本發(fā)明涉及一種中空汽車減震器活塞桿的加工方法,尤其是冷擠壓成型的加工方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,汽車減震器活塞桿通常由本體、活塞芯桿和連接桿組成,上述各組成部件通常為實心結(jié)構(gòu),直接采取實心桿件進(jìn)行機(jī)加方法制作成品。為減輕活塞桿的自重產(chǎn)生的慣性和增加桿件的抗彎強(qiáng)度,通常還會采取空心的活塞桿本體通過螺紋連接、鉚接或焊接等方式來連接本體和兩端的實心的活塞芯桿或連接桿的結(jié)構(gòu)。
比如公開號為cn201539529u的中國實用新型專利,公開了一種懸架減震器活塞桿,包括空心的內(nèi)含徑向筋板本體、活塞芯桿和連接桿,本體內(nèi)圓兩端加工有內(nèi)螺紋;活塞芯桿和連接桿分別加工有與所述內(nèi)螺紋相配合的外螺紋,活塞芯桿和連接桿分別設(shè)置于本體兩端,并與本體通過螺紋連接,這種活塞桿抗彎性能好,節(jié)約材料。
比如cn101074714a的中國發(fā)明專利,公開了一種汽車減震器活塞桿,它包括熱處理后的外圓柱的活塞桿空心的本體以及分別連接在活塞桿本體兩端的活塞芯桿和連接螺桿,活塞芯桿和連接螺桿與活塞桿本體一端的通過摩擦壓力焊接為整體。
上述本體空心和兩端實心結(jié)構(gòu)是三個分別先后加工的不同的零件通過焊接或螺紋連接方式連接為整體,不但導(dǎo)致加工步驟繁瑣,無法保證活塞桿整體的同心度,整體抗彎強(qiáng)度無法保證,焊接或螺紋連接方式經(jīng)過長期使用后還容易發(fā)生松動或脫落的風(fēng)險。
現(xiàn)有技術(shù)中雖然存在有對桿件進(jìn)行冷擠壓加工的方法,但由于汽車減震器桿件直徑較小,冷擠壓成型的難度極大,現(xiàn)有技術(shù)中并沒有對外圓柱的空心圓桿通過冷擠壓成型進(jìn)行加工中空汽車減震器活塞桿的加工方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的通過焊接或螺紋加工連接的實心連接桿,由三個部件分別加工進(jìn)而導(dǎo)致加工繁瑣,無法保證活塞桿整體的同心度和抗彎強(qiáng)度,本體和活塞芯桿和連接桿通過螺紋或焊接連接存在耐久性差等問題。
本發(fā)明的解決方案是,提供一種加工簡便,能保證各部件的同心度,形成整體成型的的中空汽車減震器活塞桿冷擠壓加工方法,包括如下步驟:
(1)斷料磷化,裁剪中空的圓柱形桿材,進(jìn)行磷化處理后備用;
(2)初壓成型,將步驟(1)的桿材兩端的活塞芯桿和連接桿位置冷擠壓成型為一段直徑小于本體的擠壓段和一段連接本體和擠壓段的圓錐臺形過渡段;
(3)堵頭擠壓,將堵頭鑲嵌進(jìn)入步驟(2)后的桿材的活塞芯桿和連接桿位置的中心部,再冷擠壓兩端的擠壓段和過渡段,使兩端擠壓段的外徑進(jìn)一步縮小且擠壓段軸向長度延伸,使得過渡段錐度變小且軸向長度延伸;
(4)定型擠壓,對步驟(3)后的過渡段再次進(jìn)行冷擠壓,使得過渡段與本體連接端的外徑與本體外徑相同,與擠壓段的連接端的外徑與擠壓段的外徑相同,使得過渡段消失,擠壓段與本體連接處形成垂直臺階狀;
(5)機(jī)加成型,對步驟(4)后的本體和兩端擠壓段分別進(jìn)行機(jī)加,形成本體中心部為中空結(jié)構(gòu),活塞芯桿和連接桿為實心封閉結(jié)構(gòu)的成品。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,通過上述加工方法,采取多次冷擠壓方式避免一次成型冷擠壓形成的連接處的加工應(yīng)力,采取圓錐端過渡加工方式使得冷擠壓過程更為容易,能夠獲得本體外徑大于兩端桿頭外徑的整體結(jié)構(gòu)。采取堵頭擠壓加工方式,使得活塞芯桿和連接桿位置形成封閉實心結(jié)構(gòu),能夠防止使用時油脂進(jìn)入活塞桿中空心部。
進(jìn)一步的,在步驟(3)時鑲嵌的堵頭外徑為螺紋結(jié)構(gòu),兩端的堵頭分別貫穿活塞芯桿和連接桿端的擠壓段和過渡段深入本體中心的中空部,經(jīng)步驟(3)后的堵頭分別與連活塞芯桿和連接桿形成鉚榫連接。由于堵頭為螺紋結(jié)構(gòu),擠壓后形成螺紋接合面,結(jié)合面更大,且貫穿深入本體中心的中空部,經(jīng)步驟(3)和步驟(4)的擠壓后,伸入本體中心部堵頭的局部外徑比鑲嵌在活塞芯桿和連接桿中心部的堵頭外徑更大,堵頭和活塞芯桿和連接桿的連接更為緊密,耐久性更好,使用壽命更長。
