汽车摆臂球销产品及加工工艺

时间:2022-04-28 09:25:14

汽车摆臂球销产品及加工工艺

1现有摆臂球销加工缺陷

球销作为汽车摆臂球销总成的核心部件,由球头、颈部、大端、锥面、螺纹等组成。球销加工成型过程中,需要经过车杆—车球—探伤—钻开口销孔—倒角—滚光—滚丝—清洗等工序。其中车杆(如图1):利用球销毛坯的头部平台定位,利用驱动(活)顶尖顶紧,完成球销杆部的颈部、大端、锥面、螺纹底径的加工。车球(如图2):球销车球过程中,利用球销杆部过渡角进行定位,完成球头头部圆球的加工;装夹定位过程中,需要人工挤压球销,保证工件定位面与工装定位面有效接触,过程中对人员的操作水平要求高。车杆—车球分两序加工,过程中存在重复装夹定位,造成加工过程不稳定,球销的球头与杆部的同轴度易出现超差,并且球心到大端的距离也无法保证,产品加工过程不稳定。

2一次成型加工工艺

2.1产品结构变更开发新结构毛坯球销,将螺纹底径部分直接采用冷挤压成型,只机加工球头、脖颈、大端、锥面,实现了单序加工成型,如图3。基于球销加工工艺的改善,对球销毛坯进行尺寸设计,如图4。由于球销螺纹免车削中径,需直接对毛坯状态进行滚丝,所以设计球销毛坯螺纹杆部尺寸必须满足滚丝要求的加工余量(D=1mm)。故球销的加工工艺更改为:精车—探伤—钻开口销孔—倒角—滚光—滚丝—清洗等。2.2加工方式变更加工工艺过程,如图5:将球销毛坯放入夹紧装置(定位套、车球套)中;旋转油缸驱动连接套向左移动,连接套连接车球套向左移动,车球套锥面配合部分沿锥面运动变形,将水平运动转化为径向运动,车球套夹紧球销。加紧球销后,车球套夹紧球销沿轴向运动(向左移动),使球销过渡角位置与定位套端面接触定位,保证球销的轴向定位;活顶尖沿轴向向左运动,顶紧球销端面,提高球销毛坯整体刚度,防止球销在加工过程中颤动;利用车球刀、车杆刀分别对球头、杆部进行加工,使产品一次加工成型;活顶尖向右移动,松开球销;旋转油缸向右移动,带动车球套向右移动,车球套端部沿锥面运动,车球套夹紧部分松开;员工取下工件,完成该产品的加工。该加工方式可避免二次装夹产生的定位误差,其工作原理是:球销由定位套定位,装在车球套上,旋转气缸与连接套螺纹连接,气缸转动带动连接套向左移动,连接套与车球套螺纹连接,带动车球套向左移动,夹紧球销。车球套是精车工装的核心部件,如图6,分别连接旋转油缸和车球胎,目的是将旋转油缸、连接套、车球套的轴向运动,转化成车球套端部的径向运动,实现球销的夹紧。其中车球套与车球胎锥面配合的部位,是夹紧球销的关键因素之一。其工作原理:在车球套锥面端沿轴线切割6条变形槽,车球套在车球胎中沿轴向运动,由于锥面配合原理,使车球套锥面端变形,形成径向夹紧力,夹紧球销。

3结论

综上所述,新结构毛坯将球销的整体加工更改为只加工球头、脖颈、大端、锥面,实现螺纹中径面加工,减少了球销加工余量,提高刀具使用寿命,降低了加工成本。设计定位套与球销过渡角接触,完成球销定位,保证球销每次轴向定位的一致性,解决了球心到大端距离超差的问题;同时,新结构球销毛坯螺纹底径采用冷挤压成型,成型后不再进行机加工,毛坯表面金属流向完整,无切削断痕,提高了螺纹使用寿命。球销的整体加工在一台数控机床上完成,整个过程为一次加工成型,较原有技术节省了一台数控机床,有效提高了机床的利用率,提升了球销的加工效率。

参考文献:

[1]齐铁东,张晨飞.球销与转向节锥面配合设计及分析[M].2017.

作者:曾强 熊雪娇 单位:1.保定市汽车球销工程技术研究中心 2.保定市格瑞机械有限公司