專利名稱：汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝。
背景技術(shù)：
穩(wěn)定稈是汽車懸架系統(tǒng)的一個重要零件，它的特點是改善乘車的舒適性，同時當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，減小搖晃的幅度。現(xiàn)有技術(shù)中穩(wěn)定稈一般是由實心金屬材料構(gòu)成，所以稱為實心穩(wěn)定桿?，F(xiàn)有的實心穩(wěn)定桿的制造工藝(請參閱圖1)包括選用實心金屬材料進(jìn)行落料的落料步驟101 —端頭加熱成型步驟102 —整體加熱后桿身成型的穩(wěn)定桿桿身加熱成型步驟103 —油冷卻的淬火步驟104 —箱式回火爐回火的回火步驟105 —冷校正步驟106 —打磨步驟107 ——次噴丸步驟108 —涂裝步驟109。近年來，隨著人們對節(jié)約能源和對自然資源意識的逐步墻強(qiáng)，對汽車制造業(yè)中希望零部件減輕重量、節(jié)約原材料等，已有非常高的要求，所以使用空心穩(wěn)定桿來減輕汽車重量是未來發(fā)展的一種趨勢。由于空心穩(wěn)定桿是采用空心金屬管構(gòu)成，其在相同形態(tài)下強(qiáng)度低于實心桿，所以上述實心穩(wěn)定桿的制造工藝完全不適用制造空心穩(wěn)定桿，使生產(chǎn)合格的空心穩(wěn)定桿成為一個全新的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供的一種汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，通過采用該制造工藝，可生產(chǎn)重量輕、強(qiáng)度與實心穩(wěn)定桿相當(dāng)、完全符合汽車技術(shù)指標(biāo)的汽車空心穩(wěn)定桿。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特點是，包括以下步驟a、將合格的空心金屬管原材料按設(shè)計的穩(wěn)定桿型號規(guī)格裁剪成穩(wěn)定桿單倍材料的落料步驟；b、通過彎管設(shè)備將單倍材料冷彎成穩(wěn)定桿桿身形成穩(wěn)定桿半成品的冷彎成型步驟；C、對冷彎成型的穩(wěn)定桿半成品進(jìn)行淬火的淬火步驟；d、對淬火后的穩(wěn)定桿半成品在回火爐中進(jìn)行回火的回火步驟；e、采用壓力設(shè)備對穩(wěn)定桿半成品在淬火過程中產(chǎn)生的變形部位進(jìn)行粗修校正的粗修冷校正步驟；f·、對穩(wěn)定桿半成品兩端成型的端頭成型加工步驟；g、采用壓力設(shè)備對穩(wěn)定桿成品在端頭成型加工過程中產(chǎn)生的變形而對穩(wěn)定桿整體進(jìn)行精修校正的精修冷校正步驟；h、對穩(wěn)定桿成品進(jìn)行兩次噴丸的噴丸步驟；i、對穩(wěn)定桿表面進(jìn)行粉末噴涂的涂裝步驟。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，在采用壓力設(shè)備對穩(wěn)定桿成品在端頭成型加工過程中產(chǎn)生的變形而對穩(wěn)定桿整體進(jìn)行精修校正的精修冷校正步驟之前還可以包括對穩(wěn)定桿成品的表面進(jìn)行打磨的打磨步驟。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的冷彎成型步驟中的彎管設(shè)備是采用雙邊對稱彎管設(shè)備，對穩(wěn)定桿單倍材料進(jìn)行雙邊同時彎曲成型，形成穩(wěn)定桿半成品。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的穩(wěn)定桿半成品兩邊對稱各設(shè)有兩個連續(xù)的彎曲半徑約為40° 50°的彎，兩個彎的方向不同。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的淬火步驟中，對冷彎成型的穩(wěn)定桿半成品加熱是通過電阻加熱的方式，由夾具夾住穩(wěn)定桿半成品兩端通電構(gòu)成；加熱溫度為 920士20°C，加熱時間為30士5秒；加熱后馬上放入冷卻槽中冷卻，冷卻前穩(wěn)定桿半成品的溫度大于850°C ；所述的淬火步驟中使用水冷卻；冷卻液溫度為20 50°C，冷卻液中含淬火液的濃度為6. 8 7. 9 ；穩(wěn)定桿淬火后硬度大于45HBC。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的回火步驟中的回火爐采用箱式回火爐，該箱式回火爐有三個溫度區(qū)域，其中區(qū)域1溫度為300 450°C，區(qū)域2和區(qū)域3的溫度為400士 10°C ；整個回火時間為45士5分鐘。