汽车转向球销的铆接工艺

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转向球销（如图一）是汽车的重要部件和安全件，因此，应具有足够的强度、刚度和使用寿命。而作为众多工序中的关键工序――球销封口，一般都采用冲压或滚压等传统,种工艺在加工生产中存在明显的缺陷，主要表现如下：

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加工质量差。冲压和滚压工艺中零件被整体施压，冲击成形或强压成形。由于压力过大和瞬间变形材料往往会出现变形不均匀、墩粗、密封不严以及内应力过大导致的内外裂纹等缺陷，大大降低了加工质量，严重的还要报废。因此加工过程中废品率很高，外观也不理想。
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- p+ v# ?5 V$ d, R8 N3 G生产难度大。主要表现为无法准确和方便地控制球销加工后的深度、力矩要求。目前一般采用两人一组的加工方法，即一人控制滚后一人检验力矩，两者都需要经验丰富的工人。另外，冲压模具和滚压刀具制造费用高、制造难度大，同时还要解决球觥内弹簧预紧总是以及模具、刀具互换性的问题等。另外对于大型、长型零件要采用特殊的生产工艺，生产环节多，加工难度大。
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辅助时间长，人员配备多，生产效率低。冲和滚压工艺需首先对设备机构进行反复多次的调整才能达到球销所需的精度和变形要求，并且每加工一次都要进行定位、上油、预压、装夹、对刀、检测、拆卸等辅助性操作，增加了辅助时间和岗位人员，降低了生产效率。噪音大、能耗大、安全性差。
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! c" E) M9 }3 ]; e为了克服上述缺陷，我们对工艺进行了大胆的改进。结合现有设备情况，我们利用BM16型铆接替代原有封口设备。它的基本原理如图二所示。由于铆头轴线与工件轴线呈4夹角，所以压力P总作用于有限的点E区域，并且铆接机不停进行纯摆碾运动，变形点E区域在封口圆周面上作逆时针往复运动，逐步封口过程。而弹簧球在整修过程中始终起到预紧和控制的作用。

1 S$ U& A: S0 F$ g# ~2 S经过试铆，新工艺的各项指标均优于传统工艺，其显著特点有：
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; A; x. j0 m1 L% A1、 该工艺是一个连续的局部变形过程，它的变形量较冲压、滚压要小得多，且每次变形只是在E区域内发生的晶格间的相对滑移，很少会形成剪切和错位。因此变形所需压力仅为冲压的7％－10％、滚压的10－15％，基本杜绝了强压下的鼓肚、墩粗、裂纹等现象。
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' x/ ]3 l$ J3 ?8 h2、 铆接后金属延展变形方向一致，并形成连续的与载荷方向垂直的纤维质流，金属组织也不受损伤，从而大大提高了铆接面承载能力。经拉脱实验证实，各项参数均超指标30％以上。力矩、气密性结果也完全达到质量优等要求。

+ q1 v  c: S, P0 y: y" I! r1 _3、 由于铆头挤光作用及金属的均匀变形，铆接部位外观质量高，光亮异常。

9 S9 m; z! O8 t% I9 a: W4、 铆接时调整工作由微调螺母取代，铆头采用分体式结构。一个工作循环中，预压、铆接一次完成，无须夹具，无须装夹，方便快捷。不仅减少人员，节省时间，而且无需经验。据测算，加工费用较传统方法节省一半以上。
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! n9 v3 w; P% N+ j0 w5、 适用范围广泛。只要更换价值仅几十元铆头便可以满足铆接不同规格、不同型号球销的要求。特别是大规格、长尺寸的球销的加工更觉方便。

  b! p$ M9 R1 l6 W7 t. j6、 加工过程噪音低，安全可靠。经过现场测试噪音小于75db，远远低于冲压，略低于滚压。

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总而言之，采用铆接工艺加工球销封口有着无与伦比的优势，它质量优、外观好、省时节耗、效益高。可以预计不久的将来铆接将成为替代传统封口工艺而被广泛采用。