[實用新型]一種雙筒式減振器的外筒總成結構

無效

• 申請號: 200820208532.4
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN201368171Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 劉學忠
• 申請（專利權）人: 劉學忠
• 主分類號: F16F9/32
• 分類號: F16F9/32;B23K9/02;B23K33/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 高泉生

技術領域：

本實用新型涉及一種汽車工程領域的減振器，特別涉及一種具有熔化焊焊接接頭的雙筒式減振器的外筒總成結構。

背景技術：

汽車工業是一種具有悠久歷史的、大規模生產的、相對成熟的傳統產業，其零部件的生產必須是快速高效的，因為這個特點，雖然經典設計的更改具有極大的經濟價值，某些具有悠久歷史的零部件設計仍然成為行業內部的通行規范。因為必須需要精通汽車工程、生產工藝與自動控制等跨領域甚至跨行業的專業技術，所以極難發現某些經典設計是否已經成為不符合當代相關技術發展現狀的過時設計，例如汽車減振器。

減振器是在汽車等交通工具中廣泛使用的一種汽車零部件，具有多種多樣的結構與形式。當前交通工具中使用的減振器主要是套筒式液壓減振器，其基本的零件包括活塞桿、外筒總成、內筒、活塞總成、底閥總成、導向器總成、螺旋彈簧、復原/壓縮限位器、減振器油、油封、防塵套等，且外筒總成通常是由基本零件即外筒零件與底蓋零件焊接而成。其中使用量最大的減振器是不帶有彈簧盤的雙筒式液壓減振器，其英文名稱是Twin-tube?shock?absorber，習慣上稱為雙筒式減振器；而帶有彈簧盤的雙筒式液壓減振器使用量相對較少，其英文名稱是Twin-tube?spring?strut或McPherson?strut，習慣上稱為雙筒式彈簧支柱，其工作負荷較大，故其外筒零件的壁厚要大于2毫米。

雙筒式減振器基本的外筒總成，即外筒101與底蓋102之間的焊接總成，其結構示意圖如圖1所示，其含有電阻縫焊焊接接頭103，圖2為該外筒總成的底蓋零件102。由于工作負荷較小，其外筒壁厚T一般介于0.8毫米和1.5毫米之間，在轎車工業領域，外筒直徑還一般小于40毫米，因此電阻縫焊這一壓力焊工藝得以應用，并通常是由為該類產品而專門設計的、容量在250KVA左右的環形縫焊機完成焊接的。雙筒式減振器外筒與底蓋之間的焊接接頭在質量方面的要求通常是：氣密性、焊縫縱向寬度B大于1毫米、能夠承受產品設計所規定的動/靜載荷。

重要的是，大規模生產的轎車工業必然在現實上需要生產節拍為10秒左右的生產工藝，傳統上唯有電阻縫焊接頭能夠達到如此要求的生產效率，這是雙筒式減振器外筒總成的電阻縫焊結構一直廣泛使用至今并成為行業內通行規范的關鍵原因。

由于雙筒式減振器外筒與底蓋的焊接結構形式是塞焊結構，對于焊接接頭而言，作為母材之一，外筒與底蓋開口端通常為過盈配合；如圖1所示，外筒必須為底蓋保留一定的搭邊余量以利于壓力焊。

作為焊接接頭的另一母材，底蓋零件厚度通常不超過4毫米，為了配合減振器的底閥，所以它們的內凹面都具有受控尺寸￠Dk，且在此尺寸附近通常呈內凹圓錐形；為了配合在汽車懸架中安裝，故其底部通常具有外平面。如圖2所示的底蓋零件具有明顯的鈍邊4，即搭邊余量，以使得在壓力焊過程中熔化的金屬不至于被壓力擠得溢出從而保證接縫各焊點的形成。搭邊余量的存在首先必然增加底蓋的材料用量。

根據上述雙筒式減振器外筒與底蓋的焊接結構，采用電阻縫焊接頭還必然增加底蓋零件的工藝成本：

本身直徑不超過40毫米的底蓋零件，大約8到10毫米的搭邊余量意味著其成形為深沖壓或近似的深沖壓成形，這樣的成形就容易形成端部斷面的凹凸皺褶，也就意味著沖壓后還需要平面打磨或端面車削以免端面可能形成的屑末造成減振器液壓閥的工作故障；

底蓋大約8到10毫米的搭邊余量還意味著底蓋在其開口端的外圓處必須進行倒角處理，以利于對過盈配合的底蓋與外筒完成壓裝；

而同時由于在鈍邊與內圓錐形的過渡處存在較大的應力集中，且提高零件安全等級的方法又只能是增加材料厚度。

低成本雙筒式減振器的設計和生產一直是全球許多專業公司持久而努力研究和試驗的重點，在行業內部，根據雙筒式減振器的外筒壁厚較薄的特點，現有的方法主要是取消底蓋的結構設計：即預先將端部類似于圖2凹面的芯棒插入旋轉的外筒再通過滾輪對外筒翻邊使外筒端口收攏并最后在摩擦生熱、滾輪壓力的聯合作用下完成收口和形成端部密封。但是由于如此形成的筒底在工作中是需要承受較大的作用力的，所以外筒的壁厚也不能太薄，即該技術中外筒的壁厚一般在1.5毫米到2毫米之間，從而決定了該技術適用的范圍相當有限。

對于雙筒式減振器外筒與底蓋之間的焊接采用激光焊或電子束等高能密度熔化焊雖然可以大幅度提高減振器外筒與底蓋的焊接速度和焊接生產率，但是由于這類焊接工藝復雜，設備投資成本高，因此這與雙筒式減振器的低成本生產目的是不匹配的，也是不推薦的。