[發明專利]一種高強度空心穩定桿的制造工藝

有效

• 申請號: 201811441964.4
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109648256B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 劉旭;陳小東;劉紅兵;陳正強;孔德霞
• 申請（專利權）人: 揚州東升汽車零部件股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 常州信策知識產權代理事務所(普通合伙) 32352
• 代理人: 趙凱

本發明公開了一種高強度空心穩定桿的制造工藝，包括以下步驟：1）落料：將空心金屬管按設計的長度進行落料；2）對鋼管表面進行滲碳處理；3）利用數控冷彎機進行冷彎成形；4）在惰性氣體保護下，工件在淬火爐中加熱后油淬；5）在惰性氣體保護下，工件在回火爐中加熱后保溫；6）對穩定桿半成品在淬火過程中產生的變形部位進行局部校正；7）對空心穩定桿內壁進行噴丸強化；8）采用摩擦焊接工藝，焊接穩定桿和球頭；9）對空心穩定桿外壁進行拋丸強化處理；10）先對穩定桿進行表面磷化，然后進行噴粉，加熱固化。本發明的高強度空心穩定桿的制造工藝，能降低穩定桿重量，提高抗拉強度和疲勞壽命。

技術領域

本發明涉及機械制造工藝領域，具體涉及一種高強度空心穩定桿的制造工藝。

背景技術

穩定稈是汽車懸架系統的一個重要零件，其功能是防止汽車在轉彎或左、右輪受到不同的載荷時產生側翻，提高汽車的操作穩定性，同時也能改善汽車的乘坐舒適性。為了適應汽車輕量化發展的趨勢，穩定桿也由傳統的實心結構轉變為空心結構，其減重效果顯著，減重比例可達30%～45%。

相比實心穩定桿而言，空心穩定桿在制造過程中容易出現內壁熱處理脫碳導致強度下降，內壁冷彎拉傷、R角褶皺等缺陷，以及在冷彎過渡段的工作應力水平較高，容易導致疲勞裂紋從內壁萌生并且擴展使得零件失效破壞等問題，因此如何選擇合適的制造工藝以提高空心穩定桿的整體壽命是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度空心穩定桿的制造工藝，用以解決目前空心穩定桿在制造過程中容易出現內壁熱處理脫碳導致強度下降，內壁冷彎拉傷、R角褶皺等缺陷，以及在冷彎過渡段的工作應力水平較高，容易導致疲勞裂紋從內壁萌生并且擴展使得零件失效破壞等問題。

實現本發明的目的技術方案如下：

一種高強度空心穩定桿的制造工藝，其包括以下步驟：

1）落料：在圓盤鋸床上將空心金屬管原材料按設計的長度進行落料；

2）滲碳：對原材料鋼管表面進行滲碳處理，控制滲碳溫度、滲碳層的厚度和滲碳均勻性；

3）冷彎成形：利用數控冷彎機進行冷彎成形，在此過程中，鋼管內使用芯棒支撐以保證R角過度圓滑；

4）淬火：在惰性氣體保護下，工件在淬火爐中加熱至設定溫度，然后油淬；

5）回火：在惰性氣體保護下，工件在回火爐中加熱至設定溫度后保溫；

6）冷校：采用液壓設備對穩定桿半成品在淬火過程中產生的變形部位進行局部校正；

7）內壁噴丸：利用高壓水驅動金屬彈丸對空心穩定桿內壁進行噴丸強化；

8）摩擦焊接：采用摩擦焊接工藝，將內壁強化后的穩定桿和機加好的球頭進行焊接連接；

9）外壁拋丸：用吊籠式拋丸機，利用旋轉葉輪驅動金屬彈丸對空心穩定桿外壁進行拋丸強化處理；

10）表面涂裝防護：先對穩定桿進行表面磷化，保持穩定桿表面整潔；然后進行噴粉，加熱固化。

上述方案中，步驟2中，表面滲碳溫度900℃-950℃，滲碳層厚度0.8mm-1.2mm，滲碳后抗拉強度超過1000MPa。

上述方案中，步驟3中，冷彎成形時，鋼管內壁通過柔性芯棒進行支撐，避免R角褶皺開裂，并保證R角半徑工差控制在±2mm以內。

上述方案中，步驟4中，淬火過程中，將工件加熱至920±20℃，然后將工件放入冷卻液槽中淬火，淬火冷卻時間180s。

上述方案中，步驟5中，回火過程中，將工件加熱至450±20℃，回火時間100-120min，熱處理后內壁脫碳層厚底小于20um。