CN107350720B - 中空汽车减震器活塞杆冷挤压加工方法 - Google Patents

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    • F16F9/3221—Constructional features of piston rods

Abstract

本发明公开了一种中空汽车减震器活塞杆冷挤压加工方法，由以下步骤组成：（1）断料磷化，裁剪中空杆料；（2）初压成型，将断料后的杆材冷挤压为挤压段和过渡段；（3）堵头挤压，将两端的活塞芯杆和连接杆镶嵌入堵头后进一步挤压挤压段和过渡段；（4）定型挤压，将过渡段挤压消失；（5）机加成型。由于采取整体多次冷挤压一体成型中空结构，采取堵头后挤压方式，加工更为简便且能够防止连接杆和活塞芯杆与本体脱落。

Description

中空汽车减震器活塞杆冷挤压加工方法
技术领域
本发明涉及一种中空汽车减震器活塞杆的加工方法，尤其是冷挤压成型的加工方法。
背景技术
现有技术中，汽车减震器活塞杆通常由本体、活塞芯杆和连接杆组成，上述各组成部件通常为实心结构，直接采取实心杆件进行机加方法制作成品。为减轻活塞杆的自重产生的惯性和增加杆件的抗弯强度，通常还会采取空心的活塞杆本体通过螺纹连接、铆接或焊接等方式来连接本体和两端的实心的活塞芯杆或连接杆的结构。
比如公开号为CN201539529U的中国实用新型专利，公开了一种悬架减震器活塞杆，包括空心的内含径向筋板本体、活塞芯杆和连接杆，本体内圆两端加工有内螺纹；活塞芯杆和连接杆分别加工有与所述内螺纹相配合的外螺纹，活塞芯杆和连接杆分别设置于本体两端，并与本体通过螺纹连接，这种活塞杆抗弯性能好，节约材料。
比如CN101074714A的中国发明专利，公开了一种汽车减震器活塞杆，它包括热处理后的外圆柱的活塞杆空心的本体以及分别连接在活塞杆本体两端的活塞芯杆和连接螺杆，活塞芯杆和连接螺杆与活塞杆本体一端的通过摩擦压力焊接为整体。
上述本体空心和两端实心结构是三个分别先后加工的不同的零件通过焊接或螺纹连接方式连接为整体，不但导致加工步骤繁琐，无法保证活塞杆整体的同心度，整体抗弯强度无法保证，焊接或螺纹连接方式经过长期使用后还容易发生松动或脱落的风险。
现有技术中虽然存在有对杆件进行冷挤压加工的方法，但由于汽车减震器杆件直径较小，冷挤压成型的难度极大，现有技术中并没有对外圆柱的空心圆杆通过冷挤压成型进行加工中空汽车减震器活塞杆的加工方法。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在的通过焊接或螺纹加工连接的实心连接杆，由三个部件分别加工进而导致加工繁琐，无法保证活塞杆整体的同心度和抗弯强度，本体和活塞芯杆和连接杆通过螺纹或焊接连接存在耐久性差等问题。
本发明的解决方案是，提供一种加工简便，能保证各部件的同心度，形成整体成型的的中空汽车减震器活塞杆冷挤压加工方法，包括如下步骤：
（1）断料磷化，裁剪中空的圆柱形杆材，进行磷化处理后备用；
（2）初压成型，将步骤（1）的杆材两端的活塞芯杆和连接杆位置冷挤压成型为一段直径小于本体的挤压段和一段连接本体和挤压段的圆锥台形过渡段；
（3）堵头挤压，将堵头镶嵌进入步骤（2）后的杆材的活塞芯杆和连接杆位置的中心部，再冷挤压两端的挤压段和过渡段，使两端挤压段的外径进一步缩小且挤压段轴向长度延伸，使得过渡段锥度变小且轴向长度延伸；
（4）定型挤压，对步骤（3）后的过渡段再次进行冷挤压，使得过渡段与本体连接端的外径与本体外径相同，与挤压段的连接端的外径与挤压段的外径相同，使得过渡段消失，挤压段与本体连接处形成垂直台阶状；
（5）机加成型，对步骤（4）后的本体和两端挤压段分别进行机加，形成本体中心部为中空结构，活塞芯杆和连接杆为实心封闭结构的成品。
与现有技术相比，通过上述加工方法，采取多次冷挤压方式避免一次成型冷挤压形成的连接处的加工应力，采取圆锥端过渡加工方式使得冷挤压过程更为容易，能够获得本体外径大于两端杆头外径的整体结构。采取堵头挤压加工方式，使得活塞芯杆和连接杆位置形成封闭实心结构，能够防止使用时油脂进入活塞杆中空心部。
