,从而造成材料的一次浪费。

还有当对应不同长度的活塞杆, 相同长度的长棒料损失的料头料尾更多，造成材料的二次浪费，材料利用率更低，导致生产成本高。

(3)下料工序。

单根长料采用数控圆盘锯，自动进给锯切成短料，端面平整，自动化程度高，工人劳动强度低。但设备投资金额比较大，大概40万元。

整排长料带锯切成短料，端面有毛刺，每次锯切后需清理工作台面，去除铁屑再进行第二次锯切，工人劳动强度大，质量过程不稳定。但设备投资金额低，大概2万元。

因此，单根长料采用数控自动进给冲切成短料，该工艺经济性最好、过程费用最低、冲切设备加上自动上下料装置和适合的模具就可以。

(4)粗磨。强力通磨，去除原材料表面缺陷，改善活塞杆棒料的直线度，提高外圆表面精度，为后续数控车两端制造加工基准。

(5)精车客户端/活塞端。 使用两台数控车+机器人自动上下料，完成两端的车削加工，或者采用输送带人工上下料，完成两端的车削加工。

文章来源：《电镀与精饰》 网址: http://www.ddyjszz.cn/qikandaodu/2021/0514/501.html