汽車轉(zhuǎn)向球銷的鉚接新工藝

摘自《汽車與配件》，詳細(xì)的介紹了該類零件加工工藝。   作者:武漢埃瑞特機(jī)械制造有限公司 袁濤

轉(zhuǎn)向球銷（如圖一）是汽車的重要部件和安全件，因此，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和使用壽命。而作為眾多工序中的關(guān)鍵工序――球銷封口，一般都采用沖壓或滾壓等傳統(tǒng),　種工藝在加工生產(chǎn)中存在明顯的缺陷，主要表現(xiàn)如下：

加工質(zhì)量差。沖壓和滾壓工藝中零件被整體施壓，沖擊成形或強(qiáng)壓成形。由于壓力過大和瞬間變形材料往往會(huì)出現(xiàn)變形不均勻、墩粗、密封不嚴(yán)以及內(nèi)應(yīng)力過大導(dǎo)致的內(nèi)外裂紋等缺陷，大大降低了加工質(zhì)量，嚴(yán)重的還要報(bào)廢。因此加工過程中廢品率很高，外觀也不理想。

      生產(chǎn)難度大。主要表現(xiàn)為無法準(zhǔn)確和方便地控制球銷加工后的深度、力矩要求。目前一般采用兩人一組的加工方法，即一人控制滾后一人檢驗(yàn)力矩，兩者都需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工人。另外，沖壓模具和滾壓刀具制造費(fèi)用高、制造難度大，同時(shí)還要解決球觥內(nèi)彈簧預(yù)緊總是以及模具、刀具互換性的問題等。另外對(duì)于大型、長(zhǎng)型零件要采用特殊的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，加工難度大。

    輔助時(shí)間長(zhǎng)，人員配備多，生產(chǎn)效率低。沖和滾壓工藝需首先對(duì)設(shè)備機(jī)構(gòu)進(jìn)行反復(fù)多次的調(diào)整才能達(dá)到球銷所需的精度和變形要求，并且每加工一次都要進(jìn)行定位、上油、預(yù)壓、裝夾、對(duì)刀、檢測(cè)、拆卸等輔助性操作，增加了輔助時(shí)間和崗位人員，降低了生產(chǎn)效率。噪音大、能耗大、安全性差。

為了克服上述缺陷，我們對(duì)工藝進(jìn)行了大膽的改進(jìn)。結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備情況，我們利用BM16型鉚接機(jī)替代原有封口設(shè)備。它的基本原理如圖二所示。由于鉚頭軸線與工件軸線呈4夾角，所以壓力P總作用于有限的點(diǎn)E區(qū)域，并且鉚接機(jī)不停進(jìn)行純擺碾運(yùn)動(dòng)，變形點(diǎn)E區(qū)域在封口圓周面上作逆時(shí)針往復(fù)運(yùn)動(dòng)，逐步封口過程。而彈簧球在整修過程中始終起到預(yù)緊和控制的作用。

經(jīng)過試鉚，新工藝的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，其顯著特點(diǎn)有：

1、  該工藝是一個(gè)連續(xù)的局部變形過程，它的變形量較沖壓、滾壓要小得多，且每次變形只是在E區(qū)域內(nèi)發(fā)生的晶格間的相對(duì)滑移，很少會(huì)形成剪切和錯(cuò)位。因此變形所需壓力僅為沖壓的7％－10％、滾壓的10－15％，基本杜絕了強(qiáng)壓下的鼓肚、墩粗、裂紋等現(xiàn)象。

2、  鉚接后金屬延展變形方向一致，并形成連續(xù)的與載荷方向垂直的纖維質(zhì)流，金屬組織也不受損傷，從而大大提高了鉚接面承載能力。經(jīng)拉脫實(shí)驗(yàn)證實(shí)，各項(xiàng)參數(shù)均超指標(biāo)30％以上。力矩、氣密性結(jié)果也完全達(dá)到質(zhì)量?jī)?yōu)等要求。

3、  由于鉚頭擠光作用及金屬的均勻變形，鉚接部位外觀質(zhì)量高，光亮異常。

4、  鉚接時(shí)調(diào)整工作由微調(diào)螺母取代，鉚頭采用分體式結(jié)構(gòu)。一個(gè)工作循環(huán)中，預(yù)壓、鉚接一次完成，無須夾具，無須裝夾，方便快捷。不僅減少人員，節(jié)省時(shí)間，而且無需經(jīng)驗(yàn)。據(jù)測(cè)算，加工費(fèi)用較傳統(tǒng)方法節(jié)省一半以上。

5、  適用范圍廣泛。只要更換價(jià)值僅幾十元鉚頭便可以滿足鉚接不同規(guī)格、不同型號(hào)球銷的要求。特別是大規(guī)格、長(zhǎng)尺寸的球銷的加工更覺方便。

6、  加工過程噪音低，安全可靠。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試噪音小于75db，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沖壓，略低于滾壓。

    總而言之，采用鉚接工藝加工球銷封口有著無與倫比的優(yōu)勢(shì)，它質(zhì)量?jī)?yōu)、外觀好、省時(shí)節(jié)耗、效益高。可以預(yù)計(jì)不久的將來鉚接將成為替代傳統(tǒng)封口工藝而被廣泛采用。