进一步的，在步骤（3）时镶嵌的堵头外径为螺纹结构，两端的堵头分别贯穿活塞芯杆和连接杆端的挤压段和过渡段深入本体中心的中空部，经步骤（3）后的堵头分别与连活塞芯杆和连接杆形成铆榫连接。由于堵头为螺纹结构，挤压后形成螺纹接合面，结合面更大，且贯穿深入本体中心的中空部，经步骤（3）和步骤（4）的挤压后，伸入本体中心部堵头的局部外径比镶嵌在活塞芯杆和连接杆中心部的堵头外径更大，堵头和活塞芯杆和连接杆的连接更为紧密，耐久性更好，使用寿命更长。
附图说明
图1为中空的圆柱形管材。
图2为初压成型、堵头挤压和定型挤压的加工步骤。
图3为机加成型后的成品。
具体实施方式
以下通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案具体说明如下：
步骤（1）断料磷化，如图1所示，裁剪中空的圆柱形杆材，对杆材进行磷化处理后备用。可以选择的原料材料为45钢或其它适于冷挤压的钢型材，本体1的外径为22.3mm，内径为12mm，裁剪长度为368mm，裁剪长度小于成品活塞杆长度378mm。
步骤（2）初压成型，如图2所示，将步骤（1）的杆材的活塞芯杆2端冷挤压为外径为18mm，长度为15mm的挤压段21，将连接杆3端冷挤压为外径为18mm，长度为30mm的挤压段31。将挤压段（21、31）与本体相连接段冷挤压为轴向长度为5.9mm，锥度为20度的圆锥台体形的过渡段（22、32），挤压后的本体长度为314mm，杆材的整体长度为370.8mm。
步骤（3）堵头挤压，如图2和图3所示，将长度为21-23mm的堵头4镶嵌入步骤（2）后的杆材的活塞芯杆2一端的挤压段21和过渡段22中心部中空结构，将长度约为36-38mm的堵头4镶嵌入步骤（2）后的杆材的连接杆3一端的挤压段31和过渡段32中心部中空结构。再冷挤压挤压段（21、31）和过渡段（22、32），使两端的挤压段的外径进一步缩小为15.5mm，活塞芯杆2端的挤压段21轴向长度延伸为19mm，活塞芯杆3端的挤压段31轴向长度延伸为38mm，使得过渡段（22、32）锥度进一步变小，轴向长度延伸为10mm，挤压后的本体长度为314mm，杆材的整体长度为391.1mm。
步骤（4）定型挤压，如图2所示，对步骤（3）后的过渡段（22、32）再次进行冷挤压，使得过渡段与本体连接端外径与本体外径相同均为22.3mm，与挤压段相连接端外径与挤压段的外径相同均为15mm，使得过渡段消失，挤压段与本体连接处形成垂直台阶状，步骤（4）后的连接杆端的挤压段21的长度为43mm，小于步骤（3）后的连接杆端的过渡段和挤压段总长度48mm，步骤（4）后的活塞芯杆端的挤压段32的长度为21mm，小于步骤（3）后活塞芯杆端的过渡段和挤压段总长度29mm。定型挤压后的本体为314mm，杆材总长度为378mm。
（5）机加成型，如图3所示，对步骤（4）后的本体和两端挤压段（21、31）分别再进行机床加工，形成本体中心部为中空结构，连接杆和活塞芯杆由堵头形成实心封闭结构的成品，对连接杆和活塞芯杆外径进行加工螺纹后用于连接其余部件。
如图3所示，在步骤（3）时镶嵌的堵头为螺纹结构，两端的堵头分别贯穿挤压段（21、31）和过渡段（22、32）深入本体中心部的中空结构，经步骤（3）和步骤（4）后堵头与连接杆和活塞芯杆的挤压段形成铆榫连接，堵头进一步延伸深入本体中心的中空部，且堵头深入部分的外径大于镶嵌入堵头的外径，能够进一步防止堵头脱落。
在上述加工过程中，挤压加工过程可以采取内径与图2所示的杆材外形相同的成组成型凹模进行加工，成组模具可以由初压模具、堵头模具和定型模具组成。其中初压模具、堵头模具和定型模具均由圆柱体与本体外径相同的定位凹模和外径不同的挤压凹模组成，定位段用于挤压加工时定位，挤压凹模的内径小于定位凹模的内径，初压成型过程中用挤压凹模对两端进行挤压，即可形成上述活塞芯杆和连接杆端外径小于本体的杆件，其中堵头模具的挤压凹模的内径小于初压模具的挤压凹模的内径，可以在堵头挤压步骤进一步挤压延伸挤压段。在初压模具和堵头模具的挤压凹模和定位凹模之间均设置有园锥台体过渡凹模，即可在初压成型和堵头挤压步骤在本体与挤压段之间形成圆锥台体过渡段，堵头模具的过渡凹模轴向长度大于初压模具过渡凹模的轴向长度，即可在堵头挤压步骤时进一步挤压延伸过渡段。定型模具的挤压凹模内径等于堵头模具的挤压凹模的内径，即可在定型挤压步骤形成挤压段与堵头挤压步骤的挤压段外径相同，由于本体的外径相同，即可在定型挤压步骤中在杆材的过渡段与本体连接端将过渡段部分挤压为与本体外径相同。在加工过程中对杆材两端的挤压可以同时进行，也可以单独先后进行。

