乘用车减振器内活塞杆加工工艺的研究(2)

双头数控车加工示意图如图5所示。

图5 活塞杆结构图

双头数控车一次装夹活塞杆 毛坯，两端夹紧，同时车削活塞杆两端，活塞杆两端夹紧， 稳定性好，更好保证活塞杆车削后端部的跳动。

(6)两端滚丝加工。两台滚丝机+ 自动上下料机构， 加工两端螺纹，成本最优，质量稳定。

(7)切槽/铣方。 内六角加工,通常采用专机来生产制造。

(8)高频淬回火。自动连续感应淬火+ 感应回火， 满足活塞杆的淬火区域的硬度和淬硬深度的要求，提高活塞杆的耐磨性。感应淬火具有效率高、可以连线生产、工作环境好、 工件质量可靠稳定、工件变形小等优点。根据工件、设备条件和试验结果，确定加热工艺参数，如功率或回路电压、加热温度、加热时间或工件进给速度等。 回火加热与冷却时，确认加热与冷却条件，为避免工件开裂、畸变和其他缺陷应当在淬火后及时回火[1]。

(9)镀前3次研磨。 属于无心外圆磨，活塞杆支撑在导轮和托架之间，由导轮驱动工件旋转，砂轮磨削工件，优点是连续加工、效率高[2]。根据活塞杆的磨削余量和表面粗糙度要求，通常是3台磨床连线，依次为粗磨、半精磨和精磨， 进一步去除表面缺陷，保证工件的直线度，提高表面的粗糙度，通常精磨表面粗糙度达到Ra0.10 μm， 工件外径更加精准，通常达到0.021 mm公差(g7)精度。

(10)镀硬铬。该工序是活塞杆加工的关键工序，其在产品表面电镀金属铬，工序主要控制活塞杆表面镀层的厚度、铬层硬度、微裂纹数量等。现行比较领先的工艺是采用大电流快速镀硬铬生产线，这样产品的镀层均匀性能够控制在0.004 mm以内。

(11)去氢回火。 工件放在低温回火箱内，通常温度设置在210 ℃， 时间2 h， 目的是消除产品电镀后残余氢离子的含量，通过加热的方式加速氢离子的脱离，避免产品发生氢脆而断裂的现象。

(12)探伤。有磁粉人工探伤，通过紫外关灯和磁粉亮线， 挑选出表面有裂纹的活塞杆， 该工艺工人上下料， 眼睛观察工件表面，劳动强度大，有工件漏探的可能性；另一种工艺是自动化的涡流表面探伤，通过设置参数对比探伤，设备自动判别有裂纹的工件，并把不合格工件输送到专用工位，该工艺效率高，对工作环境要求比较高，不允许有比较大的振动 ，设备投资额比较大，目前通常采用德国IBG或FOSTER公司的涡流探伤机。

(13)表面超精。电镀后处理， 油石抛光， UB(树脂)砂轮研磨，达到Rz0.4 μm的产品表面粗糙度要求，满足减振器总成油封设计的密闭性要求。

以上是减振器活塞杆的主流工艺，有些公司根据自己生产模式和产品特性，对工艺顺序适当调整，如韩国万都汽车零部件公司是先活塞杆感应淬火+回火，再对数控车削工件两端 ，而SACHS等欧美企业却是先采用数控车床两端先加工而后再进行高频淬回火。

2 空心活塞杆的摩擦焊工艺

空心活塞杆，顾名思义是指活塞杆是中空的结构，如图6所示。现代汽车制造是朝着高强度、轻量化的方向发展。而空心活塞杆设计的出现，既满足了活塞杆强度的要求 ，又带来了产品质量的减轻。按照一般空心活塞杆的设计，如外径是22 mm、长度420 mm空心活塞杆的质量只有实心活塞杆质量的60%。一台车2个前减震器，2个杆减重40%，约0.9 kg，实现了整车质量的下降，节省了燃油或电源。

图6 空心活塞杆结构

空心活塞杆的主要加工工艺为：客户端端头的制作—活塞端端头的制作—空心无缝钢管的下料成短钢管棒料—钢管两端分别和如上两端头摩擦焊(去除焊接飞边)—粗磨—两端车削加工—两端滚丝—见实心杆的工艺。

空心活塞杆的加工工艺中，最关键的工序就是摩擦焊工序。 摩擦焊是利用焊件表面互相摩擦所产生的热量，使端部达到热塑性状态，然后迅速加压顶端，完成焊接的一种压焊方法， 其焊接过程包括初始摩擦阶段、不稳定摩擦阶段、停车阶段、顶端维持阶段。摩擦焊具有接头质量稳定、焊接生产率高、生产成本低、无需填充材料、 能量消耗低等优点[3]。

活塞杆客户端端头和空心钢管摩擦焊接以及活塞端端头和空心钢管摩擦焊接，同时去除外面焊缝飞边。

现行质量稳定、行业领先的摩擦焊设备制作厂商是英国汤姆森公司以及库卡公司的摩擦焊机，采用自动控制系统，对摩擦焊接的转速、摩擦压力、摩擦时间、顶端延时、顶端压力和顶端变形量等关键参数监控自动记录，做到可追溯性，同时去除焊接飞边[4]。

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