汽車擺臂球銷產品及加工工藝

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1現有擺臂球銷加工缺陷

球銷作為汽車擺臂球銷總成的核心部件，由球頭、頸部、大端、錐面、螺紋等組成。球銷加工成型過程中，需要經過車桿—車球—探傷—鉆開口銷孔—倒角—滾光—滾絲—清洗等工序。其中車桿（如圖1）：利用球銷毛坯的頭部平臺定位，利用驅動（活）頂尖頂緊，完成球銷桿部的頸部、大端、錐面、螺紋底徑的加工。車球（如圖2）：球銷車球過程中，利用球銷桿部過渡角進行定位，完成球頭頭部圓球的加工；裝夾定位過程中，需要人工擠壓球銷，保證工件定位面與工裝定位面有效接觸，過程中對人員的操作水平要求高。車桿—車球分兩序加工，過程中存在重復裝夾定位，造成加工過程不穩定，球銷的球頭與桿部的同軸度易出現超差，并且球心到大端的距離也無法保證，產品加工過程不穩定。

2一次成型加工工藝

2.1產品結構變更開發新結構毛坯球銷，將螺紋底徑部分直接采用冷擠壓成型，只機加工球頭、脖頸、大端、錐面，實現了單序加工成型，如圖3?；谇蜾N加工工藝的改善，對球銷毛坯進行尺寸設計，如圖4。由于球銷螺紋免車削中徑，需直接對毛坯狀態進行滾絲，所以設計球銷毛坯螺紋桿部尺寸必須滿足滾絲要求的加工余量（D=1mm）。故球銷的加工工藝更改為：精車—探傷—鉆開口銷孔—倒角—滾光—滾絲—清洗等。2.2加工方式變更加工工藝過程，如圖5：將球銷毛坯放入夾緊裝置（定位套、車球套）中；旋轉油缸驅動連接套向左移動，連接套連接車球套向左移動，車球套錐面配合部分沿錐面運動變形，將水平運動轉化為徑向運動，車球套夾緊球銷。加緊球銷后，車球套夾緊球銷沿軸向運動（向左移動），使球銷過渡角位置與定位套端面接觸定位，保證球銷的軸向定位；活頂尖沿軸向向左運動，頂緊球銷端面，提高球銷毛坯整體剛度，防止球銷在加工過程中顫動；利用車球刀、車桿刀分別對球頭、桿部進行加工，使產品一次加工成型；活頂尖向右移動，松開球銷；旋轉油缸向右移動，帶動車球套向右移動，車球套端部沿錐面運動，車球套夾緊部分松開；員工取下工件，完成該產品的加工。該加工方式可避免二次裝夾產生的定位誤差，其工作原理是：球銷由定位套定位，裝在車球套上，旋轉氣缸與連接套螺紋連接，氣缸轉動帶動連接套向左移動，連接套與車球套螺紋連接，帶動車球套向左移動，夾緊球銷。車球套是精車工裝的核心部件，如圖6，分別連接旋轉油缸和車球胎，目的是將旋轉油缸、連接套、車球套的軸向運動，轉化成車球套端部的徑向運動，實現球銷的夾緊。其中車球套與車球胎錐面配合的部位，是夾緊球銷的關鍵因素之一。其工作原理：在車球套錐面端沿軸線切割6條變形槽，車球套在車球胎中沿軸向運動，由于錐面配合原理，使車球套錐面端變形，形成徑向夾緊力，夾緊球銷。

3結論

綜上所述，新結構毛坯將球銷的整體加工更改為只加工球頭、脖頸、大端、錐面，實現螺紋中徑面加工，減少了球銷加工余量，提高刀具使用壽命，降低了加工成本。設計定位套與球銷過渡角接觸，完成球銷定位，保證球銷每次軸向定位的一致性，解決了球心到大端距離超差的問題；同時，新結構球銷毛坯螺紋底徑采用冷擠壓成型，成型后不再進行機加工，毛坯表面金屬流向完整，無切削斷痕，提高了螺紋使用壽命。球銷的整體加工在一臺數控機床上完成，整個過程為一次加工成型，較原有技術節省了一臺數控機床，有效提高了機床的利用率，提升了球銷的加工效率。

參考文獻：

[1]齊鐵東，張晨飛.球銷與轉向節錐面配合設計及分析[M].2017.

作者:曾強 熊雪嬌 單位:1.保定市汽車球銷工程技術研究中心 2.保定市格瑞機械有限公司