Claims (2)

1.中空汽车减震器活塞杆冷挤压加工方法，包括如下步骤：
(1)断料磷化，裁剪中空的圆柱形杆材，进行磷化处理后备用；
(2)初压成型，将步骤(1)的杆材两端的活塞芯杆和连接杆位置分别冷挤压成型为一段直径略小于本体的挤压段和一段连接本体和挤压段的圆锥台形过渡段；
(3)堵头挤压，将堵头镶嵌进入步骤(2)后的杆材的活塞芯杆和连接杆位置的中心部，再冷挤压两端的挤压段和过渡段，使两端挤压段的外径进一步缩小且挤压段轴向长度延伸，使得过渡段锥度变小且轴向长度延伸；
(4)定型挤压，对步骤(3)后的过渡段再次进行冷挤压，使得过渡段与本体连接端的外径与本体外径相同，与挤压段的连接端的外径与挤压段的外径相同，使得过渡段消失，挤压段与本体连接处形成垂直台阶状；
(5)机加成型，对步骤(4)后的本体和两端挤压段分别进行机加，形成本体中心部为中空结构，活塞芯杆和连接杆为实心封闭结构的成品。
2.如权利要求1所述的中空汽车减震器活塞杆冷挤压加工方法，其特征在于：在步骤(3)时镶嵌的堵头外径为螺纹结构，两端的堵头分别贯穿活塞芯杆和连接杆端的挤压段和过渡段深入本体中心的中空部，经步骤(3)后的堵头分别与活塞芯杆和连接杆形成铆榫连接。
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