摘 要：貯液筒翻邊封口不良和底蓋內(nèi)底形狀不規(guī)則是液壓雙筒減振器早期松動(dòng)異響的主要原因之一。對(duì)于翻邊封口不到位，可通過(guò)對(duì)滾壓輪形狀的改進(jìn)，使折彎金屬?gòu)母砍诓苛鲃?dòng)來(lái)解決；對(duì)于底閥座與底蓋內(nèi)底面接觸不良，可通過(guò)改進(jìn)底蓋內(nèi)底形狀設(shè)計(jì)，提高其沖壓成型性來(lái)解決；封口質(zhì)量的好壞通過(guò)對(duì)翻邊封口部位剖切檢查和對(duì)工作缸轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩檢測(cè)來(lái)判斷。

關(guān)鍵詞：工作缸松動(dòng)；異響；滾壓翻邊封口；底蓋內(nèi)底形狀；轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩


一、前言：

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)車輛舒適性和降噪的要求越來(lái)越高。根據(jù)文獻(xiàn)和歷年來(lái)對(duì)減振器故障件的統(tǒng)計(jì)和分析，其中減振器異響約占70%。目前，業(yè)界將減振器異響主要?dú)w結(jié)為摩擦異響、氣流異響、液流異響和結(jié)構(gòu)異響四大類。根據(jù)多年來(lái)對(duì)異響故障件的分析統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，摩擦類異響占大多數(shù)。摩擦類異響表現(xiàn)為汽車以20km/h～40Km/h的速度經(jīng)過(guò)失修的水泥路面上行駛時(shí)，聽(tīng)到從懸架傳遞上來(lái)“咯噔咯噔”的沉悶撞擊聲。


圖1 雙筒液壓減振器分總成

如圖1雙筒液壓減振器分總成，常見(jiàn)的摩擦類異響產(chǎn)生的原因多而復(fù)雜，其中翻邊封口不良導(dǎo)致工作缸早期松動(dòng)和底蓋內(nèi)底不規(guī)則造成底閥座與其接觸處應(yīng)力高而發(fā)生金屬剝落，形成凹坑，導(dǎo)致工作缸松動(dòng)異響比較常見(jiàn)。本文對(duì)雙筒液壓減振器翻邊封口部位和底蓋內(nèi)底與底閥座配合部位出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了原因分析，并將所采取的措施以及封口質(zhì)量檢驗(yàn)方法進(jìn)行介紹。

二、翻邊封口部位

1、出現(xiàn)的問(wèn)題
如圖2所示，雙筒液壓減振器翻邊封口后，貯液筒封口部位轉(zhuǎn)角處金屬?zèng)]有充分滾壓折彎變形與導(dǎo)向座角部和端面貼合，而是局部線接觸，造成工作缸軸向無(wú)足夠殘余壓應(yīng)力，一旦減振器安裝在車上受到交變載荷，工作缸就會(huì)在貯液筒內(nèi)發(fā)生竄動(dòng)，從而，導(dǎo)致減振器出現(xiàn)早期摩擦異響。

2、原因分析：


圖2 翻邊封口不良狀況

減振器封口一般采用的是滾壓封口方式，如圖3所示。其滾壓成型過(guò)程主要包括兩個(gè)步驟：1）、滾壓輪對(duì)工件進(jìn)行45°的初步滾壓成型，將導(dǎo)向座角部壓緊；2）、滾壓輪對(duì)工件封口部分翻轉(zhuǎn)折彎，將油封靜密封壓緊，并滾壓修整成型。


圖3 滾壓封口過(guò)程

從成型過(guò)程可知，翻邊金屬與導(dǎo)向座角部貼合不嚴(yán)，是因?yàn)闈L輪對(duì)工件進(jìn)行45°的初壓成型的壓力低或滾壓時(shí)間短以及滾壓輪角度設(shè)計(jì)不當(dāng)造成。
初壓成型的壓力低或滾壓時(shí)間短，金屬?zèng)]有充分變形，折彎金屬不能與導(dǎo)向座角部嚴(yán)密貼合。


圖4 原滾壓輪


圖5 原滾壓輪翻邊封口狀況

滾壓輪成型面的形狀，如圖4所示。如果滾壓輪角度如果過(guò)大，翻轉(zhuǎn)滾壓修整成型時(shí)，滾壓輪與導(dǎo)向座端面形成的間隙不利于金屬向翻邊口部流動(dòng)，反而金屬會(huì)向折彎的根部流動(dòng)，出現(xiàn)與導(dǎo)向座端面和角部貼合不嚴(yán)。如圖5所示，原滾壓輪翻邊封口狀況。