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的淬火步驟與回火步驟之間間隔的時間小于8小時。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的噴丸步驟包括正反兩次噴丸，每次噴丸時間為2 3分鐘。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的涂裝步驟包括j-Ι、先對穩(wěn)定桿進(jìn)行表面磷化，保持穩(wěn)定桿表面整潔；j_2、然后進(jìn)行噴粉，噴粉厚度可根據(jù)每個產(chǎn)品的要求不同而不同；j_3、噴粉后需要表面熱固化，固化溫度為220 (+10，-20) °C。上述汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其中，所述的穩(wěn)定桿桿身粉末厚度為50um 150um，兩端端頭粉末厚度為30 lOOum。由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，與實心穩(wěn)定桿相比，其產(chǎn)生的技術(shù)效果是明顯的1、在成型方面，以往的穩(wěn)定桿由于彎曲半徑比較小，彎曲平緩，可采用進(jìn)階式冷彎方式，而本發(fā)明是制造空心穩(wěn)定桿，從實際使用和強(qiáng)度的要求出發(fā)，要求該穩(wěn)定桿兩邊的彎要大，因此采用了雙邊對稱彎管設(shè)備，保證穩(wěn)定桿兩邊的彎均一次成型，加快了成型速度， 并且穩(wěn)定桿表面沒有明顯壓痕，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。2、在熱處理工藝方面，實心穩(wěn)定桿的加熱方式為線圈加熱，但是此方法由于加熱時間過長無法使用到空心穩(wěn)定桿上。所以本發(fā)明采用電阻式快速通電加熱淬火的方式，這樣加熱時間只需在30秒左右，減少了穩(wěn)定桿表面的脫碳層深度，提高了疲勞壽命。3、可防止穩(wěn)定桿淬火后出現(xiàn)裂縫。4、穩(wěn)定桿表面光潔，無桔皮、堆積、裸露現(xiàn)象。5、采用兩次噴丸，可提高穩(wěn)定桿的強(qiáng)度。6、采用本發(fā)明制造的空心穩(wěn)定桿較實心穩(wěn)定桿重量輕，技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到或超過實心穩(wěn)定桿。


本發(fā)明的具體性能特征提供以下的實施例及其附圖作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)實心穩(wěn)定桿的制造工藝流程示意圖。圖2是本發(fā)明的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝流程示意圖。圖3是采用本發(fā)明的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝制造的空心穩(wěn)定桿的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的正俯視圖。
具體實施例方式請參閱圖2。本發(fā)明汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝包括落料步驟201 —原材料冷彎成型步驟202 —淬火步驟203 —回火步驟204 —粗修冷校正步驟205 —端頭加工步驟 206 —打磨步驟207 —精修冷校正步驟208 —噴丸步驟209 —涂裝步驟210。下面結(jié)合生產(chǎn)一種空心穩(wěn)定桿的具體的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征性能落料步驟201 首先選擇合格的原材料，將合格的空心金屬管材按穩(wěn)定桿的型號規(guī)格裁剪成穩(wěn)定桿單倍材料。在選擇原材料時，選用適合制造空心穩(wěn)定桿的低碳鋼材料，例如本實施例以使用在雪佛蘭克魯茲汽車上的空心穩(wěn)定桿為例，其選用的原材料為^Mn5。還要保證原材料外表面無損傷、管內(nèi)壁無銹蝕、無損傷。原材料冷彎成型步驟202 由于是采用空心金屬管加工，無法像實心材料一樣使用整體加熱后一體成型的方式，而且由于空心金屬管強(qiáng)度相對比實心桿低，所以本發(fā)明使用冷彎成型的方式。冷彎成型機(jī)可根據(jù)所設(shè)計的穩(wěn)定桿的形狀選擇。本實施例的穩(wěn)定桿在設(shè)計時由于考慮要解決以往穩(wěn)定桿在成型時會造成彎曲部位與彎管設(shè)備之間發(fā)生干涉的問題，因此采用雙邊對稱彎管設(shè)備，結(jié)合模具，在穩(wěn)定桿兩邊各形成兩個彎曲半徑約為 40° 50°的彎，請配合參閱圖3、4所示。圖3、圖4中1為穩(wěn)定桿桿身、2為穩(wěn)定桿端頭、 3為穩(wěn)定桿的彎之一，4為穩(wěn)定桿的彎之二。