附圖說明
圖1為中空的圓柱形管材。
圖2為初壓成型、堵頭擠壓和定型擠壓的加工步驟。
圖3為機(jī)加成型后的成品。
具體實施方式
以下通過實施例,結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案具體說明如下:
步驟(1)斷料磷化,如圖1所示,裁剪中空的圓柱形桿材,對桿材進(jìn)行磷化處理后備用??梢赃x擇的原料材料為45鋼或其它適于冷擠壓的鋼型材,本體1的外徑為22.3mm,內(nèi)徑為12mm,裁剪長度為368mm,裁剪長度小于成品活塞桿長度378mm。
步驟(2)初壓成型,如圖2所示,將步驟(1)的桿材的活塞芯桿2端冷擠壓為外徑為18mm,長度為15mm的擠壓段21,將連接桿3端冷擠壓為外徑為18mm,長度為30mm的擠壓段31。將擠壓段(21、31)與本體相連接段冷擠壓為軸向長度為5.9mm,錐度為20度的圓錐臺體形的過渡段(22、32),擠壓后的本體長度為314mm,桿材的整體長度為370.8mm。
步驟(3)堵頭擠壓,如圖2和圖3所示,將長度為21-23mm的堵頭4鑲嵌入步驟(2)后的桿材的活塞芯桿2一端的擠壓段21和過渡段22中心部中空結(jié)構(gòu),將長度約為36-38mm的堵頭4鑲嵌入步驟(2)后的桿材的連接桿3一端的擠壓段31和過渡段32中心部中空結(jié)構(gòu)。再冷擠壓擠壓段(21、31)和過渡段(22、32),使兩端的擠壓段的外徑進(jìn)一步縮小為15.5mm,活塞芯桿2端的擠壓段21軸向長度延伸為19mm,活塞芯桿3端的擠壓段31軸向長度延伸為38mm,使得過渡段(22、32)錐度進(jìn)一步變小,軸向長度延伸為10mm,擠壓后的本體長度為314mm,桿材的整體長度為391.1mm。
步驟(4)定型擠壓,如圖2所示,對步驟(3)后的過渡段(22、32)再次進(jìn)行冷擠壓,使得過渡段與本體連接端外徑與本體外徑相同均為22.3mm,與擠壓段相連接端外徑與擠壓段的外徑相同均為15mm,使得過渡段消失,擠壓段與本體連接處形成垂直臺階狀,步驟(4)后的連接桿端的擠壓段21的長度為43mm,小于步驟(3)后的連接桿端的過渡段和擠壓段總長度48mm,步驟(4)后的活塞芯桿端的擠壓段32的長度為21mm,小于步驟(3)后活塞芯桿端的過渡段和擠壓段總長度29mm。定型擠壓后的本體為314mm,桿材總長度為378mm。
(5)機(jī)加成型,如圖3所示,對步驟(4)后的本體和兩端擠壓段(21、31)分別再進(jìn)行機(jī)床加工,形成本體中心部為中空結(jié)構(gòu),連接桿和活塞芯桿由堵頭形成實心封閉結(jié)構(gòu)的成品,對連接桿和活塞芯桿外徑進(jìn)行加工螺紋后用于連接其余部件。
如圖3所示,在步驟(3)時鑲嵌的堵頭為螺紋結(jié)構(gòu),兩端的堵頭分別貫穿擠壓段(21、31)和過渡段(22、32)深入本體中心部的中空結(jié)構(gòu),經(jīng)步驟(3)和步驟(4)后堵頭與連接桿和活塞芯桿的擠壓段形成鉚榫連接,堵頭進(jìn)一步延伸深入本體中心的中空部,且堵頭深入部分的外徑大于鑲嵌入堵頭的外徑,能夠進(jìn)一步防止堵頭脫落。
在上述加工過程中,擠壓加工過程可以采取內(nèi)徑與圖2所示的桿材外形相同的成組成型凹模進(jìn)行加工,成組模具可以由初壓模具、堵頭模具和定型模具組成。其中初壓模具、堵頭模具和定型模具均由圓柱體與本體外徑相同的定位凹模和外徑不同的擠壓凹模組成,定位段用于擠壓加工時定位,擠壓凹模的內(nèi)徑小于定位凹模的內(nèi)徑,初壓成型過程中用擠壓凹模對兩端進(jìn)行擠壓,即可形成上述活塞芯桿和連接桿端外徑小于本體的桿件,其中堵頭模具的擠壓凹模的內(nèi)徑小于初壓模具的擠壓凹模的內(nèi)徑,可以在堵頭擠壓步驟進(jìn)一步擠壓延伸擠壓段。在初壓模具和堵頭模具的擠壓凹模和定位凹模之間均設(shè)置有園錐臺體過渡凹模,即可在初壓成型和堵頭擠壓步驟在本體與擠壓段之間形成圓錐臺體過渡段,堵頭模具的過渡凹模軸向長度大于初壓模具過渡凹模的軸向長度,即可在堵頭擠壓步驟時進(jìn)一步擠壓延伸過渡段。定型模具的擠壓凹模內(nèi)徑等于堵頭模具的擠壓凹模的內(nèi)徑,即可在定型擠壓步驟形成擠壓段與堵頭擠壓步驟的擠壓段外徑相同,由于本體的外徑相同,即可在定型擠壓步驟中在桿材的過渡段與本體連接端將過渡段部分?jǐn)D壓為與本體外徑相同。在加工過程中對桿材兩端的擠壓可以同時進(jìn)行,也可以單獨(dú)先后進(jìn)行。