3、采取措施：

除修改工藝參數(shù)外，并重點(diǎn)對(duì)滾壓輪進(jìn)行了改進(jìn)，如圖6所示。根據(jù)金屬在折彎過(guò)程中，從折彎根部到口部，金屬會(huì)漸漸變厚，為此將滾輪角度設(shè)計(jì)成與原滾輪相反方向的角度，使得滾壓輪與導(dǎo)向座端面形成的間隙有利于翻邊金屬向口部流動(dòng)。同時(shí)，在滾壓輪的頭部設(shè)計(jì)一個(gè)R臺(tái)階，使折彎口部金屬向油封端面靠攏，保證油封靜密封可靠壓緊。如圖7改進(jìn)滾壓輪翻邊封口狀況和圖8改進(jìn)后的封口部位剖面狀況。


圖6 改進(jìn)后的滾壓輪

7 改進(jìn)滾壓輪翻邊封口狀況


圖8 改進(jìn)后的封口部位剖面狀況

三、 底蓋內(nèi)底形狀

1、出現(xiàn)的問(wèn)題：

如圖9所示，底閥座角部與底蓋內(nèi)表面線接觸，接觸處會(huì)出現(xiàn)高的接觸應(yīng)力，在交變應(yīng)力作用下，硬度和強(qiáng)度更低的底蓋在線接觸處被底閥座尖角壓傷損壞，同時(shí)，底閥座接觸處被磨損，使得工作缸殘余軸向應(yīng)力漸漸消失而出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致減振器發(fā)生早期松動(dòng)異響。

2、原因分析
造成底閥座與底蓋線接觸的原因是底蓋內(nèi)底球面尺寸不符合產(chǎn)品圖要求，與底閥座爪的球面尺寸不吻合。


圖9 底閥座角部與底蓋線接觸

如圖10所示底蓋，底部為球形，壁厚有變薄。根據(jù)文獻(xiàn)知，用鋼板沖壓成型時(shí)，在變形開(kāi)始，鋼板在凸模和凹模的作用下，產(chǎn)生曲面彎曲，而后是變薄引伸，底部除產(chǎn)生彎曲外，同時(shí)也有變薄現(xiàn)象，而且各部位的減薄程度不等。

由于底蓋轉(zhuǎn)角圓環(huán)部分金屬，是從底蓋底部球面過(guò)渡而來(lái)，這部分金屬即受到徑向拉應(yīng)力也受到切向壓應(yīng)力；材料厚度方向受到凸模的壓力和彎曲作用，由于三向應(yīng)力加上彎曲作用與反彎曲的回彈的綜合作用結(jié)果，導(dǎo)致底蓋內(nèi)底球面與凸模的分離，使得內(nèi)底球面不符合產(chǎn)品圖要求。

即使根據(jù)文獻(xiàn)，球形底面拉伸結(jié)束后整形，由于底部金屬即變薄又不等厚，要保證整個(gè)內(nèi)底球面滿足要求，必須要很大的整形壓力。因此，內(nèi)底球面難于符合產(chǎn)品圖要求。


圖10 球形底蓋形狀

3、采取措施：

由于底蓋內(nèi)底形狀關(guān)系到底閥座與其的接觸的好壞，而底蓋內(nèi)底與底閥座接觸配合的部位只是靠近轉(zhuǎn)角的一部分內(nèi)底球面圓環(huán)面。因此，可不必使整個(gè)內(nèi)底球面都得到保證。

如果把底蓋形狀改成，如圖11所示，底蓋與底閥座接觸的部分改為圓錐面，球形不是整個(gè)內(nèi)底面。整形時(shí)，只需整錐面部分，使得整形部位多余金屬更易流動(dòng)到中部不整形的球形部位，不僅整形力更小，而且，錐面部位材料更易與凸模貼合，因此，所要求的整形錐面部分更易得到保證。還有，球形面與園錐面接觸具有自動(dòng)調(diào)整位置使受力均勻的作用。


圖11 改進(jìn)后的底蓋


圖12 改進(jìn)后的底蓋與底閥座接觸狀態(tài)

四、封口質(zhì)量的判斷方法：

在裝配過(guò)程中，為了檢查封口后折邊金屬與油封導(dǎo)向座的貼合狀態(tài)和封口后工作缸的軸向殘余應(yīng)力，在開(kāi)班前和換型后，常采用封口部位橫截面剖切檢查和工作缸轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩檢測(cè)。


圖13 工作缸轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩檢測(cè)

五、結(jié)論：

對(duì)雙筒減振器工作缸松動(dòng)異響進(jìn)行了分析。為有效減少早期松動(dòng)異響的主要采取以下方法：

1）、通過(guò)對(duì)滾壓輪形狀的改進(jìn)，使得翻邊金屬流動(dòng)更有利于對(duì)導(dǎo)向座角部和端面的壓緊，提高減振器翻邊封口部位的質(zhì)量；
2）、減振器底蓋形狀的設(shè)計(jì)改進(jìn)，使得其內(nèi)底形狀沖壓更加容易保證；
3）、為了檢查封口質(zhì)量封，對(duì)封口部位橫截面剖切檢查和工作缸轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩檢查。