采用該設(shè)計，可以使穩(wěn)定桿兩邊的每個彎在同一平面進(jìn)行同時彎曲一次成型，保證了成型速度和成型質(zhì)量。淬火步驟203 這是空心穩(wěn)定桿制造工藝中最關(guān)鍵的一環(huán)。實心穩(wěn)定桿淬火方式為箱式線圈加熱，此方式的優(yōu)點在于生產(chǎn)節(jié)拍快，成本低，但加熱時間長，如果按照該方式加熱，由于加熱時間過長會造成空心穩(wěn)定桿變形及表面脫碳嚴(yán)重。為解決這一問題，本發(fā)明的加熱淬火的方式為采用夾具夾住穩(wěn)定桿端頭部位通電，構(gòu)成電阻加熱的方式，加熱溫度為920士20°C，加熱時間為30士5秒。加熱后馬上放入冷卻槽中冷卻，冷卻前穩(wěn)定桿溫度需大于850°C。冷卻后達(dá)到常溫。與實心穩(wěn)定桿油冷卻不同的是，本發(fā)明空心穩(wěn)定桿工藝使用含淬火液的水冷卻。冷卻液溫度為20 50°C，冷卻液含淬火液的濃度為6. 8 7. 9 (糖量計刻度)，穩(wěn)定桿淬火后硬度大于45HBC。整個淬火過程為一分鐘。該快速加熱方式減少了穩(wěn)定桿表面的脫碳層深度，使得穩(wěn)定桿性能提升，大幅提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等。回火步驟204 本發(fā)明回火的方式采用箱式回火爐?？筛鶕?jù)產(chǎn)品設(shè)計要求不同， 而選擇不同的回火溫度與時間。本實施例空心穩(wěn)定桿由于原材料含碳量較低，所以選擇回火溫度相對較低。箱式回火爐為現(xiàn)有技術(shù)，設(shè)有3個溫度區(qū)域，其中區(qū)域1溫度為300 450°C，區(qū)域2-3溫度為400士 10°C。整個回火時間為45士5分鐘。為了防止穩(wěn)定桿淬火后出現(xiàn)裂縫，本發(fā)明要求空心穩(wěn)定桿淬火與回火之間的間隔時間不允許超過8小時。冷校正(粗修)步驟205 使用壓力設(shè)備例如液壓機(jī)對穩(wěn)定桿在淬火時可能產(chǎn)生的變形部位進(jìn)行粗校正。端頭加工步驟206 現(xiàn)有的實心穩(wěn)定桿是端頭成型后再進(jìn)行整體成型。而本發(fā)明由于使用電阻加熱淬火方式，在淬火時需要夾緊兩邊端部進(jìn)行通電，如果此時端頭已經(jīng)成型，那么夾緊區(qū)域為鍛扁部位，與桿身直徑不同，這樣就會造成通電不均勻，穩(wěn)定桿產(chǎn)生擊穿，產(chǎn)品報廢。因此本發(fā)明采用端頭后成型的工藝。對于端頭成型，本發(fā)明采用如下方法步驟206-1、采用線圈加熱方式對端頭部位進(jìn)行加熱，加熱功率為0. 65KV，時間為7秒左右； 206-2、加熱后使用模具對端頭部位進(jìn)行鍛扁，本實施例端頭厚度在9. 0士0. 5mm ；206-3、端頭折彎與沖孔。端頭成型后如圖3中2所示。打磨步驟207 打磨的作用是消除彎管、冷校及端頭成型所帶來的壓痕及毛刺。在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時也保證了以后裝配。冷校正(精修)步驟208 由于空心穩(wěn)定桿在端頭成型時會產(chǎn)生變形，所以需要采用壓力設(shè)備例如液壓機(jī)對穩(wěn)定桿在端頭成型時可能產(chǎn)生的變形部位、以及桿身進(jìn)行精修， 以保證穩(wěn)定桿的形狀完全符合量規(guī)。噴丸步驟209 噴丸的作用是消除穩(wěn)定桿在熱處理時產(chǎn)生表面內(nèi)應(yīng)力?？招姆€(wěn)定桿在熱處理時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力比實心穩(wěn)定桿大，并且由于空心穩(wěn)定桿需要更高的強(qiáng)度，所以需要進(jìn)行正反兩次噴丸，噴丸時要保證覆蓋率大于80%，弧高0. 30 0. 60mmARC,噴丸時間為正反各三分鐘。涂裝步驟210 本實施例涂裝方式為掛鉤式，涂裝時間兩個小時。涂裝步驟包括210-1 對穩(wěn)定桿先進(jìn)行表面磷化，保持穩(wěn)定桿表面整潔；210-2然后進(jìn)行噴粉，每個產(chǎn)品的噴粉厚度要求不同，本實施例空心穩(wěn)定桿要求為桿身粉末厚度為50um 150um， 端頭由于裝配需要，粉末厚度為30 IOOum ；210-3噴粉后需要表面熱固化，固化溫度為 220(+10, -20) °C。涂裝完成后穩(wěn)定桿表面光潔，無桔皮、堆積、裸露現(xiàn)象。以上步驟完成后形成穩(wěn)定桿的最終產(chǎn)品，再在穩(wěn)定桿上套上襯套和固定夾(如圖 3中的5所示)，即構(gòu)成穩(wěn)定桿總成，與整車配套。采用本發(fā)明制造的空心穩(wěn)定桿重量輕、質(zhì)量完全可以達(dá)到汽車零部件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，包括以下步驟a、將合格的空心金屬管原材料按設(shè)計的穩(wěn)定桿型號規(guī)格裁剪成穩(wěn)定桿單倍材料的落料步驟；b、通過彎管設(shè)備將單倍材料冷彎成穩(wěn)定桿桿身形成穩(wěn)定桿半成品的冷彎成型步驟；C、對冷彎成型的穩(wěn)定桿半成品進(jìn)行淬火的淬火步驟；d、對淬火后的穩(wěn)定桿半成品在回火爐中進(jìn)行回火的回火步驟；e、采用壓力設(shè)備對穩(wěn)定桿半成品在淬火過程中產(chǎn)生的變形部位進(jìn)行粗修校正的粗修冷校正步驟；f、對穩(wěn)定桿半成品兩端成型的端頭成型加工步驟；g、采用壓力設(shè)備對穩(wěn)定桿成品在端頭成型加工過程中產(chǎn)生的變形而對穩(wěn)定桿整體進(jìn)行精修校正的精修冷校正步驟；h、對穩(wěn)定桿成品進(jìn)行兩次噴丸的噴丸步驟；i、對穩(wěn)定桿表面進(jìn)行粉末噴涂的涂裝步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，在采用壓力設(shè)備對穩(wěn)定桿成品在端頭成型加工過程中產(chǎn)生的變形而對穩(wěn)定桿整體進(jìn)行精修校正的精修冷校正步驟之前還可以包括對穩(wěn)定桿成品的表面進(jìn)行打磨的打磨步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的冷彎成型步驟中的彎管設(shè)備是采用雙邊對稱彎管設(shè)備，對穩(wěn)定桿單倍材料進(jìn)行雙邊同時彎管成型， 形成穩(wěn)定桿半成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的穩(wěn)定桿半成品兩邊對稱各設(shè)有兩個連續(xù)的彎曲半徑約為40° 50°的彎，兩個彎的方向不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的淬火步驟中，對冷彎成型的穩(wěn)定桿半成品加熱是通過電阻加熱的方式，由夾具夾住穩(wěn)定桿半成品兩端通電構(gòu)成；加熱溫度為920士20°C，加熱時間為30士5秒；加熱后馬上放入冷卻槽中冷卻， 冷卻前穩(wěn)定桿半成品的溫度大于850°C ；該淬火步驟中使用水冷卻，冷卻液溫度為20 50°C，冷卻液中含淬火液的濃度為 6. 8 7. 9 ；穩(wěn)定桿淬火后硬度大于45HBC。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的回火步驟中的回火爐采用箱式回火爐，該箱式回火爐有三個溫度區(qū)域，其中區(qū)域1溫度為300 450°C，區(qū)域2和區(qū)域3的溫度為400士 10°C ；整個回火時間為45士5分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的淬火步驟與回火步驟之間間隔的時間小于8小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的噴丸步驟包括穩(wěn)定桿正反兩次噴丸，每次噴丸時間為2 3分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的涂裝步驟包括j-Ι、先對穩(wěn)定桿進(jìn)行表面磷化，保持穩(wěn)定桿表面整潔；j_2、然后進(jìn)行噴粉，噴粉厚度可根據(jù)每個產(chǎn)品的要求不同而不同；j_3、噴粉后需要表面熱固化，固化溫度為220 (+10，-20) °C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，其特征在于，所述的穩(wěn)定桿桿身粉末厚度為50um 150um，兩端端頭粉末厚度為30 lOOum。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車空心穩(wěn)定桿的制造工藝，包括落料步驟→原材料冷彎成型步驟→淬火步驟→回火步驟→粗修冷校正步驟→端頭加工步驟→精修冷校正步驟→噴丸步驟→涂裝步驟。采用本發(fā)明可提高穩(wěn)定桿的成型速度和成型的質(zhì)量。減少了穩(wěn)定桿表面的脫碳層深度，提高了疲勞壽命?？煞乐狗€(wěn)定桿淬火后出現(xiàn)裂縫。采用本發(fā)明制造的空心穩(wěn)定桿較實心穩(wěn)定桿重量輕，穩(wěn)定桿表面光潔，無桔皮、堆積、裸露現(xiàn)象，技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到汽車配件的要求。
文檔編號B60G21/055GK102189910SQ201010127398
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者姜鴻斌 申請人:上海中國彈簧制造有限公司